Imunologia dos Tumores
Imunologia dos Tumores

INTRODUÇÃO

 

O papel do sistema imune em prevenir o aparecimento e reagir contra um tumor já instalado tem sido tema de investigação de um grande número de pesquisadores em todo o mundo. No entanto, a importância real e a capacidade da resposta imunológica de impedir o desenvolvimento de uma neoplasia necessita ainda melhor confirmação experimental. As modernas técnicas que vêm revolucionando a biologia em geral e a imunologia em particular - biologia molecular, anticorpos monoclonais, clones de linfócitos T - deram novo impulso nesta área de conhecimento, abrindo novas perspectivas.

Um grande número de observações evidencia que o sistema imune tem importante papel no surgimento e desenvolvimento de um câncer.

A ablação cirúrgica de um tumor sólido é freqüentemente caracterizada por uma importante infiltração de células mononucleares marcando a presença do sistema imunológico. No entanto, o grau de infiltração não está diretamente relacionado com o grau de necrose tecidual, embora em alguns raros casos seja sinal de bom prognóstico. Por outro lado, o uso disseminado de drogas imunossupressoras em pacientes transplantados permitiu acumular dados de que em tal situação está muito aumentada a incidência de certas neoplasias. Da mesma maneira, indivíduos jovens acometidos de Síndrome de Imunodeficiência Adquirida (SIDA) apresentam uma alta incidência de Sarcoma de Kaposi, uma patologia rara, até então observada em pacientes idosos. Ainda no mesmo sentido está o fato de que filhotes acometidos de imunodeficiências apresentam elevado risco de desenvolver câncer. Deve-se salientar que em todos estes casos desenvolveram-se raras formas de tumores e não ocorre simplesmente um aumento de predisposição às neoplasias comumente encontradas, levando a pensar que, nestes tumores, um particular controle imunológico deva estar envolvido.

As patologias que se abrigam com o nome de Câncer são em grande número, complexas e heterogêneas. Todas se caracterizam por um crescimento incontrolado de células invasivas ditas transformadas, mas as características celulares variam com os tecido, a função e o estágio de diferenciação. Além disto, há uma grande diversidade nos mecanismos de indução da transformação maligna - vírus, radiação, agente químico ou outro - no acesso do sistema imune ao tumor e quando, e de que forma, fica muito difícil generalizar as observações feitas em sistemas específicos e muita cautela deverá ser dada na aplicação de regras gerais. As bases imunológicas envolvidas na resposta antitumoral são o objeto deste trabalho.


ANTÍGENOS TUMORAIS E RECONHECIMENTO IMUNOLÓGICO

 

A imunidade específica antitumoral baseia-se na idéia de que a célula tumoral apresenta alguma diferença estrutural de sua contraparte normal e que esta dessemelhança seja reconhecida pelo sistema imune. A transformação maligna pode ser acompanhada por mudanças fenotípicas celulares que incluem perda de componente normais ou ganho de outros não expressos na célula. Este componente neoexpresso, se for reconhecido pelo sistema imune como estranho é um antígeno tumoral. Um dos principais objetivos de um imunologista de tumores é identificar tal antígeno e mostrar que ele não está presente na célula normal fetal ou outro estado de diferenciação, bem como demonstrar que não está expresso em outros tecidos normais.
Desta forma, a eficácia do sistema imune em eliminar células neoplásicas está

(1) na dependência que estas células sofram alterações
(2) que deverão ser reconhecidas pelo Sistema Imune
(3) que colocará em ação componentes eficazes na destruição destas células

Caso haja falha em uma destas três etapas, a célula tumoral escapará ao controle imunológico.

Em sistemas experimentais foi bem demonstrado que certas neoplasias apresentam antígenos na superfície celular que impedem o transplante tumoral entre camundongos da mesma linhagem e conseqüentemente histocompatíveis. Estas substâncias indutoras de uma resposta imune eficaz são chamados de Antígenos de Transplante Associados a Tumores (ATAT). Diferentes tumores murinos (de camundongos) portam diferentes ATAT dependendo do agente oncogênico que induziu o tumor. Certa neoplasia induzida por uma substância carcinogênica como, por exemplo, o metilcolantreno, expressa ATAT particular, o qual não será encontrado nas células tumorais do outro camundongo submetido ao mesmo tipo de formação de tumor. Já tumores induzidos por um vírus oncogênico apresentam antígenos que apresentam reação cruzada com outros tumores causados pelo mesmo vírus ou vírus semelhante embora possam existir diferenças morfológicas. Por outro lado, muitos tumores, nos quais nenhum agente oncogênico foi claramente identificado, parecem não apresentar ATAT.

Em realidade, a quase totalidade dos Antígenos Associados a Tumores (AAT) nada mais é do que a expressão de componentes normais em outras células, ou outro estado de diferenciação da mesma linhagem celular. Desta forma, a maioria destas estruturas é melhor reconhecida pelo sistema imune de outras pessoas ou de indivíduos da mesma espécie do que propriamente pelo paciente com câncer. Isto não impede, no entanto, que estes antígenos sejam úteis no diagnóstico e acompanhamento de cancerosos.

Freqüentemente, antígenos descritos como tumorais quando investigados com maior profundidade são: antígenos de histocompatibilidade, grupo sangüíneo, de diferenciação ou oncofetais.

Antígenos da Classe II do Complexo de Histocompatibilidade Principal podem ser encontrados em diferentes tipos de leucemias e linfomas sendo que eles estão normalmente expressos em alguns linfócitos. Por outro lado, estes antígenos podem estar presentes em tumores de outras linhagens celulares onde normalmente não se observa sua expressão, como carcinoma ovariano ou melanoma.

Um exemplo de antígeno de diferenciação, primariamente descrito como tumoral, é o Antígeno Comum às Leucemias Linfoblásticas Agudas, uma glicoproteína expressa em grande parte das leucemias linfoblásticas não T e não B e que também pode ser encontrada em 1% de células normais da medula óssea.
A detecção de vírus indutores de câncer abriria as portas para a possibilidade de vacinações e assim prevenir determinados tipos de neoplasias. O vírus Herpes tipo 2 é o herpes genital. Em hamster ele induz tumores e em mulheres ele está associado ao carcinoma de colo uterino.

Antes mesmo que todos estes antígenos tumorais fossem descritos, Burnet descreveu a teoria da vigilância imunológica na qual clones mutantes são destruídos pelo sistema imunológico antes que se tornem neoplasias. Várias observações experimentais e clínicas suportam ou, pelo menos, são evidências a favor desta teoria: aumento da suscetibilidade e carcinogênese em animais recém-nascidos e idosos cuja imunocompetência está relativamente diminuída; aumento da carcinogênese em animais imunossuprimidos por timectomia ou por tratamento com antitimocitário; diminuição da carcinogênese com o uso de imunoestimulantes.

Exemplos da clínica são: alta incidência de neoplasias em pacientes receptores de transplante de órgãos, filhotes imunodeficientes. Nos casos de tumores em pacientes com diminuição da capacidade imunológica, há, na realidade, uma susceptibilidade aumentada para tumores específicos e não uma maior incidência de neoplasias de alta freqüência na população como as de pulmão, mamas e próstata. Como regra trata-se de cânceres do sistema retículo-endotelial. É como se o desequilíbrio imunológico acarretasse uma incapacidade de controle do próprio sistema imune. Desta forma, a alta taxa de até 10% de tumores em filhotes com imunodeficiências envolve freqüentemente timo e linfócitos. Os pacientes imunossuprimidos por transplante têm também aumento de incidência de linfomas e leucemias.


MECANISMOS IMUNOLÓGICOS EFETORES

 

O reconhecimento pelo sistema imune de antígenos tumorais desencadeia uma resposta imunológica adaptativa que pode ser celular, humoral ou ambas. Além desse, outros mecanismos efetores reconhecendo a célula tumoral, podem destruí-la em um primeiro contato, sem necessidade de desencadeamento dos complexos processos de reconhecimento, proliferação e diferenciação do sistema imune. A isto chama-se imunidade natural.


IMUNIDADE CONTRA TUMORES MEDIADA POR CÉLULAS

 

A imunidade adaptativa induzida por antígenos tumorais é essencialmente semelhante àquela evocada contra transplantes dependentes de célula T e outros antígenos glicoprotéicos de membrana. Ativação de célula T inclui a geração das subclasses auxiliar (Ta) e supressora (Ts), assim como linfócitos T citotóxicos (Tc). Células Tc reconhecem antígeno tumoral em associação com produtos classe I CPH. A ativação também leva à produção de linfocinas pelas células Ta, que são importantes no recrutamento e ativação de macrófagos, exterminadoras naturais (EN) e células exterminadoras ativadas por linfocinas (LAK). As linfocinas importantes neste aspecto são as que seguem:

1. INTERLEUCINA 2 (IL-2): Esta linfocina é essencial para a divisão da célula T e a diferenciação de células B em plasmócitos. Também é importante na amplificação de células EN e na geração de células LAK a partir dos precursores. Enquanto que células EN mostram citotoxicidade restrita a um limitado tipo de células tumorais in vitro, as células LAK são capazes de destruir células de vários tipos de tumor. Células EN também podem lisar células infectadas por vírus, o que pode ter implicações para tumores de origem viral, onde produtos virais são expressos nas células.

2. FATOR DE INIBIÇÃO DE MACRÓFAGOS (MIF): Este liga-se a receptores na membrana de macrófagos e aumenta o nível de AMP cíclico intracelular, resultando no aumento de polimerização de microtúbulos e diminuição da migração. Sua função é provavelmente a de deter macrófagos no sítio tumoral (antigênico).

3. FATOR DE ATIVAÇÃO DE MACRÓFAGOS (IFNg): Macrófagos em cultura com IFNg desenvolvem algumas das propriedades dos macrófagos ativados, por exemplo, o aumento da atividade tumoricida.

4. LINFOTOXINA (LT): Esta linfocina pode lisar algumas células tumorais in vitro e é, também, diretamente citotóxica quando injetada em um tumor "in situ". O significado da LT in vivo não é conhecido. Embora não seja completamente responsável pela capacidade de destruição das células Tc ela pode amplificar a destruição mediada por células T por outros mecanismos.

5. INTERFERONS (IFNs): Propriedades antivirais e imunomodulatórias dos diferentes tipos de IFN sobrepõem-se, apesar de que IFNg é consistentemente o imunomodulador mais eficiente. IFNs aumentam a citotoxicidade das células EN, assim como induzem moléculas CPH classe I e II nas células adjacentes, com as conseqüências possíveis mencionadas previamente. Interferons também causam ativação de macrófagos, tornando-os mais tumoricidas.

6. FATORES QUIMIOTÁTICOS: fatores quimiotáticos independentes para macrófagos e para granulócitos recrutam células fagocíticas para sítio tumoral.

7. FATORES MITOGÊNICOS (FMs): Estes incluem uma família de moléculas geradas por estímulo antigênico ou lectínico dos linfócitos. Um fator mitogênico de linfócitos (FML) é provavelmente idêntico a IL-2.


DETECÇÃO DE IMUNIDADE MEDIADA POR CÉLULAS T

 

A metodologia para a detecção de antígenos tumorais em tumores humanos e experimentais que evocam uma resposta adaptativa depende da ativação das células T e concomitante elaboração de linfocinas seguindo-se à exposição das células T às células tumorais (alvo). Testes têm implicações diretas para a relação tumor-hospedeiro somente se conduzidos em animais, em sistemas estritamente singênicos, com células alvo e efetoras da mesma cepa, ou, para tumores humanos, em combinações autólogas, com células alvos e células T do mesmo doador. Os testes dividem-se em duas categorias principais incluindo análise de proliferação de célula T ou de função efetora.


FUNÇÃO DA CÉLULA T EFETORA

 

A função da célula T efetora é comumente monitorizada em análises de citotoxicidade a curto-prazo tais como a liberação de Cr 51 de células alvo tumorais pré-marcadas. Já que células T não fracionadas ou somente parcialmente purificadas são, geralmente, usadas em tais testes, é importante distinguir a função da célula T efetora daquela de células EN-sensível como controle.

Aproximadamente um terço de todos pacientes com câncer que vão à cirurgia exibem citotoxicidade linfocitária no sangue periféricos ou linfonodos, que é dirigida contra células tumorais autólogas recentes. Se as células efetoras são primeiramente incubadas in vitro com alvos tumorais inativados, como no teste ILMA e subsequentemente testadas contra alvos autólogos criopreservados no 6'- dia do teste, a incidência de citotoxicidade aumenta para aproximadamente dois terços. Isto sugere que a freqüência de atividade Tc na maioria dos pacientes operáveis é muito baixa para detecção sem amplificação clonal. Citotoxicidade aumentada pode ser alcançada quando linfócitos efetores são cultivados por curtos períodos em IL-2 exógena ou sob condições nas quais IL-2 é gerada endogenamente.

Em pacientes nos quais a citotoxicidade linfocitária autóloga é demonstrável no sangue periférico ou linfonodos de drenagem, a atividade dos LIT é significativamente deprimida. Esta observação sugere modulação in situ da função de células supressoras, tanto Ts quanto macrófagos supressores.


CLONES DE CÉLULAS T

 

O desenvolvimento de técnicas para a cultura a longo prazo de células T em IL-2 tem permitido que técnicas de clonagem sejam aplicadas às células T de pacientes com tumor. Células T, obtidas ou do sangue periférico ou como LIT, sofrem expansão clonal em IL-2, usando células irradiadas como alimentadoras. Elas podem então ser testadas contra células tumorais criopreservadas em testes ILMA ou citotóxicos. Mais ainda, os clones podem ser fenotipados usando um painel de anticorpos monoclonais contra antígenos de diferenciações linfocitárias. Quando reações positivas ocorrem, vários padrões podem ocorrer:

1. Aparente especificidade contra o tumor autólogo;
2. Reatividade contra tumores autólogos e alguns alogênicos;
3. Uma ampla reatividade contra vários alvos tumorais e contra células alvo EN-sensíveis. (Isto tem alguma semelhança à atividade de células "exterminadoras" anômalas, freqüentemente geradas em culturas mistas de linfócitos (CML) e podem representar a atividade de células LAK, que necessitam de vários dias de incubação em IL-2 para sua geração).


RESPOSTA DAS CÉLULAS B

 

A produção de anticorpos contra antígenos expressos nas células tumorais pode ser demonstrada por uma variedade de técnicas, incluindo imunoflorescência e citotoxicidade, utilizando-se células tumorais marcadas com isótopos radioativos e complemento exógeno. Apesar de as reações mediadas por células serem, provavelmente, de maior significado, anticorpos contra antígenos tumorais detectáveis em soro autólogo recrutam células com receptores Fc, por exemplo, células E e macrófagos. O anticorpo citotóxico dependente em animais portadores de tumores sólidos, se a massa tumoral não for muito grande, mas é raramente demonstrado no soro de pacientes portadores de tumores. A citotoxicidade celular dependente de anticorpo (CCDA) é demonstrável no soro de alguns pacientes com tumores. Anticorpos formando complexos imunes solúveis com antígenos tumorais podem subverter respostas celulares. Anticorpos monoclonais e anticorpos policlonais convencionais podem ser usados para determinar o complicado perfil antigênico expresso por diferentes tumores e, também, estão sendo usados para a localização de tumores in vivo (imunocintilografia). Os anticorpos monoclonais têm também um grande potencial na terapia antitumoral por imunodirigirem as drogas citotóxicas e as toxinas.


COMPLEXOS IMUNES

 

As secreções corporais de pacientes com câncer frequentemente contêm complexos imunes. Neste aspecto eles diferem pouco do soro de pacientes com condições degenerativas ou inflamatórias não-malignas do mesmo tecido ou órgão. Teoricamente, complexos imunes circulantes detectáveis nos soro de pacientes com câncer e de pacientes com outros distúrbios patológicos podem consistir de vários antígenos desiguais, incluindo, no caso de pacientes com câncer, alguns que são tumor-associados. No entanto, a natureza dos complexos imunes no soro dos pacientes com câncer é, na maior parte, desconhecida.


IMUNIDADE NATURAL

 

A imunidade específica contra os antígenos tumorais não é a única observada na resistência imunológica contra as neoplasias. A observação de que leucócitos periféricos de indivíduos normais são capazes de impedir o crescimento de células tumorais in vitro, e mesmo destruí-las, levou à conceituação de imunidade inata do indivíduo alterando a idéia da necessidade de um contato prévio com o antígeno. Esta imunidade natural, sabe-se hoje, é desenvolvida por três tipos de célula. Duas são bem caracterizadas, os granulócitos e os macrófagos, embora o modo de atuação dos granulócitos não esteja bem estudado. A terceira população é mais heterogênea e conhecida como células NK (ou natural killer). A imunidade natural não é observada somente contra tumores e sabe-se que ela atua também em infecções virais e está presente na rejeição de transplantes. Embora independente dos mecanismos de reconhecimento do sistema imune específico clássico, esta resposta é regulada por produtos deste sistema através de interferon e de interleucinas.


CÉLULAS NK

 

As células com a capacidade de ser naturalmente matadoras ou NK são definidas pela função e não por características morfológicas. O maior contingente destas células está, no entanto, dentre os linfócitos granulares (granulações azurofílicas) embora outras morfologias possam ser encontradas. A maioria destas células tem receptor para Fc de imunoglobulina e expressa alguns marcadores de linfócitos T como receptor para eritrócito de carneiro. Uma vez que as características morfológicas não estão bem definidas têm-se encontrado os mais distintos marcadores de superfície nestas populações celulares.

A função NK é definida no homem pela capacidade de células mononucleares periféricos matarem linhagens tumorais mantidas in vitro, utilizando teste de citotoxicidade com células marcadas com Cr 51. Geralmente a célula utilizada é a K562, com uma linhagem derivada de eritroleucina. Esta linhagem não expressa antígenos de classe I ou II CHP na superfície mostrando não ser necessário o reconhecimento deste antígeno para evitar a lise celular ao contrário do que ocorre com as células T citotóxicas no sistema imune adaptativo. A susceptibilidade e a lise por NK variam com os diferentes tumores. Em realidade, ainda não está definido o tipo de reconhecimento feito pelas células. Células tumorais, células infectadas por vírus e células de um aloenxerto podem ser alvos de um ataque por células NK. Pelo menos dois produtos linfocitários têm um efeito direto nas células NK promovendo sua proliferação e diferenciação com efetores mais eficazes: interferon e IL-2. A inibição da atividade NK é exercida principalmente por prostaglandinas secretadas por macrófagos supressores ou células tumorais. Glicocorticóides também exercem um efeito inibidor.


MACRÓFAGOS E MONÓCITOS

 

Dentro do sistema imune aferente o macrófago tem papel chave de célula apresentadora de antígeno. Restos celulares tumorais são fagocitados, processados e apresentados ao sistema imune específico. Esta apresentação, como sempre, é feita junto com os antígenos de classe II do CHP. No sistema imune eferente, o macrófago armado pelo seu receptor Fc de IgG específica é um dos sistemas dos protagonistas na lise por ADCC (Citotoxidade Celular Dependente de Anticorpo).

Além destas funções, está claramente demonstrado que monócitos e macrófagos de um indivíduo normal podem ter reatividade espontânea contra células tumorais após ativação. Esta atividade é independente do reconhecimento de antígenos tumorais definidos anteriomente mas está ligado a uma estrutura expressa na célula macrofágica responsável por esta função. A atividade antitumoral natural macrof&aacut