“O poder está dentro de você enquanto você acreditar.” (Fernando Lapolli)
2.4 Anidrase Carbônica CA
A anidrase carbônica (CA) é uma família das metaloenzimas que contém um átomo de zinco em sua composição, apresentando 14 diferentes isoformas, atuando na hidratação do dióxido de carbono e na desidratação do ácido carbônico (H2O + CO2 =
H+ + HCO3-), sendo o seu substrato natural o dióxido de carbono. Algumas dessas
isoformas são citosólicas (CA-I, CA-II, CA-III, CA-IV, CA-XIII) e outras são transmembranosas (CA-IV, CA-IX, CA-XII, CA-XIV), enquanto a CA-V é mitocondrial e a CA-VI é secretada pelo leite e pela saliva. Ainda, são conhecidas três formas acatalíticas como CARP-VIII, CARP-X e CARP-XI (PASTOREKOVA et al., 2004; TANAKA et al., 2008).
As anidrases carbônicas, codificadas pelos genes α-CA, -CA e -CA, estão envolvidas em uma série de mecanismos fisiológicos, incluindo manutenção do pH, diferenciação celular, regulação do equilíbrio iônico, nos mecanismos da respiração, calcificação, na formação do humor aquoso e dos fluidos cérebro-espinhal, atuando também na composição da saliva e suco gástrico (BEASLEY et al., 2001).
Adicionalmente, o gene da CA-IX, localizado na região p12-p13 do cromossomo 9, possui 11 exons e está bastante expresso em diversas lesões malignas, favorecendo na manutenção do pH ácido do meio extra-celular, criando, assim, um ambiente favorável para o crescimento, proliferação e metástase tumoral (PARKKILA et al., 2000) e por conseguinte têm sido associada a um pobre prognóstico, em pacientes acometidos pelo câncer de mama, pulmão, ovário, cérebro e rim, e com forte resistência a quimioterapia e radioterapia nas neoplasias de cabeça e pescoço (BRENNAN et al., 2006; HAAPASALO et al., 2006; KALUZ et al., 2009).
Liao, Lerman e Stanbridge (2009) afirmaram que a forte expressão da CA-IX em lesões tumorais está intimamente associada à participação da subunidade heterodimérica do HIF-1(HIF-1α) em um ambiente com baixa tensão de O2. Os autores ressaltaram que
HIF-1α/ARNT aos motivos HRE, localizados no promotor e enhancer do gene da CA- IX e que a via de fosforilação/PI3K, envolvida na ativação do HIF-1, seria uma das principais formas de expressão da CA-IX. Contudo, Kaluz et al. (2009) sugeriram que mecanismos epigenéticos, como a metilação do sítio CpG, próximo ao promotor e/ou modificações pós-transducionais de histonas da CA-IX poderiam inibir a expressão dessa molécula.
Conforme o estudo realizado por Liao, Lerman e Stanbridge (2009) em tecido fetal e tecido humano pós-natal, evidenciou-se que a co-localização da CA-IX e do HIF- 1α estava limitada a certos tipos de células embrionárias e no início do desenvolvimento do tecido fetal. Essas células eram do mesênquima primitivo ou envolvidas na condrogênese e no desenvolvimento da pele. A expressão da CA-IX limitou-se a tecidos imaturos de origem mesodérmica, da pele e células ependimárias. Os únicos tecidos que persistentemente expressavam a CA-IX eram o epitélio celômico (mesotélio) e seus remanescentes, o epitélio do estômago e vias biliares, glândulas e células das criptas do duodeno e do intestino delgado e as células localizadas nesses sítios, previamente identificados por abrigar células-tronco adultas. A expressão da CA-XII era restrita as células envolvidas na absorção e secreção de água, como as parientais do estômago, aos ácinos das glândulas salivares e pâncreas, epitélio do intestino grosso e túbulos renais.
Pastorekova et al. (2004) e Vullo et al. (2005) afirmam que a CA-IX pode ser um alvo da terapia antitumoral em carcinomas humanos, através do tratamento com inibidores de CA-IX, incluindo as classes das sulfonamida ou sulfamato. Potentes inibidores da CA derivados da acetazolamida, etoxizolamida e benzenosulfonamida demonstraram inibir o crescimento de várias linhagens de células tumorais que expressam a CA-IX e a CA-XII. Os autores corroboram que a superexpressão da CA-IX em neoplasias malignas pode ser uma importante ferramenta de diagnóstico para um adequado tratamento em carcinomas humanos.
Segundo Beasley et al. (2001), a expressão da CA-IX em linhagens de células de CE de cabeça e pescoço foi superexpressa nas áreas de necrose (p = 0,001), nas porções de maior MVD (p = 0,02) e nos estágios avançados de desenvolvimento tumoral (p = 0,033), sugerindo que esse marcador de hipóxia seria responsável na manutenção do pH extra-celular ácido, contribuindo para que as células tenham uma maior taxa de sobrevida e uma resistência as modalidades terapêuticas.
Koukourakis et al. (2001), analisando a relação da expressão imuno- histoquímica da CA-IX com a MVD pelo CD-31 em 75 espécimes de CE de cabeça e pescoço tratados com quimioradioterapia em pacientes com câncer inoperável localmente avançado (estágio Tx/N2b-3, T3-4/Nx), constataram que a forte expressão membranar/citoplasmática da CA-IX estava correlacionada com tumores que apresentavam uma menor MVD (p < 0,001). Observou-se, ainda, uma forte expressão da CA-IX em focos de necrose, bem como foi possível correlacionar a superexpressão da CA-IX com a menor taxa de sobrevida e com a radioquimioresistência. Os autores discorrem que o baixo suprimento sanguíneo correlacionado com a forte expressão da CA-IX estaria associado ao meio hipóxico que ativaria a via HIF-1 induzindo, assim a transcrição da CA-IX. Entranto, a baixa MVD associada a uma fraca expressão da CA- IX em alguns casos se justificaria pelo fato daquele ambiente vascular apresentar uma tensão de O2 suficiente para manter a progressão tumoral. Adicionalmente, a alta MVD,
associada à forte expressão pela CA-IX poderia consistir em uma falha no metabolismo celular ou um colapso do suprimento sanguíneo, o que tornaria o ambiente hipóxico, ativando, com isso fatores pró-angiogênicos, como o VEGF (NIGEL et al., 2001) e moléculas que favoreceriam um baixo pH extracelular para invasão e metástase tumoral.
Em uma pesquisa conduzida por Hui et al. (2002), em 90 casos de carcinoma nasofaringeo, verificou-se que o HIF-1α foi expresso em 58% dos casos, o HIF-1 em 7%, o VEGF em 60% e a CA-IX foi imunomarcada em 90% dos espécimes. A superexpressão do HIF-1α estava correlacionada como a elevada expressão da CA-IX (p = 0,008) e do VEGF (p = 0,003), os quais se encontravam associados com o pior prognóstico e menor taxa de sobrevida. Os autores inferem que os marcadores de hipóxia poderiam ser uma alternativa para guiar o tratamento de neoplasias de cabeça e pescoço.
Conforme a pesquisa realizada por Jonathan et al. (2006), em 58 pacientes com carcinomas de cabeça e pescoço, constatou-se que a forte expressão do GLUT-3 estava associada ao menor controle loco-regional da lesão. Em relação ao GLUT-1, a forte intensidade estava associada a alta taxa metástase à distância e uma menor taxa de sobrevida global. Foram encontradas, também, diferenças estatiscamente significativas para o controle loco-regional (p = 0,04) e ausência de metástase regional (p = 0,02) para aqueles pacientes que obtiveram intensa expressão da CA-IX.
Schrijvers et al. (2008) analisando a imunoexpressão de marcadores de hipóxia endógeno em 91 espécimes de CE de laringe nos estágios T1 e T2, os quais foram tratados apenas por radioterapia, puderam constatar que a superexpressão do HIF-1α nos carcinomas de glote estava associada a uma menor taxa de sobrevida global (p = 0,016) e a recidiva local (p = 0,021). A CA-IX estava significantemente correlacionada com o pior controle do crescimento tumoral (p = 0,02). Todavia, não se evidenciou associação da imunomarcação do GLUT-1 com os parâmetros de evolução clínica. Além do mais, os tumores com o perfil não-hipoxêmicos, que mostravam uma fraca marcação para o HIF-1α e a CA-IX, tiveram uma taxa de controle local significativamente melhor (p = 0,013). Os autores afirmaram que os carcinomas de laringe nos estágios iniciais que apresentam uma baixa expressão para HIF-1α e a CA- IX são altamente curáveis com a radioterapia. No entanto, quando há a superexpressão dessas moléculas o tratamento cirúrgico deve ser realizado.
No estudo realizado por Tanaka et al. (2008), em 127 espécimes de carcinoma esofágico, observou-se que a superexpressão da CA-IX estava associada a um pobre prognóstico e aos aspectos clínico-patológicos, incluindo metástase linfonodal a distância (p = 0,0077), metástase linfonodal regional (p = 0,0031), estágio tumoral (p < 0,0001), tamanho da lesão (p = 0,0235), grau de invasão (p < 0,0001) e invasão vascular (p = 0,006). Os autores sugerem que o controle da expressão desse marcador endógeno, que se encontra intimamente associado aos mecanismos de hipóxia, poderia ser adjuvante na efetividade da quimioterapia e radioterapia nas lesões de cabeça e pescoço.
Brockton et al. (2011) observaram em um estudo de 55 casos de CE de cabeça e pescoço que a intensa marcação estromal da CA-IX em tumores HPV-16 negativos estava correlacionada com a redução da taxa de sobrevida global (p = 0,03). Os autores relatam que embora os pacientes HPV positivos estejam relacionados com um bom prognóstico e sejam responsivos ao tratamento radioquimioterápico, quando comparados a outros fatores etiológicos extrínsecos do câncer como o fumo e o álcool, fatores endógenos de hipóxia poderiam auxiliar a elucidar a taxa global de sobrevida desfavorável em pacientes HPV negativos.
Analisando a imunoexpressão do Ki-67 e da CA-IX em 60 casos de CEL, Kim et al. (2007), verificaram que a forte marcação dessas proteínas estava associada a um pobre prognóstico e curto período de tempo livre da doença. Os autores asseguraram
que o marcador de proliferação celular e a CA-IX podem ser úteis na análise do comportamento clínico-patológico e na escolha da estratégia terapêutica adequada para o CEL.
Choi et al. (2008) descrevem que dos 117 casos de CEO, 58,1% apresentaram uma surperexpressão da CA-IX, sendo significantemente correlacionada com a recorrência (p < 0,05) e taxa de sobrevida de 5 anos (p < 0,02). Contudo, apesar de não se observar uma significância estatística, pôde-se certificar uma associação da expressão desse marcador com o sexo feminino, metástase em nódulos linfáticos e história de consumo de tabaco.
Roh et al. (2009) reportaram em um ensaio imuno-histoquímico de 43 casos de CEL (T2), tratados por ressecção cirúrgica, que a espessura tumoral estava associada com a imunomarcação para a CA-IX. Para o GLUT-1, sua marcação estava significativamente relacionada com a espessura tumoral e comprometimento linfonodal. Outrossim, a análise multivarada identificou que a forte expressão do HIF-1α e do EPOR estava relacionada com menor taxa de sobrevida.
Eckert et al. (2010b), avaliando a expressão da CA-IX e do HIF-1α em 80 casos de CEO, investigaram que a fraca e a forte expressão das ambas proteínas estava correlacionadas com uma média de sobrevida de 54,8 e 37,6 meses respectivamente, afirmando, dessa forma, que essas moléculas poderiam contribuir na terapia contra o câncer oral.
Kondo et al. (2011) verificando a expressão imuno-histoquímica da CA-IX, Ki- 67, GLUT-1 e p53 em 107 casos de CEO, de acordo com os parâmetros clínico- patológicos, observaram que a expressão da CA-IX estava presente em 96% dos casos, onde a taxa de sobrevida foi menor nos indivíduos que apresentavam 50% ou mais das células imunomarcadas (p < 0,05). Pacientes nos estágios tumorais IV que exibiam altas taxa (≥ 50%) de imunomarcação tiveram um pior prognóstico, quando comparados com os tumores que apresentavam baixa expressão. A expressão do GLUT-1 foi evidenciada em 98% dos casos, porém não houve uma correlação significativa da expressão dessa proteína com a taxa de sobrevida global da doença. No entanto, os indivíduos com metástases linfonodais tiveram significativamente maior expressão do GLUT-1, demonstrando que esse marcador poderia ser um indicador de metástase ganglionar. Já
o Ki-67, se expressou em 92% da amostra, sendo que nenhuma correlação com os parâmetros analisados foi observada. A expressão da p53 foi observada em 78% dos espécimes, entretanto nenhuma correlação entre a proteína e evolução clínica foi verificada.
Portanto, apesar de existirem vários parâmetros clínicos e morfológicos relacionados com agressividade do CEO, muitos aspectos ainda são desconhecidos no tocante a progressão e comportamento clínico desta neoplasia. Com isso, através de ensaios prévios vêm se sugerindo a utilização de marcadores de hipóxia para o entendimento da instabilidade genética, invasibilidade tumoral e metástase de diversas neoplasias que acometem a região de cabeça e pescoço, principalmente o CEL, o qual apresenta uma maior propensão para metástase regional cervical (TANAKA et al., 2008; ROH et al., 2009).