A MUTAGÊNESE AMBIENTAL x CARCINOGÊNESE HUMANA

Apresentação em tema: "A MUTAGÊNESE AMBIENTAL x CARCINOGÊNESE HUMANA"— Transcrição da apresentação:

1 A MUTAGÊNESE AMBIENTAL x CARCINOGÊNESE HUMANA

2 HISTÓRIA DA MUTAGÊNESE AMBIENTAL
MULLER (1928) RAIOS X – MUTAÇÃO GÊNICA HERDÁVEL EM Drosophila melanogaster AUERBACH E ROBSON (1946) GÁS MUSTARDA – MUTAGÊNICO QUÍMICO – EFEITO RADIOMIMÉTICO HIROSHIMA E NAGASAKI (1945) BOMBA ATÔMICA

3 A CRIAÇÃO DE UM NOVO AMBIENTE QUÍMICO
REVOLUÇÃO INDUSTRIAL – (SÉCULO XVIII) TRAÇÃO HUMANA E ANIMAL, MOINHO DE VENTO, RODA D’AGUA ENERGIA A VAPOR QUEIMA DE COMBUSTÍVEL A BASE DE CARBONO (carvão, óleo e gás natural) LIBERAÇÃO DE MISTURAS QUÍMICAS COMPLEXAS NO AMBIEN TE

4 A CRIAÇÃO DE UM NOVO AMBIENTE QUÍMICO
REVOLUÇÃO INDUSTRIAL – (SÉCULO XVIII) Sub-produtos da queima Indústrias petroquímicas Matérias primas Produção de plásticos,tintas, produtos químicos, farmacêuticos e cosméticos Lançamento de lixo químico no ambiente

5 A CRIAÇÃO DE UM NOVO AMBIENTE QUÍMICO
REVOLUÇÃO INDUSTRIAL – (SÉCULO XVIII) Transformação de produtos Consumo dos produtos (medicamentos, alimentos, aditivos alimentares) Excreção Deposição Destruição Queima Reciclagem Liberação de substâncias químicas no ambiente

6 A CRIAÇÃO DE UM NOVO AMBIENTE QUÍMICO
REVOLUÇÃO INDUSTRIAL – (SÉCULO XVIII) Ao mesmo tempo, e essencial aos processos anteriores ocorreu o aumento da produção e uso de: Metais Cerâmicas Asbestos Fundição e refinamento de metais Grande quantidade de energia ( aumento da poluição a base de carbono) Lixo orgânico e inorgânico no ambiente

7 A CRIAÇÃO DE UM NOVO AMBIENTE QUÍMICO
INDUSTRIALIZAÇÃO DA AGRICULTURA Desenvolvimento Industrial Crescimento rápido da população humana Aumento da expectativa de vida Urbanização complexa das sociedades Aumento da demanda de alimentos variados e baratos Uso intensivo de fertilizantes e pesticidas ( produção de sementes) Uso intensivo de produtos farmacêuticos potentes (proteção da saúde dos animais domésticos) Agricultura moderna Aumento de substâncias químicas na água e no solo e de pesticidas e resíduos de drogas nos alimentos

8 - COMO ESTOCAR OU DESCARTAR ESSE LIXO SEM CONTAMINAR O AMBIÊNTE ??
A CRIAÇÃO DE UM NOVO AMBIENTE QUÍMICO LIBERAÇÃO DE MATERIAL RADIOATIVO NO AMBIENTE (produto da civilização moderna) Testes com bombas nucleares (espera-se que seja prática do passado!!!) Geração de eletricidade por fissão nuclear Liberação de radioatividade no ambiente (pequenas quantidades) Produção de grandes quantidades de lixo radioativo - COMO ESTOCAR OU DESCARTAR ESSE LIXO SEM CONTAMINAR O AMBIÊNTE ??

9 A CRIAÇÃO DE UM NOVO AMBIENTE QUÍMICO
AUMENTO DA CAPACIDADE DE LER E ESCREVER Desenvolvimento da literatura universal (produto da sociedade industrializada) (aumento da informação e desenvolvimento intelectual) Aumento da Impressão ( da produção de tintas, corantes e papel) Demanda de todos os agentes químicos e energia necessários para manufaturar computadores e suprimentos CRESCIMENTO INTELECTUAL X DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL

10 A CRIAÇÃO DE UM NOVO AMBIENTE QUÍMICO
O AMBIENTE PESSOAL ( ESTILO DE VIDA) (Conseqüência da industrialização e produção em massa) Invenção de máquinas para produção de cigarros em massa – 1850 (principal fator) Consumo de cigarro fortemente estabelecido (século XX) Uso descontrolado de medicamentos e cosméticos Higiene pessoal uso excessivo de sabões, detergentes e desodorantes

11 Alteração ocasionais estão na ordem de 10-6.
Mutagênese ambiental A mutação é a alteração súbita do material genético que é transmitido à descendência. Podem ser células germinativas ou somáticas. Todos os organismos sofrem um certo grau de mutação que de certa forma é benéfico. Alteração ocasionais estão na ordem de 10-6. Mutações podem ser espontâneas (letais,morfológicas ou deletérias) ou condicionais ( causadas por agente físico ou químico).

12 Mutações condicionais
2 Mutagênese ambiental Mutações condicionais Agentes químicos Análogos de bases, agentes de ação sobre o DNA, agentes alquilantes; agentes intercalantes Agentes físicos Agentes físicos – radiações ionizantes e radiação ultravioleta. Ocorre ejeção de elétrons altamente reativos no DNA, podendo ocorrer quebra e rearranjo cromossômico. Em 1989 foi fundada a Sociedade Brasileira de Mutagênese, Carcinogênese e Teratogênese Ambiental (SBMCTA).

13 Carcinogênese O processo de carcinogênese, ou seja, de formação de câncer, em geral se dá lentamente, podendo levar vários anos para que uma célula cancerosa prolifere e dê origem a um tumor visível. Esse processo passa por vários estágios antes de chegar ao tumor. Comumente classificados em processo de iniciação (mutação), processo de promoção e processo de progressão. Classificação dos carcinógenos em relação às fases: Iniciador - Carcinógeno incompleto. Um agente apenas capaz de “iniciar” as células.

14 Promotor – Também chamados de oncopromotores, é um agente capaz de causar a expansão reversível de clones de células iniciadas. A célula iniciada é transformada em célula maligna*, de forma lenta e gradual. Para que ocorra essa transformação, é necessário um longo e continuado contato com o agente cancerígeno promotor. Inativação dos genes supressores de tumor Alteração nos genes que regulam a apoptose Alteração nos genes de reparo do DNA Progressor - Um agente capaz de converter uma célula iniciada ou uma célula na fase de promoção numa célula potencialmente maligna. É o terceiro e último estágio e se caracteriza pela multiplicação descontrolada e irreversível das células alteradas. Nesse estágio o câncer já está instalado, evoluindo até o surgimento das primeiras manifestações clínicas da doença.

15 Características morfológicas e biológicas durante as diversas fases da carcinogênese química
Iniciação: Irreversível Ocorrência “espontânea” em células viáveis. A curva dose-resposta não exibe limiar facilmente mensurável. A potência relativa dos iniciadores depende da quantificação das lesões pré-neoplásicas após um período definido de promoção. Promoção:Parcialmente Reversível (tanto ao nível da expressão gênica como ao nível celular). A população de células em promoção depende da administração continuada de um agente promotor. 􀂄 A eficiência é sensível ao envelhecimento e a fatores da dieta e hormonais. 􀂄 Os agentes promotores endógenos podem afetar a promoção “espontânea” A potência relativa dos promotores é medida pela sua eficácia em provocar a expansão da população de células iniciadas.

16 Progressão: Irreversível
􀂄 Alteração morfologicamente discernível na estrutura genômica celular devido a instabilidade do cáriotipo. 􀂄 O crescimento de células alteradas é sensível a fatores ambientais durante o período inicial desta fase. 􀂄 Os agentes progressores atuam para levar para esta fase ascélulas que sofreram promoção. Carcinógeno completo - Um agente possuindo a capacidade de induzir tumor em células normais, geralmente possuindo as propriedades dos agentes iniciadores, promotores e progressores.

17 Teste de Mutagenicidade com Salmonella typhimurium (Teste de Ames):
Mutagênese ambiental Teste de Mutagenicidade com Salmonella typhimurium (Teste de Ames): Indicador de carcinogenicidade para mamíferos O teste utiliza linhagens de bactérias Salmonella typhimurium, dependentes de histidina (his-). Muito utilizado pelos laboratórios das indústrias farmacêutica, cosmética e alimentícia. Detecta vários tipos de mutações de ponto viáveis que envolvem poucos pares de bases do DNA.

18 Teste de Mutagenicidade de Estudos Citogenéticos
Monitoramento humano do risco de mutagênese ocupacional e/ou ambiental. Detectam alterações cromossômicas estruturais e/ou numéricas, microscopicamente visíveis, mas de viabilidade desconhecida, que envolvem no mínimo 10Mb. Apresentam baixo custo, praticidade e são excelentes marcadores biológicos de exposição à agentes clastogênicos. Teste de Mutação Gênica em Células de Mamífero (Mouse Lymphoma Assay – MLA) Permite a detecção de espectros mutacionais mais abrangentes Seleciona mutações viáveis e quantifica as alterações que afetam a expressão gênica.

19 CONSEQUENCIAS DO NOVO AMBIENTE QUÍMICO
COMO ALTERAÇÕES NO DNA PODEM ESTAR CORRELACIONADAS A MUTAÇÃO, CÂNCER E OUTRAS DOENÇAS CRONICAS ALTERAÇÃO NO DNA MUTAÇÃO EM CÉLULAS REPRODUTIVAS (ÓVULOS OU ESPERMATOZÓIDE) EM CÉLULAS NÃO REPRODUTIVAS (CÉLULAS SOMÁTICAS – PELE OU ORGÃOS ) MORTE CELULAR CANCER ENVELHECIMENTO DOENÇAS CARDÍACAS OUTRAS ENFERMIDADES DEFEITOS AO NASCIMENTO DOENÇAS GENÉTICAS

20 CONSEQUENCIAS DO NOVO AMBIENTE QUÍMICO Sistemas enzimáticos (reparo)
INICIAÇÃO Agentes Químicos, Físicos e Biológicos Agressão ao DNA Lesão CICLO CELULAR Sistemas enzimáticos (reparo) Fixação Evento mutagênico

21 CONSEQUENCIAS DO NOVO AMBIENTE QUÍMICO
CARCINOGÊNESE EM MÚLTIPLAS ETAPAS Agente químico Defeitos na diferenciação terminal Defeitos no controle de crescimento Resistência a drogas citotóxicas Inativação Excreção Expansão Clonal Seletiva Heterogeneidade celular Ativação Alterações Genéticas Alterações Genéticas Vírus Nucleo Iniciação promoção progressão Inibição Radiação célula normal célula iniciada lesão pré-neoplásica tumor maligno Ativação de proto-oncogenes Inativação de genes supressores manifestação CÂNCER CLÍNICO

22 MUTAGÊNESE AMBIENTAL: FATO OU FANTASIA ?
BOMBA ATÔMICA (HIROSHIMA E NAGASAKI) MUTAÇÃO EM CÉLULA GERMINATIVA – NEGATIVO EFEITO DO CIGARRO EFEITO DE QUIMIOTERÁPICOS

23 POR QUE A CRESCENTE PREOCUPAÇÃO COM A MUTAGÊNESE AMBIENTAL ?
OBRIGATORIEDADE DE AVALIAÇÃO DE NOVOS AGENTES QUÍMICOS AVANÇOS NA BIOLOGIA MOLECULAR E MAPEAMENTO DOS GENES LIGAÇÃO ENTRE MUTAÇÃO E O CÂNCER ESTÁ BEM ESTABELECIDA CONSTATAÇÀO DE QUE: RADIAÇÃO IONIZANTE, POLUIÇÃO QUÍMICA, EXAUSTÃO DE VEÍCULOS, PESTICIDAS, ADITIVOS DE ALIMENTOS, ETC, SÃO PERIGOSOS PARA A SAÚDE HUMANA. É DIFICIL DETERMINAR A CONTRIBUIÇÃO DA MUTAÇÃO EM CÉLULAS GERMINATIVAS, MAS NÃO HÁ DÚVIDA DE QUE O CÂNCER SE CONSTITUE NA PREOCUPAÇÃO MAIS IMEDIATA.

24 ARGUMENTOS CIÊNTÍFICOS PARA AUMENTAR OS ESTUDOS EM MUTAGÊNESE AMBIENTAL
EVIDÊNCIA CLARA DE EXPOSIÇÃO HUMANA A MUTAGÊNICOS EM GRANDE ESCALA EVIDÊNCIAS, EM ROEDORES, DE QUE MUTAGÊNICOS EM CÉLULAS SOMÁTICAS SÃO TAMBÉM MUTAGÊNICOS EM CÉLULAS GERMINATIVAS SEMELHANÇA ESTRUTURAL E FISIOLÓGICA ENTRE CÉLULAS GERMINATIVAS DE ROEDORES E HUMANAS ESTUDOS ANTERIORES INADEQUADOS, SEM A UTILIZAÇÃO DE NOVAS TÉCNICAS DE BIOLOGIA MOLECULAR

25 EXPOSIÇÃO HUMANA A AGENTES MUTAGÊNICOS
TIPO EXEMPLOS ENDÓGENOS OXIDO NÍTRICO RADICAIS LIVRES DE OXIGÊNIO FORMAÇÃO DE NITROSAMINAS ENDÓGENAS OCUPACIONAL MANUFATURAS PETROQUÍMICAS PRODUÇÃO DE ENERGIA NUCLEAR PRODUÇÃO DE FERRO E AÇO DIETA MUTÁGENOS NATURAIS PRESENTES NOS ALIMENTOS MUTÁGENOS GERADOS DURANTE O COZIMENTO DE ALIMENTOS MUTÁGENOS GERADOS NO PROCESSO DE PRESERVAÇÃO DE ALIMENTOS ESTILO DE VIDA TABACO E OUTRAS DROGAS EXPOSIÇÃO SOLAR

26 EXPOSIÇÃO HUMANA A AGENTES MUTAGÊNICOS
TIPO EXEMPLOS MÉDICO QUIMIOTERAPIA TERAPIA (UV) PARA PSORÍASE RADIAÇÃO RAIOS X E RADIOTERAPIA EXPOSIÇÃO A LIXO NUCLEAR POLUIÇÃO EFLUENTES INDUSTRIAIS SUB-PRODUTOS DA CLORINAÇÃO DA ÁGUA EMISSÕES POR MOTORES DE VEÍCULOS PESTICIDAS (AGRICULTURA) INCINERAÇÃO DE LIXO BIOLÓGICO MUTÁGENOS CONSEQÜENTES DE INFECÇÃO CRÔNICA – VÍRUS, BACTÉRIAS OU PARASITAS