Polimorfismos dos genes do citocromo P450, da glutationa S-transferase e... TP53 doença pulmonar obstrutiva crônica e câncer de pulmão

Polimorfismos dos genes do citocromo P450, da glutationa S-transferase e do
supressor de tumor TP53 em populações sul-americanas e em pacientes com
doença pulmonar obstrutiva crônica e câncer de pulmão
Pedro de Abreu Gaspar
Tese apresentada ao Curso de Pós-Graduação em Genética e Biologia
Molecular da Universidade Federal do Rio Grande do Sul para a obtenção do
grau de Doutor em Ciências
Orientadora: Profa Dra. Tania de Azevedo Weimer – UFRGS
Co-orientador: Prof. Dr. José da Silva Moreira – FFFCMPA – UFRGS
Porto Alegre, 2002

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Agradecimentos
À profa. Tania de Azevedo Weimer, pelo empenho dedicado à minha formação
científica.
Ao Dr. José S. Moreira, pela inestimável colaboração na obtenção das amostras de
pacientes.
À profa. Mara H. Hutz, pelo acompanhamento deste trabalho.
À Dra. Ana Luisa S. Moreira, pelo auxílio na coleta das amostras de pacientes.
À profa. Sídia Callegari-Jacques, pelo auxílio nas análises estatísticas.
Aos profs. Francisco M. Salzano e Claiton Bau, por fornecerem parte das amostras de
afro-brasileiros e euro-brasileiros de Porto Alegre.
À profa. Eliane Bandineli e a Dra. Maria Christina O.B. Silva, por fornecerem as
amostras de afro-brasileiros do Rio de Janeiro e de Salvador.
À profa. Katia Kvito, pelo auxílio na montagem das técnicas de laboratório.
À M. Catirá Bortolini e Claiton Bau, pela agradável companhia nos momentos de
lazer.
À equipe de enfermagem do Pavilhão Pereira Filho da Santa Casa de Misericórdia de
Porto Alegre, pelo auxílio na coleta das amostras de sangue dos pacientes.
Às pessoas das amostras que tornaram possível a realização deste trabalho.
Aos bolsistas de graduação que colaboraram com a parte de laboratório.
À todos os meus colegas de pós-graduação.
Ao CNPq, FINEP, FAPERGS e PRONEX, pelo auxílio financeiro que possibilitou a
realização desta tese.

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Sumário
I. Introdução
I.1 – Variabilidade genética no metabolismo de xenobióticos 1
I.1.1 – Genes de fase I: a superfamília citocromo P450 2
I.1.2 – CYP1A1 3
I.1.3 – CYP2E1 5
I.2 – Genes de fase II: a família glutationa S-transferase 6
I.2.1 – GSTM1, GSTT1 e GSTP1 6
I.3 – Gene supressor de tumor TP53 9
I.4 – Doença pulmonar obstrutiva crônica 10
I.5 – Câncer de pulmão 12
II. Justificativa e objetivos 14
III. Artigos
III.1 – Gaspar PA, Hutz MH, Salzano FM and Weimer TA. 2001. TP53
polymorphisms in South Amerindians and neo-Brazilians. Ann Hum Biol 28: 184-194. 15
III.2 – Gaspar PA, Hutz MH, Salzano FM, Hill K, Hurtado AM, Petzl-Erler ML,
Tsuneto LT and Weimer TA. 2002. Gene Polymorphisms of CYP1A1, CYP2E1, GSTM1,
GSTT1 and TP53 Genes in Amerindians. Am J Phys Anthropol (submetido). 27
III.3 – Gaspar PA, Kvitko K, Papadópolis LG, Hutz MH and Weimer TA. 2002. High
CYP1A1*2Callele frequency in Brazilian populations. Hum Biol (no prelo). 54
III.4 – Gaspar PA, Moreira JS, Kvitko K, Torres MR, Moreira ALS, Weimer TA.
2002. CYP1A1, CYP2E1, GSTM1, GSTT1, GSTP1 and TP53 polymorphisms: do they affect
non-small-cell lung cancer and chronic obstructive disease susceptibility? Cancer Lett (a ser
submetido). 69

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IV. Discussão 86
V. Resumo e conclusões 89
VI. Summary and conclusions 93
VII. Bibliografia 96

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Introdução
I.1 – Variabilidade genética no metabolismo de xenobióticos
Diariamente os organismos entram em contato com grande quantidade de substâncias
químicas de diversas fontes ambientais – os xenobióticos (Hasler et al. 1999, Lang &
Pelkonen 1999). Muitos destes compostos são lipofílicos e podem se acumular no organismo
atingindo concentrações tóxicas ou mesmo letais (Lang & Pelkonen 1999). O acúmulo e a
toxicidade são evitados através de enzimas que os reconhecem e que os metabolizam a formas
hidrofílicas que são facilmente eliminadas do organismo (Hasler et al. 1999, Wilkinson &
Clapper 1997).
Duas classes de enzimas participam deste processo, as de fase I (as enzimas de
ativação) e as de fase II (as enzimas de detoxificação). As de fase I, representadas
principalmente pela superfamília citocromo P450 (CYP450), realizam o metabolismo
oxidativo através da inserção de um átomo de oxigênio num xenobiótico, tornando-o
altamente eletrofilico. As de fase II, como a família glutationa S-transferase (GST), por
exemplo, conjugam os reativos intermediários eletrofílicos formados pelo metabolismo
oxidativo da fase I com glutationa, tornando-os mais solúveis em água e mais facilmente
elimináveis do organismo. Dependendo da estrutura do composto inicial, a reação de fase I
pode ser suficiente para torná-lo solúvel em água e eliminá-lo do organismo sem a
necessidade da reação de fase II (Guengerich & Shimada 1998, Nebert 1991, Nebert & Roe
2001, Puga et al. 1997, Venitt 1994). Em algumas situações a toxicidade da molécula é
reduzida durante a fase I, em outras são gerados metabólitos secundários capazes de induzir
dano ao ADN (Venitt 1994, Wilkinson & Clapper 1997). Estas substâncias apresentam a
capacidade de formar ligações com o ADN, produzindo produtos quimicamente estáveis
conhecidos como adutos (adducts). A formação de adutos é característico de substâncias
carcinogênicas, podendo levar a deleções, adições e substituições de bases (Nebert 1991,
Venitt 1994). Estas alterações genéticas são, no entanto, evitadas por proteínas codificadas
pelos genes supressores de tumor, entre estes o TP53, cuja função é manter a estabilidade
genômica através da interrupção do ciclo celular permitindo que o ADN seja reparado por
enzimas específicas, além de induzir a transcrição de genes que regulam a apotose quando não
for possível corrigir o erro genético (Agarwal et al. 1998, Müllauer et al. 2001).