Patogênese molecular do feocromocitoma

revisão

Patogênese Molecular do Feocromocitoma

Patricia L.M. Dahia

Department of Cancer Biology,

Dana-Farber Cancer Institute,

Harvard Medical School,

Boston, MA, EUA.

Recebido em 09/05/01

Revisado em 17/11/01

Aceito em 19/11/01

RESUMO

Feocromocitoma é um tumor raro originário de células neuroectodérmicas. Em aproximadamente 10% dos casos, estes tumores são herdados. Existem múltiplas formas familiares de feocromocitomas, entre as quais a neoplasia endócrina do tipo 2, a síndrome de von Hippel Lindau, a neurofibromatose tipo 1, formas familiares isoladas de feocromocitoma e possivelmente outros subtipos menos bem caracterizados. Ao mesmo tempo em que se tem observado nos últimos anos um importante avanço quanto à definição do defeito genético responsável pela maior parte das síndromes hereditárias associadas ao feocromocitoma, houve pouco progresso na caracterização da patogênese molecular das variantes esporádicas destes tumores, assim como em grande parte das formas familiares isoladas. Esta revisão apresenta um resumo dos aspectos moleculares das diversas formas de feocromocitomas familiares e esporádicos e finaliza com a proposição de estudos futuros que possam contribuir para elucidar alguns dos muitos aspectos da gênese deste tumor que ainda permanecem obscuros.

Unitermos: Feocromocitoma; Genética; Neoplasia; Esporádico; Mutação; Gene RET; Gene VHL; Gene SDHD.

ABSTRACT

Pheochromocytomas are rare tumors arising from neuroectodermal cells. In 10% of the cases, these tumors can be inherited as part of multiple endocrine neoplasia type 2, von-Hippel Lindau syndrome, neurofibromatosis type 1, isolated forms of familial pheochromocytoma and other, less well characterized variants. While vast progress has been made in recent years towards the identification of the primary genetic defect leading to the major familial pheochromocytoma syndromes, characterization of the molecular events involved in determining the sporadic phenotype has lagged far behind. This review attempts to show a summary of the current molecular knowledge of the familial forms of pheochromocytoma as well as sporadic tumors. We conclude by proposing novel strategies aimed at shedding light into some aspects of pheochromocytoma pathogenesis that are yet to be elucidated.

Keywords: Pheochromocytoma; Neoplasia; Genetics; Mutation; Sporadic cancer; RET; VHL; SDHD.

FEOCROMOCITOMA É UM TUMOR RARO originário de células neuroectodérmicas que usualmente se localiza na medula adrenal ou, em uma percentagem menor (aproximadamente 10%) dos casos, em tecido cromafim presente em células de origem simpática extra-adrenal, circunstância na qual pode ser também denominado paraganglioma (1). Feocromocitomas são capazes de secretar catecolaminas, determinando, por conseguinte, sintomas característicos de estados hiper-adrenérgicos. Estes tumores podem ser malignos em cerca de10 a 12% dos casos, quando apresentam uma evolução agressiva e reduzidos índices de cura. Embora a maioria dos casos de feocromocitoma seja esporádica, 10 a 15% podem ser hereditários. Pelo menos três (e provavelmente um número maior, à medida que dados mais recentes são incorporados na literatura) síndromes clínicas apresentam, de forma bem documentada, feocromocitoma como um dos seus componentes: a neoplasia endócrina múltipla do tipo 2 (NEM 2), a síndrome de von Hippel-Lindau e neurofibromatose tipo 1. Há, entretanto, evidência clínica e molecular da existência de outras variantes de feocromocitoma familiar, que serão comentadas em maiores detalhes ao final desta revisão.

Este artigo tratará de aspectos genéticos e moleculares da patogênese do feocromocitoma, com enfoque nas formas hereditárias. Características clínicas do feocromocitoma estão fora do escopo desta revisão. A esta seção inicial se seguirá um breve resumo do estado atual dos estudos realizados em tumores esporádicos. Por fim, faremos uma análise crítica dos futuros passos em relação a estratégias para a caracterização de alterações moleculares e propostas para atingir um melhor entendimento da base genética destes tumores.

É importante ressaltar que enquanto um relativo sucesso no avanço da genética molecular tem sido a regra em formas hereditárias de feocromocitoma - este paradigma, na verdade, se aplica a outros tipos de tumores sólidos - o mesmo progresso não foi visto em relação às variantes esporádicas (2,3). Como mencionado acima, este tema vai ser discutido em uma seção específica desta revisão.

FEOCROMOCITOMA NA NEOPLASIA ENDÓCRINA MÚLTIPLA TIPO 2

Apesar de não ter sido o primeiro gene a ser identificado em associação com uma das formas de feocromocitoma hereditário (veja seção sobre o gene NF1, abaixo), o protooncogene RET pode ser considerado um dos mais extensamente estudados no aspecto genético. O RET foi caracterizado em 1993 como o gene responsável pela susceptibilidade à neoplasia múltipla tipo 2 (NEM 2) (4,5). O termo NEM 2 abriga um conjunto de três síndromes, NEM 2A, NEM 2B e carcinoma medular de tiróide familiar (CMT-F), que possuem elementos clínicos comuns (6). As três síndromes se caracterizam pela presença de carcinoma medular de tiróide ou seu precursor, hiperplasia de células C, sendo que no tipo 2A a este quadro se associam feocromocitoma em cerca de 50% dos casos (comumente bilateral) e hiperparatiroidismo resultante de hiperplasia e adenoma de múltiplas paratiróides. No tipo 2B, feocromocitoma também é encontrado, assim como neurinomas mucosos do trato gastrointestinal, hábito marfanóide e alterações de desenvolvimento embrionário. Hiperparatiroidismo é virtualmente ausente nestes casos. CMT-F se caracteriza pela exclusiva presença de hiperplasia ou carcinoma de células C da tiróide em pelo menos dois indivíduos consanguíneos em primeiro grau, sem outros componentes clínicos.

Aspectos funcionais da proteína RET

O gene RET codifica um receptor com atividade tirosina quinase (7). Este grupo de proteínas se caracteriza por uma longa porção extracelular com uma região rica em cisteínas posicionadas a espaços regulares e que são críticas para a sua homodimerização. Além deste domínio extra-celular, o RET possui uma região transmembrana, e uma porção intracelular por meio da qual os sinais intracelulares são transmitidos. Ao contrário da maioria dos receptores que são ativados pelo acoplamento de um simples ligante, a ativação do RET se faz através de um complexo composto por uma molécula ligante, GDNF (fator neurotrófico derivado de células gliais (8)) e de um co-receptor ou molécula adaptadora, componente da família GFRa (receptor de GDNF do tipo a) (9). Nenhuma das moléculas acima é capaz, individualmente, de ativar o receptor, de forma que há necessidade de formação do complexo trimérico RET/GRF/GDNF para que a ativação se processe e o sinal intracelular seja transmitido (10). Enquanto o GDNF é inteiramente solúvel, GFRa se encontra ancorado à superfície da membrana celular; porém, diferentemente de um receptor completo, este co-receptor não possui domínio intracelular, ação que é exercida neste contexto pelo RET. O receptor RET tem sido implicado em crescimento, diferenciação ou sobrevivência celular, funções que são resultantes da ativação de distintas vias sinalizadoras intracelulares. Estes sinais variam dependendo do tipo ou fase do desenvolvimento embrionário da célula-alvo. O resultado final desta ativação é determinado pelo tipo de proteína que se liga a um dos múltiplos resíduos tirosina, localizados na região intracelular do RET e, consequentemente, a via de sinalização ativada por tais proteínas, GRB7, GRB10, fosfolipase C-g, SHC, GRB2, Src, Crk e Nck constituem alguns dos alvos de ativação do RET (11,12). SHC e GRB2, por exemplo, são capazes de induzir transformação celular e mitogênese através da via RAS-MAPK, conhecida pelo seu envolvimento em uma série de neoplasias humanas (13); e também através da via fosfatidil inositol 3 quinase (PI3K) que, por sua vez, regula a proteína quinase B (PKB/AKT), resultando em aumento da sobrevivência celular e proliferação (14). É a atividade anormal e excessiva destas vias que resulta no fenótipo neoplásico visto neste grupo de doenças, embora, como será mencionado a seguir, o efeito de cada mutante do RET tenha um potencial de ativação distinto e possa se associar predominantemente a uma das vias de sinalização acima descritas.

Desde a sua identificação inicial, um vasto número de casos foi descrito com mutações do RET na linhagem germinativa (tabela 1). Iremos enfocar as mutações associadas com NEM 2A e 2B, uma vez que estas duas variantes cursam com feocromocitoma. Atualmente, reconhece-se que mais de 98% dos casos de NEM 2A apresentam uma mutação do tipo missense, ou seja, que resulta em substituição do aminoácido original, afetando uma das cinco cisteínas correspondentes aos aminoácidos 609, 611, 618, 620 (exon 10) e 634 (exon 11) do RET (15,16). A mutação mais frequente, no códon 634, ocorre em mais de 85% dos pacientes. O efeito biológico destas mutações é a perda do pareamento das cisteínas, que permite a formação de ligações intermoleculares resultando em dimerização e autofosforilação do RET independente de ação do ligante. Desta maneira, o receptor torna-se constitutivamente ativado (17).

As mutações que ocasionam NEM 2B são menos variadas e mais específicas. Cerca de 98 a 99% dos pacientes com este subtipo de doença têm uma mutação identificada no códon 918, correspondente ao exon 16 (em 97% dos casos, a metionina é substituída por uma treonina) (18) ou no códon 883 (exon 15, na qual a alanina se transforma em fenilalanina) (19). Ambas as mutações se localizam no domínio tirosina quinase do RET, e resultam em perda da especificidade aos seus substratos naturais (20). O receptor mutante passa a exercer funções compatíveis com quinases de localizaçã citoplasmática, ao invés do seu papel como tirosina quinase do tipo receptor de superfície celular.

Correlação Genótipo-Fenótipo em NEM 2

Em vista desta vasta quantidade de informação gerada pela análise de mutações do RET em populacões de várias origens étnicas afetadas por NEM 2, tem sido possível se delinear uma correlação genotípica-fenotípica neste grupo de doenças (16,21). A associação genético-clínica mais importante nesta síndrome se observa na NEM 2B: todos os pacientes nos quais um defeito do RET é detectado possuem uma mutação do códon 918 ou 883. O reverso também é verdadeiro: estas mutações é exclusivamente detectadas no subtipo 2B, e nunca foram descritas nas outras formas de NEM 2. Contudo, embora nem todos os pacientes com NEM 2B apresentem feocromocitoma, este fato não determina qualquer variação em relação ao perfil genotípico da doença. Até o momento, a base para variação clínica entre famílias afetadas pela mesma mutação está esclarecida. Portanto, é possível que estas mutações sejam necessárias mas não suficientes para o desenvolvimento de feocromocitomas, e outros fatores ainda não identificados podem contribuir para o aparecimento destes tumores em alguns casos de NEM 2B.

As correlações genótipo-fenótipo em NEM 2A e CMT-F são mais complexas, uma vez que uma maior variedade de mutações pode causar ambas as síndromes, além da existência de mutações idênticas encontradas nos dois subtipos (21,22). Assim, o modelo corrente defende a existência de diferentes patamares de sensibilidade dos tecidos-alvo às diferentes formas mutantes do RET. Foi observado que a capacidade de expressão do RET na superfície celular varia substancialmente entre mutantes distintos (23,24). A este fenômeno se atribui, ao menos em parte, as variações clínicas observadas. Assim, mutações do códon 634, típicas de NEM 2A, se associam à alta expressão de RET na superfície celular e aumentam a susceptibilidade para acometimento adrenal e de paratiróide (23). Em contraste com este quadro, mutações do códon 609, comuns em CMT-F, mas raramente vistas em NEM 2A, resultam em baixa expressão do RET na superfície (24). Como as células C da tiróide são o único tipo celular afetado nesta síndrome, acredita-se que estas células tenham maior sensibilidade para a transformação neoplásica induzida pelo RET mutado, de tal modo que não é necessário um alto nível de expressão do mutante na superfície da membrana para que a ativação anormal do sinal resulte em aumento da proliferação celular. Células da medula adrenal e da paratiróide, ao contrário, seriam mais resistentes à transformação neoplásica e requereriam um nível de expressão do RET mutante mais elevado para que sinais indutores de transformação celular pudessem ocorrer (16,21). Em resumo, um mutante mais abundante na superfície da membrana induziria o fenótipo completo da síndrome, com carcinoma medular de tiróide, feocromocitoma e adenoma de paratiróide. Ao contrário, formas mutantes com mais baixo nível de expressão celular não seriam capazes de gerar feocromocitoma ou hiperparatiroidismo, mas seriam suficientes para causar carcinoma medular de tiróide. Apesar deste modelo ser bastante abrangente, ainda há aspectos que permanecem por ser esclarecidos. Não se conhece, por exemplo, a base genética para a existência de feocromocitoma em apenas um subgrupo de casos com NEM 2A (50%) com o mesmo tipo de mutação constitutiva do RET. Isto sugere que, semelhante ao que ocorre em NEM 2B, há outros fatores, de natureza ainda não esclarecida, que contribuem para a heterogeneidade clínica de NEM 2A e o desenvolvimento do feocromocitoma.

Apesar do alto índice de positividade na detecção de mutações, existe ainda um pequeno número de pacientes com NEM 2 nas quais não há uma mutação detectável no RET. Como não parece haver heterogeneidade genética nesta doença, ou seja, todas as famílias afetadas e testadas segregam com marcadores próximos ao locus do RET no cromossomo 10, estes pacientes possivelmente são portadores de mutações na região promotora ou mesmo intrônica (capazes, por exemplo, de afetar a eficiência do processo de splicing do gene), áreas que usualmente não são incluídas nos métodos tradicionais de triagem de mutações.

FEOCROMOCITOMAS NA SÍNDROME DE VON HIPPEL-LINDAU (VHL)

A associação de feocromocitoma com a síndrome de von Hippel-Lindau (vHL) é bem conhecida (25). Contudo, diferente do que se observa em NEM 2, há uma enorme variabilidade clínica em vHL, com a presença de feocromocitoma variando amplamente entre famílias afetadas. Este fato, somado a achados genotípicos com importante correlação com o fenótipo em vHL, levou a uma nova subclassificação da doença. São reconhecidas atualmente duas principais variantes de vHL, de acordo com a ausência ou presença de feocromocitoma, os tipos I e II, respectivamente (26-28). As manifestações descritas no tipo I são carcinoma renal, hemangioblastoma do sistema nervoso central (cerebelo, medula espinhal, retina), cistos de rim, pâncreas ou epidídimo. O grupo II, apresentando feocromocitoma, pode ser, por sua vez, dividido em três subtipos: IIA, representa famílias com alto risco de desenvolvimento de carcinomal renal, IIB, baixo risco de carcinoma renal e, mais recentemente, reconheceu-se o grupo IIC, na qual feocromocitoma apresenta-se como a Ànica manifestação clínica da doença. Este último subgrupo de famílias com feocromocitoma, sem outros comemorativos da síndrome vHL possui mutação constitutiva no gene VHL. Estes casos, cuja frequência ainda não está bem definida, parecem representar formas frustras de vHL (29-31).

Embora se estime que 10-15% dos feocromocitomas sejam herdados, um estudo realizado em uma população extensa de feocromocitomas da região da Floresta Negra, no sul da Alemanha, revelou um índice mais elevado de mutações constitutivas de VHL (46% dos casos) (32). Como esta região é o local de origem de uma das mutações do VHL ("mutação fundadora"), este fato possivelmente gerou uma distorção nesta análise, uma vez que tal frequência não foi encontrada em nenhuma outra população.

FUNÇÃO DA PROTEÍNA VHL

Os achados iniciais de LOH (perda de heterozigosidade) em neoplasias associadas com a síndrome vHL (especialmente de origem renal) sugeriram que o VHL é um gene supressor de tumor (33-36). Tais observações foram confirmadas por estudos in vitro quando se demonstrou que a reintrodução de uma cópia normal da proteína VHL em células mutantes resulta em regressão do fenótipo tumoral (37). Funcionalmente, foi demonstrado que esta proteína se liga a elonguinas B e C e à proteína Cul2 formando complexos capazes de reconhecer e "marcar" proteínas que serão posteriormente degradadas pelo sistema de ubiquitinação do proteassomo (46-48). Além disso, já se havia observado que a ausência de VHL resulta em um aumento da transcrição de genes estimulados por sinais de hipóxia (38,39). Assim, a combinação destes dois fatos resultou na identificação do fator de indução de hipóxia, HIF1, como o principal substrato do complexo VHL/Elonguinas/ Cul2 (40). Sabe-se que as proteínas que são ativadas por hipóxia tentam restaurar ou se adaptar ao novo nível de oxigenação tissular através de mecanismos distintos, entre os quais a indução de angiogênese. Isto pode explicar o fato de que os tumores componentes da síndrome vHL são altamente vascularizados. Mutantes de VHL resultando em perda da sua função não inibem eficientemente a transcrição de HIF1, acarretando sinais que induzem proliferação celular (41).

Porém, além dos efeitos de VHL na regulação de sinais de hipóxia, outras funções têm sido atribuídas a esta proteína, tais como organização da matriz extracelular, controle do ciclo celular, estabilização de certos genes a nível pós-transcricional (42-44). Contudo, os mecanismos de regulação destas funções da proteína ainda não foram bem esclarecidos.

ASSOCIAÇÕES GENÓTIPO-FENÓTIPO EM VHL

Um importante achado relacionado com correlação genótipo-fenótipo em vHL é a marcante associação de mutações do tipo missense nos casos com feocromocitoma (96% dos pacientes com tipo II), em contraste com uma alta frequência de deleções do gene VHL nos pacientes sem este tumor (27,28,45). Além disso, foram encontradas específicas mutações que parecem se associar com maior frequência à existência de feocromocitoma (tabela 2). Uma possível explicação para esta correlação se baseia no fato de que deleções de grandes porções da proteína VHL se associam com completa perda da sua função (descrita abaixo), enquanto que mutações puntiformes levariam a uma perda apenas parcial da função de VHL, entre as quais a sua capacidade de se ligar a outras proteínas. Possivelmente esta função residual do VHL mutante seria importante para a célula da medula adrenal, e uma perda completa da sua função teria um efeito seletivo negativo para a proliferação desta célula e explicaria, assim, a ausência de feocromocitoma nos casos de vHL devidos a grandes deleções do gene VHL.

Esta hipótese é reforçada pelo achado frequente de perda de heterozigosidade (LOH) ou metilação do gene VHL em carcinoma renal em pacientes com a síndrome clínica (46), ambos acarretando perda total da função protéica. Em comparação com este perfil dos tumores renais em vHL, a frequência de LOH é menor em feocromocitomas e ainda não foram descritos tumores com metilação do VHL (47). Isto sugere que mutações de feocromocitoma em vHL exercem um efeito dominante negativo sobre a proteína VHL normal e, portanto, um fenótipo menos agressivo que a perda completa de sua função (48). Uma hipótese alternativa é que a dosagem deste gene seria criticamente importante para a sua função em certos tecidos-alvo e a ausência de um único alelo normal já poderia ocasionar o desenvolvimento de feocromocitomas, fenômeno conhecido como haploinsuficiência. Contudo, a favor da primeira hipótese estão os recentes achados de uma análise funcional de mutantes encontrados exclusivamente em vHL tipo IIC (casos com feocromocitoma isolado) (49,50). Observou-se que estes mutantes mantêm a resposta aos sinais de hipóxia intactos, ao contrário dos mutantes encontrados nos demais subtipos de vHL, associados a hemangioblastomas e carcinoma renal. Contudo, apesar de conservar a regulação de sinais de hipóxia, os mutantes do tipo IIC apresentam defeitos na sua propriedade de organizar a matriz extracelular e se ligar à fibronectina, sugerindo que este papel da proteína VHL é importante para regular o crescimento da célula simpatoadrenal.

Embora um enorme progresso na caracterização biológica da proteína VHL tenha ocorrido nos últimos anos, ainda existem muitas questções abertas e se espera que em um futuro não muito distante estes avanços possam se reverter na possibilidade do uso terapêutico do VHL ou seus derivados para a reversão do fenótipo associado com a síndrome.

FEOCROMOCITOMAS NA NEUROFIIBROMATOSE TIPO 1

O NF1 foi o primeiro gene responsável por uma desordem genética associada ao feocromocitoma a ser identificado. Mutações germinativas deste gene localizado no cromossomo 17q determinam a susceptibilidade à neurofibromatose tipo 1 (51).

A neurofibromatose tipo 1, componente do grupo de facomatoses, é uma desordem autossÂmica dominante cuja frequência é de 1 em cada 3.500 a 4.000 nascimentos (52). Feocromocitomas são descritos em cerca de 1 a 5% dos pacientes afetados (53). Embora existam poucos estudos detalhando características específicas dos feocromocitomas em pacientes com neurofibromatose, uma recente revisão de múltiplas séries revelou que, com exceção de uma apresentação predominantemente unilateral (mais de 80% dos casos), não parece haver quaisquer outras peculiaridades em relação à apresentação clínica, diagnóstico, evolução ou tratamento que permitam identificar diferencialmente feocromocitomas associados com neurofibromatose daqueles que se desenvolvem em outras síndromes hereditárias (54). Como a neurofibromatose é uma doença polimórfica, com extensa variação clínica dentro de um mesmo grupo familiar, não está claramente estabelecido se a presença de feocromocitoma em um indivíduo afetado determina um aumento no risco de recorrência familiar do tumor em portadores de mutação no NF1 (55). O gene NF1 possui uma das maiores taxas de mutações observadas entre os genes humanos e aproximadamente 50% dos casos de neurofibromatose representam mutações de novo do NF1 (56).

FUNÇÃO DA NEUROFIBROMINA

As mutações do NF1 identificadas em pacientes com neurofibromatose resultam em perda de função do seu produto protéico, sendo portanto considerado um clássico gene supressor de tumor (56). O gene NF1 codifica uma proteína, neurofibromina, que possui função de GTPase, capaz de contrapor a ação estimuladora da via RAS que, por sua vez, é ativada através da fosforilação do segundo mensageiro intracelular GDP (guanidina difosfato) em GTP (guanidina trifosfato) (57). A ausência de neurofibromina resulta em perda do mecanismo de regulação negativa do RAS, culminando com um estado de proliferação celular sem controle (55,58,59). Os modelos in vivo de perda de função do NF1 (knockouts) têm sido uma valiosa fonte de informação sobre a ação deste gene: enquanto homozigosidade na perda do gene é letal, os camundongos heterozigóticos apresentam desenvolvimento acelerado de tumores semelhantes aos vistos na doença humana (60). Assim, o estudo dos animais nf1+/- tem oferecido importantes dados que permitem uma melhor caracterização do processo de tumorigênese desencadeado pela disfunção da neurofibromina (60).

RELAÇÃO GENÓTIPO-FENÓTIPO EM NEUROFIBROMATOSE TIPO 1

Apesar de ter sido identificado há mais de 10 anos como o gene da neurofibromatose tipo 1, a disponibilidade de um detalhado perfil do espectro de mutações de NF1 associadas a doença ainda é limitada (56). Possivelmente isto se deve à extensão do gene, que possui 60 exons (51), e à ausência de áreas de maior concentração de mutações (hot spots) (51,55). Desta forma, a limitação de dados sobre as potenciais correlações genético-clínicas com respeito a aspectos particulares da doença, como a presença de feocromocitoma, ainda não são possíveis.

Um dos poucos estudos dedicados a elucidar específicas questções moleculares associadas ao feocromocitoma nesta doença investigou deleção do cromossomo 17 e expressão do gene NF1 em uma pequena série de tumores (61). Os seguintes achados foram observados: a) a maior parte dos tumores apresentava LOH envolvendo o locus do NF1; b) os tumores apresentavam níveis reduzidos ou ausentes de transcrição de NF1. Uma extensão deste estudo em feocromocitomas de pacientes sem neurofibromatose revelou que o transcrito predominante nos tumores era uma forma de splicing (processamento) alternativo do RNA do NF1 distinta do transcrito mais abundante em medula adrenal normal (62). O transcrito predominante em feocromocitomas exclui o exon 23 do gene NF1. Como este estudo nÊo aborda potenciais implicações funcionais deste achado, sua importÈncia biológica ainda está por ser determinada.

COMPLEXO MITOCONDRIAL TIPO II - A FAMÍLIA DE SUCCINATO-DESIDROGENASES (SDHS)

Recentemente, o gene responsável pela susceptibilidade à síndrome de paraganglioma familiar (PGL 1) foi identificado (63). PGL 1 é uma doença autossômica dominante de origem embriológica semelhante ao feocromocitoma, mas que resulta na formação de tumores de origem ganglionar parassimpática não cromafim, predominantemente localizados no corpo carotídeo (também conhecidos como quemodectomas). Este gene, SDHD (succinato desidrogenase tipo D), localizado na região subcromossômica 11q23.3, codifica a subunidade menor da enzima succinato-desidrogenase, componente do complexo mitocondrial tipo II (64). Este complexo regula sinais responsivos ao nível de oxigênio e é composto por quatro subunidades, denominadas A, B, C e D, de acordo com o peso molecular de cada proteína. Enquanto as subunidades A e B representam a porção catalítica do complexo, as subunidades C e D são responsáveis por ancorar as primeiras na porção interna da membrana mitocondrial (65). As mutações do SDHD identificadas nas famílias afetadas são do tipo nonsense na maioria dos casos e, embora o estudo inicial não tenha incluído uma análise funcional dos mutantes, é provável que as mutações associadas com a doença resultem na perda de função da succinato desidrogenase. Esta ausência funcional de SDHD que ocorre na PGL 1 pode potencialmente levar a um estado crônico de hipóxia que, por sua vez, seria capaz de desencadear respostas proliferativas do tecido alvo. Um outro tipo de síndrome de paraganglioma familiar, o tipo 3 (PGL 3), foi associado recentemente com mutação do gene que codifica a subunidade SDHC (66), sugerindo que esta via biológica parece representar um importante mecanismo de regulação da proliferação de tecidos neuroectodérmicos.

Como mencionado acima, alterações na regulação de hipóxia estão envolvidas na patogênese de feocromocitomas associados com a síndrome de von Hippel-Lindau. É possível, portanto, especular que genes que codificam proteínas envolvidas no sistema de controle e sinalização de oxigênio representem importantes candidatos para a patogênese do feocromocitoma. Contudo, a julgar por estudos recentes do nosso e de outros grupos (67-69), é possível que mutações de SDHD estejam predominantemente associadas a casos de específicos de feocromocitoma extra-adrenal e/ou associados a paragangliomas de cabeça e pescoço e possam representar apenas uma pequena fração dos casos de feocromocitoma familiar. Até o presente, foi identificada uma mutação do SDHD em uma Ànica família com feocromocitoma, entre as cinco famílias estudadas até o momento (67,68). Os indivíduos afetados desta família apresentam feocromocitoma extra-adrenal e um dos membros da família foi diagnosticado com tumores carotídeos, semelhantes ao quadro observado em PGL 1 (68). O pequeno número de casos analisados até o momento não permite ainda atingir conclusões definitivas em relação a associações genotípicas-fenotípicas. O estudo de séries maiores poderá confirmar se as mutações de SDHD são de fato mais comuns em casos de feocromocitoma extra-adrenal. Outros membros deste complexo mitocondrial são candidatos naturais para investigação em feocromocitomas: o seu estudo permitirá verificar a real relevância desta via metabólica para a patogênese destes tumores. Assim, dados preliminares do nosso grupo sugerem que um percentual significativo destas famílias apresentam alterações de outros membros deste complexo enzimático, como o SDHB (69b).

OUTRAS FORMAS DE FEOCROMOCITOMA FAMILIAR

Além das síndromes descritas acima que apresentam em comum a presença de feocromocitoma, existe evidência a favor de formas familiares adicionais deste tumor. Existem descrições na literatura da associação de feocromocitoma com insulinoma (70) e alguns casos de feocromocitoma foram descritos em pacientes com esclerose tuberosa. Por causa do pequeno número de casos e da inexistência de estudos abrangentes envolvendo uma análise clínico-epidemiológica detalhada, pouco é sabido sobre aspectos específicos destas associações, a ponto de ser possível definir com precisão o seu caráter hereditário: por exemplo, não se pode excluir que estes casos sejam apenas expressão coincidental de síndromes hereditárias distintas, ou mesmo de tumores esporádicos que coexistem no mesmo indivíduo.

Existe, contudo, uma clara entidade constituída de feocromocitoma familiar isolado, sem outras associações clínicas. Como mencionado acima, uma fração ainda não bem caracterizada destes casos parece representar uma forma frustra de vHL (29-31). Além disso, os dados mais recentes de estudos dos genes componentes do complexo II mitocondrial descritos acima parecem sugerir que algumas famílias com feocromocitoma extra-adrenal em associação a paraganglioma de corpo carotídeo podem ser causadas por mutações de SDHD ou SDHB (68,69b).

Portanto, existe um claro grupo de famílias com feocromocitoma isolado nas quais não foram detectadas mutações de VHL ou SDHD (67-69b). O mapeamento da área cromossômica associada com o fenótipo nestas famílias é um projeto presentemente em andamento e liderado pelo nosso grupo que conta com a participação de um grupo internacional de pesquisadores, membros do Consórcio Internacional para o Mapeamento do Feocromocitoma Familiar Isolado. O estudo se baseia na análise conhecida como genome-wide scan. Este método utiliza marcadores polimórficos do tipo microssatélite distribuídos por todo o genoma a espaços regulares (10 centiMorgans), e tem sido usado amplamente para a identificação de regições cromossômicas que segregam com doenças monogênicas (71). No momento, este projeto de mapeamento consta de famílias brasileiras, americanas e européias que preenchem os critérios definidos pelo Consórcio. Estes critérios envolvem a exclusão clínica e, quando possível, também molecular, de NEM 2, vHL, neurofibromatose tipo 1 e PGL 1 ou 3 em indivíduos com diagnóstico de feocromocitoma em mais de um membro da família. Como não existem dados definidos em relação à existência de heterogeneidade genética nesta síndrome, é possível que a caracterização de "ligação genética" (linkage) seja factível utilizando-se um grupo pequeno de famílias. Contudo, a confirmação da região associada à doença, bem como uma definição mais precisa do locus-alvo se beneficiaria da análise de um grande número de famílias afetadas. O recrutamento de novas famílias é, portanto, altamente relevante para atingir resultados estatisticamente robustos. Detalhes sobre a participação no Consórcio Internacional para o Mapeamento de Feocromocitoma Familiar estão disponíveis no endereço para correspondência descrito neste artigo.

FEOCROMOCITOMAS ESPORÁDICOS

Enquanto os avanços no conhecimento da base genética das raras formas de feocromocitoma hereditário foram abundantes nos últimos anos, pouco se progrediu em relação à caracterização de genes responsáveis pelo grupo mais numeroso de feocromocitomas, constituído pelos tumores esporádicos. Várias anormalidades genéticas foram identificadas em feocromocitomas, entre as quais áreas comuns de deleção, onde se observa constante perda de heterozigosidade no tecido tumoral.

Áreas cromossômicas afetadas em feocromocitomas

Alterações nas sub-regições cromossômicas 1p, 3p, 17p e 22q têm sido reconhecidas em feocromocitomas há vários anos (72-76).Um estudo recente mapeando em maior detalhe a região de deleção no cromossomo 1p34-36 identificou três principais áreas de deleção, denominadas PC1, PC2 e PC3 (77). Este achado sugere que possivelmente três genes supressores de tumor distintos, localizados nesta região, exercem um papel na patogênese do feocromocitoma. Um fato digno de menção e observado em mais de um estudo é o achado de alta frequência de LOH nesta região, não somente em tumores esporádicos (aproximadamente 60% dos casos), como também em feocromocitomas de pacientes com NEM 2 (47,77). Em contraste com o alto índice de LOH em 1p neste tipo de feocromocitoma, um subgrupo de tumores parece contrastar de forma marcante: em feocromocitomas derivados de pacientes com vHL, foi observada baixa frequência de LOH em 1p e 22q concomitante a uma elevada frequência de LOH na região 3p (onde se localiza o gene VHL). Um padrão de deleção inverso foi visto em tumores de pacientes sem vHL: nestes, foi detectada uma elevada frequência (> 70%) de deleção em 1p e menos de um quarto dos casos apresentaram LOH na região 3p. O achado de ambos os estudos sugere que os mecanismos envolvidos na patogênese de feocromocitomas de origens distintas parecem divergir (47,77). Contudo, vale a pena ressaltar que as anormalidades do cromossomo 1 são observadas não somente em tumores esporádicos, mas também em casos de NEM 2, onde o defeito genético primário já é conhecido (mutação do RET), indicando que a alteração no cromossomo 1 parece se tratar de um evento mais tardio na progressão do tumor, e possivelmente o(s) gene(s) envolvidos nesta área não representa(m) o elemento iniciador do desenvolvimento tumoral. Um recente estudo, contudo, utilizando a técnica de hibridização genômica comparativa (CGH) para análise global de alterações genéticas em feocromocitomas adrenais e extra-adrenais concluiu que deleções do cromossomo 1p não parecem ocorrer em uma fase muito tardia da evolução do tumor (78). Estas discrepâncias podem ser resultado de variações de sensibilidade dos métodos utilizados ou do estudo de populações distintas. A análise de CGH identificou diversas áreas de deleção (essencialmente as regições previamente caracterizadas por apresentar LOH), além de algumas áreas de amplificacão neste grupo de tumores (tabela 3). É possível que estudos envolvendo as áreas acima revelem a existência de genes que funcionem como oncogenes, ao invés de supressores de tumor, potencialmente capazes de contribuir para a patogênese do feocromocitoma.

Análise de genes candidatos em feocromocitomas esporádicos

A estratégia da análise de genes candidatos baseados na sua biologia e potencial relevância para a regulação da célula simpatoadrenal, incluindo os genes associados com as síndromes familiares de feocromocitoma, foi vastamente empregada nos últimos anos para o estudo das variantes esporádicas do tumor. Assim, o nosso e vários outros grupos investigaram a sequência dos genes RET e VHL (25,79-83), bem como os genes que codificam proteínas associadas com estes, como, por exemplo, o ligante do RET, GDNF (84), e uma proteína - CUL2 (85) - que forma complexos com VHL nestes tumores. Estes estudos resultaram em um baixo número ou mesmo ausência de mutações somáticas nos diversos grupos de feocromocitomas analisados. Mais recentemente, a análise do gene SDHD em três séries independentes de feocromocitomas resultou na detecção de uma única mutação somática em um total de 58 tumores esporádicos (67-69).

Além destes genes candidatos com enfoque em específicos componentes de vias funcionais do tecido neuroectodérmico, outros genes associados com mutações frequentes em diversas neoplasias humanas também foram alvo de extensa investigação. A análise do gene supressor de tumor p53 revelou resultados conflitantes: a maior parte dos estudos, incluindo um do nosso grupo, não detectou mutações em feocromocitomas (86-90), enquanto, em uma pequena s┌rie, mutações foram identificadas no exon 4 em alguns tumores (91). Em um estudo mais recente, foram identificadas mutações do p53 em alguns tumores malignos (92). Deleções do gene p16, inibidor do ciclo celular a cuja perda de função foi associada certas formas de melanoma familiar e diversas neoplasias esporádicas, também não foram detectadas em nossa série de feocromocitomas (93). Em resumo, os mecanismos genéticos responsáveis pelo fenótipo tumoral esporádico ainda estão por ser elucidados.

CONCLUSÕES E ESTUDOS FUTUROS

Estudos utilizando extensas séries de feocromocitomas, tanto de origem hereditária como esporádica, nas quais uma detalhada análise molecular, incluindo a determinação do perfil genotípico e transcricional destes tumores serão relevantes para uma melhor compreensão dos mecanismos patogenéticos do feocromocitoma. Em tais estudos, é possível se determinar através do uso de chips ou microarrays, a análise multiparalela de genes. Chips são painéis miniaturizados nas quais amostras de milhares de genes (as versções mais recentes destes painéis contêm até 10.000 genes conhecidos e cerca de 20.000 a 30.000 sequências ainda não bem caracterizadas) são fixadas em uma superfície sólida de pequenas dimensções e hibridizadas com o RNA (no caso dos arrays de expressão) ou DNA genômico (no caso dos arrays de polimorfismos) de amostras a ser testadas. Neste sentido, iniciamos recentemente um esforço internacional que tem como objetivo recrutar o maior número possível de casos de feocromocitoma de diversas origens genéticas, bem como tumores esporádicos, para detalhada caracterização genética, epigenética e transcricional. Tais estudos são criticamente importantes para definir vias comuns que contribuem para a progressão e desenvolvimento do tumor, permitindo a elucidação de mecanismos intracelulares responsáveis pela perda de controle de proliferação de células simpatoadrenais. Antecipa-se que este tipo de análise possa também indicar genes ou vias regulatórias que estejam implicadas, por exemplo, na determinação do fenótipo maligno de alguns tumores. Da mesma forma, vias específicas e particulares a cada síndrome hereditária também serão dissecadas em maior detalhe, delineando as diversas origens dos defeitos iniciadores do processo de gênese de feocromocitoma, bem como oferecendo informações sobre novas interações entre vias regulatórias não previamente caracterizadas ou suspeitadas. Além da massa de informações geradas pela análise de amostras tumorais, tais estudos também serão capazes de revelar importantes dados em relação à regulação intracelular da medula adrenal normal.

De forma análoga, a análise multiparalela de uma população heterogênea de feocromocitomas a nível genômico (através de arrays de polimorfismos, por exemplo) poderá fornecer a base para estudos detalhados caracterizando específicas áreas do genoma que são indistintamente afetadas em diversos subtipos de feocromocitoma, como o cromossomo 1p, em contraste com regições afetadas em apenas um subgrupo de tumores. Estes estudos proporcionarão dados que permitem elucidar mecanismos de progressão tumoral. Espera-se que este tipo de análise também possa fornecer informações em relação a fatores que possam modular o fenótipo e se associem com a variabilidade clínica da doença vista na maioria das síndromes hereditárias.

Com a caracterização detalhada do genoma e o mapeamento refinado de genes conhecidos e da identificação de novos genes, espera-se que o progresso na caracterização das bases moleculares dos feocromocitomas será considerável num futuro próximo.

AGRADECIMENTOS

Agradeço ao Dr. Ricardo Aguiar pelos comentários e discussções sobre esta revisão e aos colegas participantes do nosso Consórcio Internacional para o Mapeamento de Feocromocitoma Familiar pela sua importante contribuição com amostras de indivíduos pertencentes a famílias afetadas: Sérgio P.A. Toledo, Cesar Hayashida (FMUSP, São Paulo), Ana Valéria de Castro, Célia Nogueira (UNESP - Botucatu, SP), T.J. Lennard, Fiona Douglas (University of Newcastle, Newcastle, UK), Ashley Grossman (St. Bartholomewãs Hospital, London, UK), Judy Garber, Kathy Schneider, E. Hiller (Dana-Farber Cancer Institute, Boston-MA, USA), Roswitha Pfragner (Karl-Franzens-Universitat Graz, Áustria), George Kontogeorgos (Athens General Hospital, Atenas, Grécia).

Endereço para correspondência:

Patricia Dahia

Dept. Cancer Biology - Dana-Farber Cancer Institute

44 Binney Street SM1010

02115-6084 Boston, MA, USA

Fax: [phone]

e.mail: patricia–[e-mail]

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  14 Mar 2002
• Data do Fascículo
  Dez 2001

Histórico

• Aceito
  19 Nov 2001
• Revisado
  17 Nov 2001
• Recebido
  09 Maio 2001