A Importância da Mutagênese Ambiental na Carcinogênese Humana

June 23, 2017 | Autor: Neilton Paulo | Categoria: Genetics, Molecular Biology, Environmental Toxicology, Cancer Research, Mutagenesis, Patology
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IMPORTÂNCIA DA MUTAGÊNSE AMBIENTAL NA CARCINOGÊNESE HUMANA

Neilton Paulo Bezerra¹; Adriana Piccinin² ¹Graduando da Faculdade de Biomedicina – FSP – Avaré/SP; ²Docente da Faculdade de Biomedicina – FSP – Avaré/SP.

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INTRODUÇÃO No decorrer da vida, o DNA sofre alterações denominadas mutações, que podem ser causadas por erros durante a duplicação do DNA, na divisão celular. O aparecimento de mutações ocorre em todos os seres vivos, sendo um processo fundamental para a evolução e diversidade das espécies. Os chamados agentes mutagênicos vão alterar a sequência das bases no DNA, podem acelerar ou aumentar o aparecimento de mutações que estão associadas ao desenvolvimento de neoplasias (RIBEIRO; SALVADORI; MARQUES, 2003). O crescimento rápido e extensivo da literatura científica relacionada à mutagênese ambiental despertaram os governos para o perigo em potencial dos agentes mutagênicos para a população humana e para a biosfera, assim a necessidade de ir em frente no reconhecimento e na regulação de agentes mutagênicos ambientais foi considerada urgente, em função do acumulo de dados que sugerem que a mutagenicidade e um prognóstico razoável para a carcinogenicidade (RIBEIRO; SALVADORI; MARQUES, 2003). Segundo Sorsa (1999) a espécie humana tem atravessado sua evolução, sendo exposta a uma infinidade de agentes genotóxicos, quer naturais, como pela ingestão de alimentos e bebidas (contaminantes da dieta), ou resultantes da ação humana, como a fumaça de exaustão dos veículos e radiação para fins diagnósticos ou terapêuticos. Atualmente, o enfoque sobre o problema relativo a danos de saúde por exposição química esta dirigido àqueles produzidos e ou concentrados e de uso intensivo pelo homem. Contaminantes atmosféricos depositados no solo e na agua participam, também, via ingestão de alimentos e da agua, do conjunto de substâncias que podem afetar a saúde humana. Os mecanismos de mutagênese e carcinogênese parecem estar intrinsecamente ligados, afirma Bishop (1991), e ainda, a mutação e uma consequência do dano no DNA e este pode ser o estagio inicial no processo pelo qual a maioria dos carcinógenos químicos inicia a

formação do tumor. A literatura tem mostrado que mutações em vários genes críticos têm sido encontradas nas neoplasias. Os primeiros genes identificados foram os proto-oncogenes, nos quais mutações ocorrendo em um ou poucos códons críticos, podem gerar um produto gênico ativado que causa a transformação celular. Os primeiros eventos no processo de carcinogênese química incluem a exposição ao carcinógeno, seu transporte à célula alvo, sua ativação a metabolitos alvos (caso o agente seja um pro-carcinógeno), e o dano no DNA, levando a mudanças que resultam em uma célula iniciada. O homem é exposto repetidamente a misturas químicas variáveis e complexas. Essas misturas ambientais contem tanto agentes iniciadores como promotores, como por exemplo, a fumaça do cigarro, e carcinógenos completos, tendo tanto atividades iniciante como promotoras, segundo (VENITT; PHILLIPS, 1995). O processo de carcinogênese envolve interações complexas entre vários fatores, tanto exógenos quanto endógenos. Oga (2008) afirma, ainda que a carcinogênese e um processo de múltiplas etapas, envolvendo varias alterações, e esses erros teriam efeito cumulativo durante a vida do individuo até a expressão do fenótipo final. Assim agentes mutagênicos são frequentemente carcinogênicos. Algumas substancias agem de, tal modo que, seja praticamente certo a pessoa exposta a uma determinada dose venha a desenvolver câncer. De acordo com, (LOUREIRO; DIMASCIO; MEDEIROS, 2002) os carcinógenos são substâncias eletrofílicas ou são metabolizados para as mesmas durante o seu processo de detoxificação. Tais substâncias são atraídas por moléculas com alta densidade eletrônica, como é o caso das bases do DNA, às quais acabam se ligando e levando à formação de adutos. Sendo formados no DNA através de mecanismos químicos específicos, tais adutos podem levar a mutações em proto-oncogenes ou em genes supressores de tumor e iniciar o processo de carcinogênese. Diante disso, o trabalho tem como objetivo principal discutir a influência e importância do processo de mutagênese ambiental no desenvolvimento da carcinogênese humana.

DESENVOLVIMENTO O processo de carcinogênese pode ser definido como a conversão de uma célula normal em uma célula maligna, sendo que os agentes indutores desse processo são denominados carcinógenos. Usualmente é necessária a exposição repetida aos carcinógenos para que haja o desenvolvimento de tumores malignos. Esse desenvolvimento ocorre muito lentamente devido à natureza complexa da carcinogênese, a qual pode ser dividida em três

estágios: a iniciação, a promoção e a progressão, sequência de eventos que foi esclarecida no decorrer dos últimos 20 anos. Frequentemente, após a alteração inicial, aparecem novas populações celulares que representam a evolução de células normais para células préneoplásicas, pré-malignas e malignas (LOUREIRO; DIMASCIO; MEDEIROS, 2002). O processo carcinogênico desenvolve-se, após vários estágios e cada um pode ser influenciado por vários fatores argumentam (MALUF; ERDTMANN, 2003), onde dados epidemiológicos, estudos com animais e o uso de técnicas modernas de biologia molecular demonstraram não haver duvidas sobre a influência de agentes químicos ambientais em alguns destes estágios, embora existam muitos outros fatores envolvidos. Muitos dos agentes potencialmente carcinogênicos estão presentes em nossa alimentação e no meio ambiente. Evidências convincentes apoiam que o sitio de ação destes agentes seja o material genético celular, sendo que muitos dos carcinógenos químicos conhecidos atuam pela indução de mutações. De acordo, com Cooper; Porter (2000) a ativação metabólica de pré-carcinogenos e um evento fundamental para que estes compostos ambientais possam reagir com o DNA. De um modo geral, mas não absoluto, a formação de agentes eletrofílicos a partir de carcinógenos ambientais e catalisada pelas enzimas CYP e neutralizada pelas GSTs. As técnicas moleculares permitiram que os genes codificadores dessas enzimas em seres humanos fossem sequenciados, posteriormente sua clonagem e expressão em bactérias permitiu a comparação catalítica entre as enzimas presentes em animais experimentais e em seres humanos, permitindo assim, a utilização de ensaios de carcinogênese experimental para seres humanos. Os genes de muitas enzimas humanas foram clonados e expressos em cepas de bactérias utilizadas em ensaios genotóxicos, permitindo a avaliação direta do potencial mutagênico para o homem de um composto ou mistura ambiental. Permitindo comprovar, a ação de compostos químicos ambientais no material genético humano. Doll; Peto (1981) revisando as causas e prevenção do câncer argumentaram que a proporção de cânceres causada pelos agentes químicos ambientais é, provavelmente, baixa quando comparada com a proporção dos canceres atribuída ao cigarro, aos componentes da dieta, as infecções e carcinógenos naturais. No entanto, a justificativa da preocupação da exposição a agentes químicos ambientais, os quais alguns autores consideram uma fonte menor de mutagênese, e que uma exposição adicional representa um aumento na carga mutagênica, e que o risco em excesso necessita ser avaliado e se possível minimizado, afirmam (RIBEIRO; SALVADORI; MARQUES, 2003).

Existem vários tipos de tumores humanos causados por agentes químicos presentes no ambiente. Dentre as impressões deixadas por eles podemos citar a mutação G:T, no códon 249, que ocorre em hepatocarcinomas induzidas pela aflatoxina B1; mutações G:C, em tumores de bexiga causados por aminas aromáticas presentes na fumaça do cigarro e corantes, e mutações G:T, nos códons 157, 158, 245, 249 e 273 em tumores de pulmão induzidos pelo benzo[a]pireno presente na fumaça do cigarro (HARRIES, 1996; OLIVIER et al., 2002). Düsman et al., (2012) pontuam os principais agentes ou fatores ambientais que podem alterar o material genético humano. Dentre os quais, as principais fontes de exposição humana a agentes mutagênicos e/ou carcinogênicos pode-se citar, a radiação solar, que é a principal causa do câncer de pele, e consequentemente, os indivíduos que vivem em países tropicais como o Brasil, estão mais expostos a esse tipo de doença. Os efluentes industriais, os agrotóxicos, alguns produtos químicos industriais e os derivados de petróleo. Outros estão diretamente ligados ao indivíduo como; o estresse oxidativo, que se caracteriza por uma intensa sobrecarga de radicais livres, e pode ser extremamente nocivo tanto às estruturas celulares como ao material genético, podendo oxidar compostos como proteínas, DNA e lipídios ao reduzir seus elétrons, podendo gerar mutações que desfavorecem a regulação do ciclo celular. Além, dos contaminantes com potencial tóxico, mutagênico e/ou carcinogênico provenientes de refinarias de petróleo e de indústrias de tingimento, ou que utilizam corantes, pode-se citar os efeitos deletérios provenientes dos esgotos sanitários, pela elevada carga orgânica; das atividades de mineração, com liberação de mercúrio e arsênio; das indústrias de fertilizantes, com elevada concentração de nitrogênio e fósforo; de celulose, com elevada liberação de compostos organoclorados; da siderurgia e metalurgia, que pode liberar fenóis, cianetos, amônia, fluoretos, cloreto de vinila, óleos e graxas, ácido sulfúrico, sulfato de ferro e metais pesados, e pela indústria pesqueira, pela elevada concentração de nitrogênio, gordura, sólidos totais e matéria orgânica (PEREIRA, 2004). Ames (1979), afirma ainda que as substancias mutagênicas ambientais, além de causar o câncer e defeitos genéticos também podem causar catarata, agravar doenças cardíacas, contribuir para o envelhecimento do indivíduo e induzir mal formações nos primeiros estágios de desenvolvimento do feto. O ser humano se expõe constantemente aos efeitos de inúmeros substancias químicas presentes em seu meio ambiente e que muitas delas são potentes substancias mutagênicas e carcinogênicas, enfatiza Hojo (1981). Ainda, além do perigo da intoxicação aguda por alguns desses agentes, há o perigo resultante de exposições crônicas abaixo do nível tóxico. A maior

preocupação dos cientistas advém do fato de que a exposição aos contaminantes ambientais ocorre na maior parte dos casos, pouco a pouco, no dia-dia, sem que o homem disponha de meios para avaliar os seus efeitos.

CONCLUSÃO Diante disso, e do acúmulo de dados e evidências em torno da mutagênese ambiental como prognóstico da carcinogênese humana, torna-se imprescindível é primordial conhecer os possíveis agentes mutagênicos aos quais o ser humano está exposto diariamente, e associar esta exposição às mudanças de hábitos e comportamento, para a melhora da qualidade de vida, prevenção e consequentemente, para a saúde do homem.

REFERÊNCIAS AMES, B. N. Environmental Chemicals Causing Cancer and Genetic Birth Defects: Mutagenicity Testing for Reactive Metabolites. Advances in Pharmacology and Therapeutics. 1.ed. Paris: Pergamon Press, 1979. p.80-106. BISHOP, J. M. Molecular Themes in Oncogenesis. Rev Cell, California, Ano 1991, n.2, p.235-248, out. 2015. COOPER, M. T.; PORTER, T. D. Mutagenicity of nitrosamines in methyltransferasedeficient strains of salmonella typhimurium coespressing human cytochrome P450 and reductase. 1. Ed. USA: Mutation Research, 2000. p.45-52. DOLL, R.; PETO, R. The causes of cancer: quantitative estimates of avoidable risks of cancer in the United States today. 1. Ed. Uk: J. Natl Cancer Inst, 1981. p.1191-1308. DÜSMAN, E. et al. Principais agentes mutagênicos e carcinogênicos de exposição humana. Maringá, PR: Rev. Saúde e Biol, 2012. HARRIES, C. C. P53 tumour supressor gene: from th basic research laboratory to the clinican abridged historical perspective. 6. ed. USA: Carcinogenesis, 1996. p.1187-1198. (Ins Nat Cancer). HOJO, E. T. Efeitos Mutagênicos de Substâncias Químicas Presentes no Meio Ambiente. Revista de Ensino de Ciências. 4. ed. São Paulo: Revista de Ensino e Ciências, 1981. p.1618. LOUREIRO, A. P.; DIMASCIO, P.; MEDEIROS, M. H. G. Formação de adutos exociclicos com bases de DNA: implicações em mutagênese e carcinogênese. São Paulo: Quim. Nova, 2002. p.777-793.

MALUF, S. W.; ERDTMANN, B. Biomonitorização do Dano Genético em Humanos. 1. Ed. Porto Alegre: Alcance, 2003. p.183-205. OLIVIER, M. et al. The IARC TP53 database: new online mutation analysis and recommendations to users. France: Hum Mutat, 2002. OGA, S.; CAMARGO, M. A.; BATISTUZZO, J. A. O. Fundamentos de Toxicologia. 3a edição. São Paulo: Atheneu, 2008. p.677. PEREIRA, R. S. Identificação e caracterização das fontes de poluição em sistemas hídricos. Revista Eletrônica de Recursos Hídricos, Porto Alegre, Ano 2004, n.1, p.20-36, 2004. RIBEIRO, L. R.; SALVADORI, D. M.; MARQUES, E. K. Mutagênese ambiental. Canoas, RS: ULBRA, 2003. p.356. SORSA, M. et al. Human biomonitoring in exposure to environmental genotoxicants. New York and London: Antimutagenesis and anticarcinogenesis mechanisms, 1999. VENITT, S.; PHILLIPS, D. The importance of environmental mutagens in human carcinogens and germ-line mutation. Oxford, UK: Environmental Mutagens, BIOS Scientific Publishers Ltd, 1995. p.1-17.

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