Tumores e Transplantes

Histologia Tumoral

• Celula Tumoral-Celula Tumoral- aquela na qual há um desiquilíbrio na proliferação e diferenciação, a favor da primeira. Segundo Burnet ( 1970/71) sabemos que o sistema imune tem um papel preponderante ontra o crescimento de células neoplásicas – teoria da imunovigilância-teoria da imunovigilância- o que pressupõem que as células tumorais possuem antigénios que não estão presentes nas células normais, sendo reconhecidas.

• O tumor forma-se ,então, quando algumas destas células escapam à vigilância do SI e crescem de maneira ilimitada

Histologia Tumoral

• Tumores sólidos removidos cirurgicamente são frequentemente caracterizados por um infiltrado celular heterogéneo de fagócitos mononucleares linfócitos, plasmócitos e mastócitos sugere uma resposta imunológica específica.

• Em individuos portadores de tumor encontram-se imunoglobulinas com capacidade antitumoral e linfócitos T citotóxicos, sensibilizados para o mesmo

• Provas contrárias á Teoria de Vigilância do SI- caso de ratinhos Nude que apesar de não terem células

T, não tem uma alta incidência de tumores.

Tipos de Tumores

Tumores podem ser induzidos experimentalmente por exposição a

viroses oncogénicas, substâncias tóxicas ou espontâneamente em pessoas de

idade.

• Patogenia Víral - Patogenia Víral - cancrocancro

HBV carcinoma hepatocelular

CMV Sindroma de Kaposi HTLV leucemias T HPV carcinoma cervical

• Propriedades da célula tumoralPropriedades da célula tumoralantigenicidadevelocidade de crescimentoresposta a hormonasresposta a drogas citotóxicasanormalidades cariotípicascapacidade de invasão-metastases

Tipos de Tumores• Tumor ou neoplasmaTumor ou neoplasma- clone celular de crescimento

anormal- desregulação no processo de maturação e morte celular. O tumor pode ser benignobenigno ( não cresce indefinidamente e não invade extensivamente o tecido saudável que o rodeia) ou malignomaligno ( cresce progressivamente e é do tipo invasivo).

• Os tumores malignos podem exibir metastasesmetastases- pequenos “clusters” de cél. cancerígenas que se desagregam do tumor e invadem o sangue ou linfa sendo levados para outros tecidos onde proliferam.

• Os tumores malignos são classificados conforme a sua origem:

carcinomas = advém do tecido endo ou ectodermal

leucemias e linfomas= tumores das células hematopoieticas da MO

sarcomas = advém de tecido conectivo mesodérmico

Tipos de Tumores

Tumores e genética• No tecido normal, a homeostase é conseguida por um

balanço entre a proliferação celular e a morte celular; se há um desiquilíbrio em qualquer estado de proliferação celular então desenvolve-se o cancro.

• Oncogenes (ou genes cancerígenos- que codificam para uma proteína capaz de induzir transformação celular) têm um papel importante neste equilíbrio, daí poderem ser associados em 3 categorias que reflectem as suas actividades:

I- Genes que induzem a proliferação celularII- Genes supressores tumorais, que inibem a proliferaçaõ celularIII- Genes que regulam a morte celular programada

Mas de onde vêm os oncogenes?

Tumores e genética• A conversão de proto-oncogenes em oncogenes pode envolver

mutações, resultando na produção de produtos genéticos diferentes ou amplificação/translocação de DNA, resultando na produção crescente ou decrescente de produtos genéticos.

• Normal cells Transformed cellsNormal cells Transformed cells– Viral oncogenesViral oncogenes

• Retroviral transductionRetroviral transduction

• Proto-oncogenesProto-oncogenes• Mutagens, viruses,Mutagens, viruses,• Radiation and geneRadiation and gene• PredispositionPredisposition

– Celular oncogenesCelular oncogenes

Antigénios Tumorais• Um grande número de propriedades distinguem as células tumorais das

normais, como a capacidade invasiva, perda de crescimento por inibição de contacto e também diferenças qualitativas e quantitativas nos seus antigénios.

• Estes antigénios podem ser divididos em:• TSATSA ( “Tumor specific antigens”) - únicos á célula tumoral e possuem os

chamados neoepítopes, capazes de reconhecimento pelas CTLs. TATAsTATAs ( “Tumor associated transplantation antigens”) - aqueles também

encontrados em células normais

• Outra classificação destes antigénios pode ser feita baseada na sua natureza, incluindo antigénios virais, químicos, oncofetais e antigénios de diferenciação– Antigénios Virais Antigénios Virais - DNA e RNA viral oncogénico codificam para antigénios

virais expressos pelo tumor e induzidos por virus

Antigénios Tumorais

• Antigénios oncofetais Antigénios oncofetais - Associados á superfície celular tumoral estes antigénios não são únicos ás células tumorais; são também encontrados em células durante o desenvolvimento embriogénico e no soro normal humano a níveis muito baixos. São genes “silenciosos” que sofrem reativação durante a transformação tumoral:– CEACEA ( carcinoembryonic antigen)– AFPAFP ( alpha-fetoprotein)

– Estes antigénios oncofetais não são considerados TSA uma vez que altos níveis na sua concentração podem resultar de doenças não- neoplásicas, incluindo doença inflamatória crónica intestinal ou cirrose hepática.

Antigénios Tumorais• Antigénios de diferenciaçãoAntigénios de diferenciação- alguns antigénios

normais são expressos em estados específicos de diferenciação celular; estes antigénios podem também ser encontrados em células tumorais e detectados com o uso de mAbs. Uma vez que a maior parte dos tumores resultam da expansão de uma única célula que a certa altura pára de se diferenciar, os mAbs são também usados para determinar o estado aproximado de diferenciação em que a malignidade ocorreu:+ apropriada classificação e terapia

• EX:– leucemias T derivadas de timócitos ou pró-timócitos– leucemias B derivadas de estado pré-B

Proteínas Oncogénicas

• Os produtos de oncogenes ou genes mutados podem também constituir antigénios específicos do tumor:

• -p53• -ras• P210 BCR-ABL

Reconhecimento dos Tumorespelo SI

O sistema imune reconhece os antigénios através dos TRA (Tumor rejection antigens)TRA (Tumor rejection antigens)

• Antigénios TSA• Aparecem normalmente

em cél. germinais masculinas

• Ag fortemente expressos nas cél. tumorais

• proteínas codificadas por oncogenes virais

• proteínas fortemente expressas em comparação com cél.normais

Resposta do SI a Tumores• Anticorpos monoclonais contra subsets T,

monocitos/macrófagos e células NK podem determinar subpopulações no local do tumor e a sua distribuição micro-anatómica;

• O nosso SI vigia constantemente o aparecimento de células neoplásicas e destroi-as e para tal conta com as células NK e reconhecimento do MHC: por um lado alguns tumores não expressam MHC Classe I enquanto que outros expressam antigénios Classe II - o SI no 1º caso não pode recorrer ás células citotóxicas TCD8+ , mas pelo menos usar as T helper CD4+. A resposta do SI pode ser de 2 tipos:

CELULAR HUMORALCELULAR HUMORAL

Resposta celular• A activação Tactivação T inclui a geração de linfócitos

Th, Tc e Ts; os linfócitos T citotóxicos reconhecem os antigénios tumorais em associação com MHC Classe I. A activação também leva á produção de citoquinas pelas Th das quais se destacam:– IL-2 (divisão T e diferenciação B em células

plasmáticas;» NK)– MIF -migration inhibition factor- (activação de

macrófagos)– “Macrophage activating factor”– Factores quimiotáticos– Factores mitogénicos (MFs)– Linfotoxina ( lise tumoral celular in situ)– IFNs

Resposta celular

A resposta adaptativa celular Tcelular T pode ser detectada através de 2 tipos

“major” de testes: proliferação e função efectora.

Resposta celular

• Para além da resposta linfocitária T consideram-se aínda 2 tipos de células com acção anti-

tumoral:• NKNK – Matam as células tumorais que não

expressam MHC Classe I- o reconhecimento NK não é específico, é feito por receptores Fc á sua superfície ( são as máis importantes células de vigilância do SI.

• Macrófagos Macrófagos - Células tumorais opsonizadas podem ser mortas por macrófagos e PMNs, mediante fagocitose ( receptores Fc) e/ou por ADCC ( implica activação de complemento)

Tumores e imunidade

inata

• Os tumores mesmo

perdendo a capacidade de expressão de MHC I ficam

susceptíveis ao ataque das células NK

Resposta humoral• A produção de anticorpos contra antigénios

tumorais pode ser demonstrada por técnicas de imunofluorescência e embora as reacções celulares sejam mais significativas, detecta-se a produção de anticorpos que podem aderir á superfície tumoral e lisar as células por:– activação de complemento– activação de ADCC – formação de imunocomplexos– fagocitose pelos macrófagos e PMNs, mediada

por eles

Citoquinas

• Havendo ou não resposta celular e humoral é determinante a produção de citoquinas, nomeadamente de TNF-TNF-αα, pelos fagócitos com actividade directa anti-tumoral.

• No processo dessa activação fagocitária e também das NK, a citoquina-chave é o IFN-IFN-γγ, que para além desta acção potencia o efeito dos fagócitos e NK e activa os linfócitos T citotóxicos.

• A IL-2IL-2, produzida pelos Linfócitos T helper activa paracrinamente os linfócitos T citotóxicos.– Para além disso já foi observado que a administração de

altas doses de IL-2 em pacientes com cancro renal ou melanoma maligno avançado, levava á remissão parcial ou completa.

Mecanismos Tumorais de Escape ao SI

1 -fraca imunogenicidade tumoral

2-modulação da expressão antigénica HLA

3-imunossupressão tumoral

a) Lib.Ag tumoraisb) Lib. TGF-βc) Ab não

citotóxicosd) Altr.estrutural e

funcional do TCRe) Promv. anergia

Mecanismos Tumorais de Escape ao SI

A capacidade do tumor escapar ao controlo imunológico pode depender do balanço entre a eficácia do SI e os factores que promovem o seu

escape• factores genéticos• imunidade natural• imunidade

adaptativa

destruição tumoraldestruição tumoral

• produtos tumorais• factores genéticos• modulação antigénica• cinética tumoral• disfunção imune• tolerância local• tolerância sistémica• factores bloqueadores

crescimento crescimento tumoraltumoral

Imunoterapia Tumoral

• As formas habituais e clássicas de tratamento: radioterapia, quimioterapia e mesmo cirurgia são muitas vezes insuficientes para combater o avanço de metástases.

• O objectivo da imunoterapia tumoral é a remoção das células malignas sem danificar as células do hospedeiro• Actualmente recorre-se a métodos não clássicos de

terapia, alguns dos quais, aínda em investigação

Imunoterapia Tumoral

• com anticorpos• Ab monoclonais

contra Ag tumorais

• Imunotoxinas

• Ab acoplados a radioisotopos

• Ab acoplados a drogas quimioterapêuticas

Imunoterapia TumoralCom citoquinasCom citoquinas

• Imunoestimulação não específica induzida por citoquinas produz células efectoras embora seja necessária a conjução com outro tipo de imunoterapia

• Activação das LAK após cultura in vitro com IL-2 e infusão no paciente

• Activação dos TILs, células TCD8+ tratadas como as LAK e depois infusionadas novamente no paciente

• Activação MAK, isolando monócitos do sangue periférico do doente com o tumor, cultivando-os in vitro e reinjectando-os após activação

Com vacinasCom vacinas

• Imunização tumoral ou com antigénios tumorais, em que os TAAs são mortos ou irradiados ( as células in vitro) e depois de imuniza o paciente- inclusivé DNA dos TAAs em teste

• Imunização com tumores transfectados, cuja capacidade imunogénica e co-estimulatória é maior na indução de uma resposta CTL

• Imunização com APCs sensitizadas com TAAs, usando por ex. células dendríticas, apresentando os antigénios in vitro e maturando-as óptimamente até reinjeção

Tumores

• Ratinho A - estirpe C57BL6 Ko NK• Ratinho B - estirpe BalB C Ko B2-microglobulina• Ratinho C - estirpe Nude

Qual o ratinho que melhor se defende de um tumorno baço que para escapar ao SI

“escondeu” o seu MHC I?

TRANSPLANTES

Transplantes• Transplante- termo usado em imunologia referente ao acto de

transferir células, tecidos ou orgãos de um individuo saudável (dador) para o necessitado ( recipiente).

• Especificidade e memória da rejeição do transplante- a rejeição do “graft” pode demorar maior ou menor tempo dependendo do tecido, sendo que a reacção desenvolvida começa por um infiltrado linfocitário, de monócitos e neutrófilos no tecido vascularizado, para além de outras células inflamatórias; as imunoglobulinas depositam-se nos pequenos vasos e formam trombos; a vascularização do transplante vai diminuindo até se atingir necrose e rejeição completa- rejeição primária ( 7-8 dias)

• A memória imunológica é demonstrada na tentativa de um segundo transplante; a rejeição é mais rápida e seguindo o mesmo padrão- rejeição secundária ( 2-3 dias)

• Locais de transplante “imunologicamente priviligiados”- olhos, cerebro,testículos e útero - ausência de tecido linfático

Transplantes

• Os tipos de transplantes são:– autotransplantesautotransplantes- tecido “self” transferido de uma

zona corporal para outra– isotransplantesisotransplantes- tecido transferido entre indivíduos

geneticamente idênticos– alotransplantesalotransplantes- tecido transferido entre indivíduos

geneticamente diferentes mas da mesma espécie– xenotransplantesxenotransplantes- tecido transferido entre diferentes

espécies• Podemos aínda considerar a doação in vivo e a doação de

cadáver, quando há morte neurológica do dador• Dependendo do tempo a rejeição do transplante pode ser

– a) hiperaguda, b) aguda ou c) crónica.• A compatibilidade dador-recipiente depende de:

– Sistema ABO– Sistema HLA– Anticorpos citotóxicos

TransplantesMecanismos envolvidos na Mecanismos envolvidos na

rejeiçãorejeição• A rejeição do “graft” é mediada na sua maioria por uma resposta

celular a aloantigénios ( primariamente moléculas MHC) expressos nas células do “graft”; são também implicadas reacções DTH e de citotoxicidade. O processo divide-se em 2 fases:

• Fase de sensitizaçãoFase de sensitização– reconhecimento T CD4+ e T CD8+ dos aloantigénios e proliferação; APCs

do hospedeiro migram para o “graft” e endocitam os aloantigénios apresentando-os depois processados em peptidos; migração de uma população leucocitária (incluindo APCs para os nódulos linfáticos - estimulação imune. Células dendríticas e células endoteliais vasculares induzem proliferação T, essencialmente T CD4+

• Fase efectoraFase efectora– mecanismos de DTH e CTL são maioritarios; menos comuns são a lise por

acção de complemento ou por acção de anticorpos (ADCC); característico infiltrado T e macrófagos e citoquinas secretadas pelas T CD4+, das quais se destacam IL-2 ( proliferação T e CTLs), IFN- (DTH e influxo de macrófagos) e TNF ( efeito citotóxico directo)

TransplantesImunossupressão pós-operatóriaImunossupressão pós-operatória• Para evitar a rejeição recorre-se à terapia de

imunossupressão com o objectivo de diminuir a proliferação ou activação linfocitária. Como são afectadas todas as células do SI as complicações podem ocorrer a longo - termo, com » risco de cancro, hipertensão e « de metabolismo ósseo.

• Terapia imunossupressora geralTerapia imunossupressora geral– ciclosporina– aziotropina– Corticóides– limfoplasmaferese– irradiação linfocitária

• Imunossupr. específicaImunossupr. específica– mAb contra células T– mAb contra citoquinas– bloqueadores de co-estimulação

Transplantes• Actualmente em uso diário existem transplantes:• de rim• do fígado• do pâncreas• de coração• Pulmões/coração• de medula……..• Cordão umbilical /embriões (em investigação)• Para além da rejeição do recipiente ao

transplante podemos aínda ter o caso em que o “graft” rejeita o recipiente- GVHDGVHD – Graft Graft versus host diseaseversus host disease, regra geral com base em pequenas diferenças na histocompatibilidade ( também pode ser aguda ou crónica)