Versão Inglês

Ano:  2012  Vol. 78   Ed. 1  - Janeiro - Fevereiro - (21º)

Seção: Artigo Original

Páginas: 132 a 139

Câncer de cabeça e pescoço: polimorfismos genéticos e metabolismo do folato

Head and neck cancer: genetic polymorphisms and folate metabolism

Autor(es): Ana Lívia Silva Galbiatti¹; Mariangela Torreglosa Ruiz²; José Victor Maniglia³; Luis Sérgio Raposo⁴; Érika Cristina Pavarino-Bertelli⁵; Eny Maria Goloni-Bertollo⁶

DOI: 111/1111111.20120031

Palavras-chave: genes, neoplasias de cabeça e pescoço, polimorfismo genético.

Keywords: genes, head and neck neoplasms, polymorphism, genetic.

Resumo:
Evidências epidemiológicas sugerem que variantes genéticas que codificam enzimas envolvidas no metabolismo do folato podem modular o risco de câncer de cabeça e pescoço por alterar a metilação, síntese de DNA e estabilidade genômica.
OBJETIVOS: Realizar uma revisão bibliográfica sobre polimorfismos genéticos envolvidos no metabolismo do folato e o risco de câncer de cabeça e pescoço.
METODOLOGIA: Realizou-se uma busca eletrônica na base de dados Medline, selecionando estudos em câncer de cabeça do pescoço e polimorfismos envolvidos no metabolismo do folato.
RESULTADOS: A associação do polimorfismo MTHFR C677T no risco dessa neoplasia foi avaliada em nove estudos e três deles mostraram associação com essa doença. Os polimorfismos MTR A2756G e MTRR A66G e RFC1 A80G também foram associados com aumento de risco para o câncer de cabeça e pescoço. O polimorfismo MTHFD1 G1958A não mostra associação com o risco dessa doença e os resultados da avaliação do polimorfismo MTHFR A1298C nesse tipo de neoplasia são contraditórios. Outros polimorfismos envolvidos no metabolismo do folato ainda não foram estudados nesse tipo de neoplasia.
CONCLUSÃO: Concluímos que polimorfismos envolvidos no metabolismo do folato podem modular o risco desse tipo de tumor, no entanto, esses resultados precisam ser comprovados em diferentes populações.

Abstract:
Epidemiological evidence suggests that genetic variants encoding enzymes involved in folate metabolism may modulate HNSCC risk by altering DNA methylation synthesis and genomic estability.
AIM: A review of the literature on genetic polymorphisms involved in folate metabolism and risk of head and neck cancer was carried out.
METHODOLOGY: An electronic search was made on the Medline database to select papers on head and neck cancer and polymorphisms involved in folate metabolism.
RESULTS: The association between MTHFR C677T polymorphism and the risk of this tumor type was evaluated in nine studies; there was an association with this disease in three papers. The MTR A2756G and MTRR A66G and RFC1 A80G polymorphisms were also associated with increased risk for HNSCC. MTHFD1 G1958A polymorphism was not associated with increased risk of this disease; the evaluation results of the MTHFR A1298C polymorphism in this neoplasm were contradictory. Other polymorphisms involved in folate metabolism were not studied for this neoplasm.
CONCLUSION: We conclude that polymorphisms involved in folate metabolism may modulate the risk of head and neck cancer, however, these results need to be demonstrated in different populations.

INTRODUÇÃO

O carcinoma de cabeça e pescoço ocupa a quinta posição na lista das neoplasias mais frequentes, com incidência mundial estimada de 50.000 novos casos por ano1,2. No Brasil, a estimativa para câncer de cavidade oral em 2010 era de 14.120 casos novos (10.330 homens e 3.790 mulheres)3. A grande maioria desses tumores epiteliais é classificada como carcinoma de células escamosas de cabeça e pescoço (HNSCC - head and neck squamous cell carcinoma) e os sítios anatômicos que estão incluídos neste grupo compreendem a cavidade oral, faringe e laringe, com ocorrência aproximada de 40%, 15% e 25%, respectivamente2,4-6.

Cerca de dois terços dos pacientes com essa doença apresentam estágio avançado, geralmente envolvendo linfonodos regionais. Metástase à distância ocorre somente em 10% do pacientes7. O tratamento varia de acordo com o estágio da doença e, segundo dados da literatura, cerca de 60% a 65% dos pacientes com câncer de cabeça e pescoço podem ser curados com cirurgia e/ou radioterapia. Pacientes com fase inicial (estádios I e II) da doença são tratados com uma única modalidade de tratamento (cirurgia ou radioterapia), enquanto pacientes com doença mais avançada (estágios III e IV) necessitam de uma abordagem combinada, como a cirurgia e radioterapia ou quimioradioterapia8.

Este tipo de tumor acomete em maior proporção indivíduos do gênero masculino e com idade avançada, sendo que a média de idade de diagnóstico é de 60 anos7,9. No entanto, a incidência de câncer na base da língua e amígdalas tem aumentado em pessoas com idade inferior a 45 anos e isto é atribuído ao aumento da prevalência da infecção pelo vírus HPV, que contribui para o desenvolvimento desta neoplasia nos países em desenvolvimento10-11.

Os principais fatores de risco já estabelecidos para esta doença são tabagismo e etilismo, que quando atuam em conjunto multiplicam o risco para câncer, especialmente câncer de cavidade oral e faringe12. Isto porque o cigarro possui aproximadamente 4.700 substâncias e, dessas, pelo menos 50 são carcinogênicas. Já o consumo frequente de bebida alcoólica impede que as células epiteliais formem a barreira de proteção contra agentes externos, permitindo, assim, a entrada facilitada dos agentes carcinógenos do cigarro, que formam adutos de DNA, que não são reconhecidos durante o processo de replicação do DNA13,14.

O estudo de Hashibe et al.12 mostrou que o consumo de álcool, independente do fumo, apresentou risco elevado para o câncer de orofaringe, hipofaringe e laringe em indivíduos que nunca fumaram. O consumo excessivo de álcool pode também resultar em deficiências nutricionais devido às falhas na absorção intestinal e alterar vias metabólicas importantes, como, por exemplo, a do metabolismo do folato envolvida nas reações de metilação celular. Como consequência, a metilação de genes com um potencial papel na carcinogênese pode ser comprometida15.

Estudos também sugerem que a pobre higienização oral está associada com o risco de câncer de cabeça e pescoço. As doenças periodontais, resultantes da pobre higienização oral, podem levar a infecções, com consequente liberação de mediadores inflamatórios, como as citocinas e as reações contra as inflamações podem favorecer o desenvolvimento do câncer16. A perda de dentes também pode contribuir para o desenvolvimento do câncer oral; uma vez que leva a alteração da flora oral, favorece a redução de nitritos e nitratos e a produção de acetaldeído, que leva à formação de adutos de DNA14,17.

Em relação à dieta, os resultados da literatura evidenciam que a dieta rica em cereais integrais, frutas e verduras, e pobre em alimentos processados, associada a um estilo de vida saudável pode proteger contra danos oxidantes do DNA, uma vez que esses alimentos possuem micronutrientes, tais como vitaminas B, C e E, carotenóides, flavonódeis entre outros, com propriedades antioxidantes e anticarcinogênicas, diminuindo, assim, o risco de câncer oral18-21.

A deficiência de folato no organismo, vitamina presente em frutas e vegetais, está associada ao aumento do risco de vários tipos de câncer, entre eles, de cabeça e pescoço 20,22-26, pois este micronutriente participa da síntese, reparo e metilação do DNA22,27.


OBJETIVO E MÉTODO

Mostrar os resultados de estudos que avaliaram a modulação de polimorfismos envolvidos no metabolismo do folato e o risco de câncer de cabeça e pescoço por meio de revisão em literatura.


METABOLISMO DO FOLATO

O folato está envolvido na formação de grupos metil (CH3) durante a interconversão de um carbono no metabolismo intermediário de S-adenosilmetionina (SAM), que serve como um doador de grupos metil nas reações de metilação celulares26,28,29. A metilação do DNA é a transferência de grupos metil para a posição 5 de resíduos de citosinas localizadas em dinucleotídeos citosina-guanina (CpG), por meio de reações catalisadas por proteínas denominadas DNA metiltransferases30. Esta modificação epigenética do DNA possui vários papéis funcionais, incluindo controle da expressão gênica, estabilidade da estrutura da cromatina e manutenção da estabilidade genômica23,26,29,30-34.

Existem três mecanismos pelos quais as alterações no metabolismo do folato podem contribuir com a carcinogênese: (1) hipometilação de DNA e subsequente ativação dos proto-oncogenes26,35; (2) erro de incorporação da uracila durante a síntese de DNA que leva à instabilidade genômica26,35,36; e (3) aumento na desaminação de citosina nos sítios de metilação de DNA26,36.

Alterações nos níveis de folato devido a polimorfismos genéticos envolvidos em sua via metabólica estão associadas com mudanças na metilação, síntese e reparo do DNA, pois níveis adequados de folato são essenciais para a biossíntese de purinas e pirimidinas, necessárias para esses processos biológicos37-45.

Na Figura 1, estão apresentadas as enzimas que participam do metabolismo do folato. O folato é primeiramente convertido em folato fisiológico reduzido pela enzima Dihidrofolato redutase (DHFR). A enzima Serina hidroximetiltransferase (SHMT) catalisa a reação reversível de THF em 5,10-MTHF, constituindo uma enzima chave na manutenção e regulação da homeostase da concentração de folato e de grupos metil intracelulares. É uma enzima dependente de vitamina B6 e possui papel significante na síntese de DNA e proteínas e nas reações de metilação dos ácidos nucléicos46,47.

Figura 1. Principais enzimas envolvidas no metabolismo do folato. Metabolismo do Folato - DHF: Dihidrofolato; THF- Tetrahidrofolato; DHFR: Dihidrofolato redutase; SHMT: Serina hidroximetiltransferase; TYS: Timidilato sintase; MTHFD1: Metilenotetrahidrofolato desidrogenesase 1; MTHFR: Metileno tetrahidrofolato redutase; MTR: metionina sintase; MTRR: Metionina sintase redutase; BHMT: Betaínahomocisteína metiltransferase; CBS: Cistationina beta sintase; RFC1: Carreador de folato reduzido 1; SAM: S S-adenosilmetionina; SAH: S- adenosilhomocisteina; dUMP: Deoxiuridina monofosfato; dTMP: Timidina monofosfato.

A enzima Metilenotetrahidrofolato redutase (MTHFR) catalisa a conversão do 5,10 metilenotetrahidrofolato para 5-metiltetrahidrofolato (5-MTHFR), a principal forma circulante de folato, que atua como doador de grupos metil para a remetilação da homocisteína (Hcy) para metionina. Esta reação de remetilação é catalisada pela enzima Metionina sintase (MTR), que requer a vitamina B12 (metilcobalamina) como cofator, e resulta na formação de SAM. A enzima metionina sintase redutase (MTRR) é responsável pela manutenção do estado ativo da enzima MTR. Após a metilação da Hcy, a metionina formada é condensada com o trifosfato de adenosina (ATP), resultando na S-adenosilmetionina (SAM). Em seguida, por uma reação de desmetilação, forma-se a S-adenosil-homocisteína (SAH), com posterior hidrólise para liberar adenosina e Hcy, completando o ciclo48.

A metilação da Hcy serve para repor os estoques de SAM quando a metionina estiver em baixos níveis. A enzima Betaína-homocisteína metiltransferase (BHMT) catalisa a conversão da Hcy para metionina em uma via alternativa de remetilação, na qual o aminoácido betaína atua como doador de grupos metil para esta reação49-51. Quando a via de remetilação da Hcy catalisada pela enzima MTR, dependente de folato, encontra-se alterada por fatores genéticos ou ambientais, a enzima BHMT desenvolve papel crucial na homeostase da Hcy52.

Participando também desse metabolismo, a enzima Cistationina β-sintase (CβS), dependente de vitamina B₆, desenvolve papel crucial no metabolismo do folato, convertendo a Hcy em cistationina na chamada via de transsulfuração53,54.

Durante o ciclo da regeneração de metionina, após a doação do grupo metil (5-metil -THF) à homocisteína, o THF é recuperado. O THF poderá ser utilizado, por outra via, diretamente, para a síntese de timidilato sintase (TS) que converte deoxiuridina monofosfato (dUMP) à timidina monofosfato (dTMP), utilizando o 10-formil-THF para a síntese de DNA. Nesta reação, o 5,10 metileneTHF é o substrato da timidilato55.

A enzima Metilenotetrahidrofolato desidrogenesase 1 (MTHFD1) catalisa a oxidação do 5,10-metileno-THF a 5,10-metinil-THF, que é, então, convertido para 10-formil-THF (Stevens et al., 2007). Esta três reações estão envolvidas na interconversão de derivados do carbono-1 do THF, que são substratos para a síntese de metionina, timidilato e purinas56.

Além dessas enzimas, a enzima carreadora de folato reduzido 1 (RFC1), localizada na membrana das células da mucosa intestinal, participa do processo de absorção do folato, realizando o transporte do 5-MTHF para o interior de uma variedade de células, constituindo um importante determinante das concentrações de folato disponíveis dentro das células48.


POLIMORFISMOS GENÉTICOS ENVOLVIDOS NO METABOLISMO DO FOLATO E O CÂNCER DE CABEÇA E PESCOÇO

Polimorfismo MTHFR C677T

Este polimorfismo está associado à redução da atividade enzimática, limitando a conversão de 5,10 metilenotetrahidrofolato para 5-MTHFR, a forma de folato requerida para as reações de metilação do DNA57. Um estudo in vitro mostrou que o genótipo heterozigoto 677CT foi associado com redução de 40% da atividade enzimática, enquanto o genótipo homozigoto polimórfico 677TT foi associado com uma redução de 70% da atividade enzimática58.

Além disso, o genótipo homozigoto polimórfico foi associado com níveis baixos de folato e níveis mais altos de homocisteina no plasma59-61 e, consequentemente, a diminuição de folato plasmático pode ocasionar hipometilação do DNA e câncer62.

De acordo com nosso conhecimento, há oito estudos que avaliaram a associação desse polimorfismo em câncer de cabeça e pescoço37-44. Desses, somente o estudo de Reljic et al.41, Vairaktaris et al.40 e Solomon et al.43 confirmaram associação do polimorfismo MTHFR C677T com o risco de câncer de cabeça e pescoço (Quadro 1).

Reljic et al.41, em seu estudo caso-controle, avaliaram 81 pacientes com câncer de cabeça e pescoço e 102 indivíduos sem história de câncer em uma população croata e encontraram que o genótipo 677TT diminui o risco dessa doença. Por outro lado, o estudo de Vairaktaris et al.40 em 110 indivíduos com câncer de cavidade oral e 102 indivíduos sem história de neoplasia, realizado em indivíduos alemães e gregos, mostrou que o genótipo 677CT foi associado com um aumento de risco para esse tipo de câncer. O estudo de Solomon et al.43 avaliou 126 indivíduos etilistas (33 etilistas crônicos importantes, 56 etilistas moderados e 37 etilistas sociais) com câncer oral e mostrou que o genótipo 677TT foi associado com o grupo de indivíduos etilistas crônicos importantes e também com o grupo de indivíduos com hábito etilista moderado, em menor proporção.

Polimorfismo MTHFR A1298C

Esta variante também foi associada in vitro com diminuição da atividade enzimática, porém em menor proporção em relação ao polimorfismo MTHFR C677T63. A exata relevância biológica desse polimorfismo ainda não está clara e os resultados são inconsistentes62,64,65.

Dados sobre o risco de câncer de cabeça e pescoço relacionados ao polimorfismo MTHFR A1298C são contraditórios. O estudo caso-controle de Suzuki et al.42, realizado no Japão, em 237 pacientes com câncer de cabeça e pescoço e 711 indivíduos sem história de neoplasia e o estudo de Kruzsina et al.44 em 131 poloneses com câncer de laringe e 250 poloneses sem história de câncer não encontraram associação desta variante com o risco de carcinoma de cabeça e pescoço.

No entanto, o estudo de Neumann et al.39, realizado no Texas em 537 pacientes com câncer de cabeça e pescoço e 545 indivíduos controle, mostrou que indivíduos com genótipos 1298AC ou 1298CC apresentam uma redução de 35% no risco de câncer de cabeça e pescoço. Entretanto, o estudo mostrou aumento de risco de HNSCC para indivíduos com os três alelos polimórficos (MTHFR 677T, MTHFR 1298C e MTHFR 1793A) em relação àqueles que apresentam apenas um ou dois alelos polimórficos.

Polimorfismo MTR A2756G

De acordo com nosso conhecimento, não há estudos in vitro que avaliaram a atividade da enzima MTR na presença do polimorfismo MTR A2756G. Dados sobre alterações nos níveis de Hcy e folato são contraditórios66-71. Alguns autores mostraram que indivíduos com genótipo homozigoto polimórfico (MTR 2756GG) apresentam níveis baixos de Hcy e níveis altos de folato68-71. Entretanto, o estudo de Li et al.66 mostrou que, na presença dessa variante, há níveis altos de Hcy, enquanto Ma et al.67 demonstraram que esse polimorfismo não altera os níveis de Hcy.

Em relação à metilação do DNA, estudos confirmaram que os genótipos MTR 2756AG ou GG levam à diminuição da formação de SAM e, consequentemente, hipometilação do DNA72. Além disso, estudos relatam a relação entre o genótipo MTR 2756GG e hipometilação do DNA em câncer de colorretal, mama, pulmão e câncer cervical72-75.

Em câncer de cabeça e pescoço, este polimorfismo mostrou associação com a doença em três estudos. Zhang et al.75, em estudo caso-controle realizado no Texas, avaliaram 721 pacientes com câncer de cabeça e pescoço e 1.234 indivíduos sem história de neoplasia e observaram que os genótipos MTR 2756AG ou GG aumentam o risco dessa doença. O estudo de Kruzsina et al.44, em 131 pacientes poloneses com câncer de laringe e 250 indivíduos controle, também encontrou associação desses genótipos (MTR 2756GG ou AG) com este tipo de tumor. No estudo do nosso grupo, realizado com 236 pacientes brasileiros com câncer de cabeça e pescoço e 469 indivíduos controles, o genótipo MTR 2756GG e alelo MTR 2756G foram associados com um risco aumentado de HNSCC45. Por outro lado, o estudo de Suzuki et al.42, realizado no Japão, em 237 pacientes com câncer de cabeça e pescoço e 711 indivíduos controles, não mostrou associação desse polimorfismo com o câncer de cabeça e pescoço.

Polimorfismo MTRR A66G

Estudos mostram que essa variante gera uma enzima com baixa afinidade pela enzima MTR76. Quanto ao nível de Hcy plasmática, o estudo de Gaughan et al.77 confirmou que indivíduos com o genótipo MTRR 66GG apresentam níveis baixos de Hcy quando comparados com o genótipo MTRR 66AA. No entanto, este efeito não foi observado por outros estudos78,79.

Poucos estudos têm investigado a associação entre MTRR A66G e o risco de câncer de cabeça e pescoço. Suzuki et al.42 confirmaram que essa variante não está associada com o risco de câncer de cabeça e pescoço, porém, eles encontraram interação entre o consumo de álcool e o polimorfismo MTRR A66G em uma população japonesa. Zhang et al.75 mostraram que indivíduos com o genótipo homozigoto selvagem (MTRR 66AA) possuem risco diminuído de câncer de cabeça e pescoço, confirmando que o alelo A é um alelo protetor.

Polimorfismo RFC1 A80G

O gene RFC1 está envolvido no transporte intracelular de folato. Ele é responsável pela absorção e transporte de 5-MTHFR para o interior de uma variedade de células. O polimorfismo RFC1 A80G pode estar envolvido na carcinogênese por alterar as concentrações de Hcy e folato plasmático, que estão associadas com metilação e reparo do DNA. Entretanto, o exato mecanismo biológico desse polimorfismo ainda não está esclarecido48,80-83.

Somente o estudo do nosso grupo de pesquisa avaliou a variante RFC1 A80G no risco de câncer de cabeça e pescoço e foi confirmado que os genótipos RFC1 80AG ou 80AA foram associados com aumento de risco desse tipo de tumor, principalmente em indivíduos do gênero masculino, com idade superior a 50 anos e fumantes84.

Outros polimorfismos do metabolismo do folato

O efeito do polimorfismo MTHFD1 G1958A foi avaliado em câncer de cabeça e pescoço em apenas um estudo e não mostrou associação com risco da doença44. Os polimorfismos CBS 844ins68, BHMT G742A, SHMT C1420T, TC2 A67G e TC2 C776G, também envolvidos no metabolismo do folato, ainda não foram estudados em câncer de cabeça e pescoço, porém, dois deles estão associados a outros tipos de câncer85-89.


CONCLUSÕES

Os polimorfismos MTHFR C677T, MTHFR A1298C, MTR A2756G, MTRR A66G e RFC1 A80G parecem modular o risco de câncer de cabeça e pescoço. Entretanto, devido aos achados contraditórios, estudos em diferentes populações são necessários para o esclarecimento do papel desses polimorfismos na etiologia do câncer de cabeça e pescoço.


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1. Bióloga (Mestranda em Ciências da saúde - Unidade de Pesquisa em Genética e Biologia Molecular (UPGEM)).
2. Doutora em Ciências da saúde (Professora Adjunta - Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM)).
3. Medico, Livre Docente (Professor Adjunto - Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto (FAMERP)).
4. Médico (Mestrando em Ciências da saúde).
5. Livre Docente em Genética Humana e Médica (Professora Adjunta - Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto (FAMERP)).
6. Livre Docente em Genética Humana e Médica (Professora Adjunto).

FAMERP - Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto.

Endereço para correspondência:
Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto - FAMERP
Av. Brigadeiro Faria Lima, 5416 - Vila São Pedro
CEP: 15090-000. São José do Rio Preto - SP

Este artigo foi submetido no SGP (Sistema de Gestão de Publicações) da BJORL em 10 de Agosto de 2010. cod. 7260
Artigo aceito em 18 de setembro de 2010.

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