A exploração da citoceratina (CK) começou na década de 1980, quando era apenas uma parte da investigação histopatológica e o interesse estava centrado no estudo das funções biológicas básicas de CK. Posteriormente, o estudo de CK desenvolveu-se lentamente. Nos últimos anos, foram feitas novas descobertas sobre CK, e a investigação sobre CK em combinação com estudos clínicos tornou-se gradualmente activa, e alguns têm demonstrado aplicações clínicas promissoras. Neste artigo, é revista a expressão de CK em epitélio migratório benigno e maligno do tracto urinário e a sua aplicação clínica.
I. Propriedades biológicas da CK
CK é um polipéptido polimérico solúvel em água com um peso molecular de 40,000-68,000 Mr. É distribuído na maioria das células epiteliais e mesoteliais derivadas de células e é um componente da espinha dorsal do filamento intermédio. a estrutura do citoesqueleto [1]. No homem, 20 espécies de CK foram claramente identificadas, variando entre CK19 (40.000 Mr) e CK1 (68.000 Mr), e em 1990, Moll et al [2] identificaram um CK com um peso molecular de 46.000 Mr, designado CK20, que foi estudado para ser expresso apenas no epitélio migratório, no epitélio do aparelho digestivo e nas células de Merkel [3].
Acredita-se agora que CK é um marcador de diferenciação de células epiteliais, e nos humanos, com excepção dos podócitos renais e das células claras, cada tipo de epitélio tem mais de duas combinações diferentes de expressão de CK [4]. Portanto, o diagnóstico do tumor pode ser feito com base no tipo ou modo específico de expressão CK das células tumorais [5,6].
A associação entre o tipo e modo de expressão CK e células epiteliais sugere uma relação muito estreita entre a estrutura e função do tecido CK e epitelial, mas é difícil afirmar a relação exacta entre a expressão CK e o fenótipo de célula epitelial. Hembrough et al [7,8,9] descobriram que o CK8 pode ser expresso na superfície externa das células tumorais e pode actuar como um factor de ligação do fibrinogénio para aumentar a actividade da cascata local de fibrinogénio, que pode estar associada à infiltração do tumor. Linhas celulares não epiteliais transfectadas com CK8/CK18 resultaram num aumento da actividade infiltrativa [10]. Booth et al [11] também descobriram que uma linha celular altamente infiltrativa de cancro da bexiga (linha celular EJ) mostrou deposição extracelular de CK8/CK18. Além disso, as mutações no gene CK podem estar presentes em certas dermatoses congénitas e estão directamente associadas à patogénese [12]. Gijbels et al[13] descobriram que células epiteliais como as da bexiga de ratos deficientes em VitA tinham alterado a expressão de CK antes do desenvolvimento de alterações histológicas; Harnden et al[14] sugeriram que CK14 poderia ser um marcador da escamificação epitelial metastática. No epitélio metaplásico da bexiga não há evidência de uma relação directa entre CK e a doença da bexiga, embora haja muitos relatos que sugerem uma associação, mas a expressão de CK pode ser uma manifestação de fraca diferenciação epitelial metaplásica da bexiga em vez de um factor directo no desenvolvimento da doença.
II. Expressão de CK no epitélio do tracto urinário
(i) Expressão de CK no epitélio normal do tracto urinário
O epitélio migratório é distribuído na pélvis renal, ureter e bexiga para acomodar alterações no conteúdo luminal. O epitélio migratório do tracto urinário parece assemelhar-se a um epitélio complexo, mas se é um epitélio estratificado ou pseudo-estratificado permanece controverso [15]. De facto, as três camadas de células da metaplasia do tracto urinário ainda são evidentes, nomeadamente as camadas basal, intermédia e superficial das células. Com o advento dos anticorpos monoclonais, a expressão CK de cada camada de células pode ser facilmente detectada. CK7, CK8, CK18 e CK19 são actualmente considerados como sendo expressos em toda a camada; CK5 e CK17 são expressos em células da camada basal; CK13 é expresso em células da camada basal e da camada intermédia; a expressão de CK20 está principalmente associada a células guarda-chuva da camada superficial, e Harden et al [16,17] descobriram também que algumas camadas intermédias normais também tinham um pequeno número de células positivas de CK20, enquanto Há provas de que o epitélio urinário expressa ocasionalmente CK4, mas permanece inconclusivo quanto ao tipo de epitélio urinário a que estas células pertencem [18,19,20]. homologia, enquanto ambas não são homólogas ao CK7 expresso pelo epitélio vesical, sugerindo que o epitélio migratório do tracto urinário pode ser um tipo epitelial morfologicamente distinto.
(ii) Expressão CK em carcinoma epitelial metastásico (TCC)
A expressão CK associada ao TCC tem sido objecto de muita investigação. cK8/CK18 e cK7/CK19 parecem ser expressas em todos os TCC, enquanto outros CK têm padrões de expressão muito variáveis no desenvolvimento do TCC e estão associados ao tipo de tumor, malignidade e grau de squamificação [18].
1. CK8/CK18
Schaafsma et al [21] examinaram a expressão de CK8/CK18 em células superficiais utilizando os anticorpos monoclonais LE41 (que reage com células superficiais CK8) e 2C8 (que reage com células superficiais CK18) e constataram que as áreas não infiltrantes de TCC de baixo grau mostraram uma imunoreactividade normal, enquanto 2C8 mostrou uma imunoreactividade forte em G3TCC, e que ambos Os anticorpos monoclonais mostraram uma maior imunoreactividade na zona infiltrativa do TCC, especialmente nas células tumorais próximas do mesênquima. Schaafsma especula, portanto, que podem existir semelhanças funcionais entre a organização citoesquelética do epitélio migratório normal e as células cancerosas invasivas, sendo que as primeiras requerem a capacidade de adaptação às alterações do volume luminal, o que, por sua vez, facilita a infiltração das células tumorais no mesênquima.
2. CK13
Dois estudos demonstraram que a expressão CK13 está diminuída ou mesmo desexpressa em TCC de alta qualidade [18,21]. Ambos os estudos mostraram que a expressão de CK13 era largamente normal nos estágios G1 e G2 do TCC, e significativamente reduzida nas áreas de infiltração muscular do estágio G3 do TCC.
3. CK14.
Embora o CK14 não seja expresso em epitélio metastático normal, demonstrou-se que é expresso em TCC [18,21], mas a evidência clinicopatológica para a expressão do CK14 não é suficiente.
4. CK17
Na maioria das amostras epiteliais normais da bexiga, CK17 é expresso em células basais [22], e um estudo recente de Guelstein et al [23] examinaram a expressão de CK17 num grupo de CK17 no início da fase G2 e descobriram que, na maioria dos CK17 acima da fase G2, CK17 era expresso em toda a camada; nos CK17 degenerativos do G3, a sua expressão era atenuada, com uma ocasional positividade focal de CK17, e estes focos eram distribuídos em No G3TCC degenerativo a sua expressão é diminuída, com ocasional positividade focal de CK17, e estes focos são distribuídos em células contendo componentes escamosos na região basal, sugerindo que o CK17 pode ser um marcador da actividade proliferativa na população de células basais, possivelmente associada à infiltração de tumores.
5. CK20
Como mencionado anteriormente, a distribuição de CK20 é altamente específica dos tecidos e a sua expressão restringe-se às células guarda-chuva superficiais do epitélio metastático e muito poucas células de camada intermédia.Moll et al[24] estudaram um grupo de casos de CK20 e descobriram que todos os sete casos de CK20 de grau 1 e 2 de CK20 e apenas um dos 17 casos de CK20 de grau 3 e 4 de CK20 não expressavam CK20. Harnden et al[25] estudaram 29 espécimes de papiloma não invasivo classificados 1-2 por imuno-histoquímica e descobriram que 19 casos eram positivos para CK20, uma taxa positiva de 65,5%; após 5 anos de seguimento, 11 destes casos repetiram-se e os restantes 8 não, com uma diferença significativa na expressão de CK entre os que se repetiram e os que não o fizeram. Harnden et al[26] estudaram recentemente 51 casos de Classificaram a positividade superficial de CK20 com uma positividade celular ocasional profunda como um “padrão de expressão normal” em 10 casos, e marcaram a positividade de CK20 em células inteiras como um “padrão de expressão anormal” em 41 casos. Após 5 anos de seguimento, verificou-se que 30 dos 41 casos com expressão anormal tiveram uma recaída, com uma taxa de recaída de 73%; nenhum dos 10 casos com expressão normal tinha recaído. Os estudos acima mencionados sugerem que a expressão CK20 é reforçada no TCC e que a expressão CK20 pode ter um efeito preditivo na recorrência do papiloma não-invasivo precoce.
III. significado clínico da CK no diagnóstico de carcinoma epitelial metastático
O TCC tem um curso complexo, cresce de forma infiltrativa, a recorrência é muito comum (50-70%) e embora possa ser controlado com terapia local, 10-15% do TCC superficial acaba por se desenvolver em TCC invasivo ou metástase [27]. O seu prognóstico está relacionado com a classificação e estadiamento do tumor, e a displasia da mucosa e a squamificação são também factores de mau prognóstico [28,29]. O diagnóstico precoce é importante para a escolha da estratégia de tratamento. Os doentes com TCC que apresentam hematúria não estão numa fase inicial; a citologia da urina não é muito sensível e é frequentemente utilizada para o rastreio inicial da TCC; a análise citológica do fluxo de ADN melhora alguma sensibilidade, mas os seus elevados requisitos técnicos e a variabilidade entre observadores limitam a sua utilização generalizada; a cistoscopia pode confirmar o diagnóstico de tumores da bexiga, mas as limitações da área da biópsia reduzem a Embora a cistoscopia possa confirmar o diagnóstico de tumores na bexiga, as limitações da área de biopsia reduzem a sua sensibilidade e a cistoscopia é um teste muito doloroso e invasivo para o paciente; por conseguinte, muitos novos métodos de detecção de TCC surgiram nos últimos anos, tais como: detecção da expressão de IL-2, detecção da expressão de CD44, detecção da expressão de NMP-22, análise de focos de microsatélite, detecção da expressão de telomerase e, mais recentemente, detecção da expressão de CK (citoqueratina).
Como mencionado anteriormente, na histopatologia CK pode ser usado como marcador de epitélio para identificar a origem tecidual de tumores primários e secundários, e também para determinar a função biológica do tumor, tais como o grau de diferenciação, a tendência a infiltrar-se, a actividade proliferativa e a presença de displasia ou squamificação, com base na expressão de cada subtipo de CK no cancro da bexiga. um estudo muito excitante de Harnden et al. é que os diferentes padrões de expressão de CK20 podem ser usados para previram se o tumor se repetia e poderia ser usado para identificar papilomas celulares migratórios benignos de TCC. descobriram também que padrões anormais de expressão de CK20 também podem ser um marcador objectivo de displasia da mucosa [28].
Burchill et al[30] utilizaram RT-PCR para detectar a presença de transcrições de CK na circulação periférica, sugerindo potenciais metástases de células tumorais no sangue periférico, e descobriram que a expressão de CK20 mRNA do sangue periférico pode ser útil em tumores de células do cólon ou TCC.Fujii et al[31] estudaram a expressão de CK20 no sangue periférico de um grupo de doentes com TCC e descobriram que 13 casos de CK20 no sangue periférico Os tumores eram negativos, 4 dos 21 tumores infiltrantes locais eram positivos (19%) e 5 dos 6 tumores metastáticos eram positivos (83%), sugerindo que a detecção da expressão de CK20 no sangue periférico não é muito útil para um diagnóstico precoce.
Buchumensky et al [32] utilizaram RT-PCR para detectar CK20 em 192 amostras de urina. 131 dos 144 pacientes com cancro da bexiga confirmado foram positivos para CK20 (sensibilidade 91%), nenhum dos 21 voluntários saudáveis expressou CK20, e 7 dos 27 pacientes com tumores benignos cistoscopicamente confirmados foram positivos para CK20. Sete dos 27 pacientes com cistoscopia confirmada benigna foram positivos para CK20, e estes sete casos eram inflamação crónica (dois), hiperplasia atípica (três), quimiose (um), e normal, mas com uma história clara de TCC (um), sugerindo que a expressão de CK20 não está apenas associada a TCC, mas também ao estado pré-cancerígeno de TCC, mas não havia provas de associação com o grau de tumor, e esta experiência ainda não descobriu que a detecção de Rotem et al [33] utilizaram o mesmo método para testar 122 amostras de urina e encontraram uma sensibilidade de 86,9% e especificidade de 96,7%, e verificaram que quanto mais alto o grau de CK20, maior a taxa positiva de CK20. 9 dos 11 pacientes com CK20 benigno confirmado cistoscopicamente foram positivos, e um seguimento de 6 meses destes 9 pacientes revelou que 4 Quatro destes nove pacientes tiveram recidiva aos 6 meses de seguimento, sugerindo uma relação entre a expressão de CK20 e a recidiva. O uso de RT-PCR para detectar a expressão de CK20 em células esfoliadas de urina tem grandes vantagens: 1) fácil aquisição de amostras; 2) extremamente sensível, com Klein a sugerir que 1 célula cancerígena por 1.000.000 de células esfoliadas de urina pode ser detectada [34]; 3) não invasiva; e 4) pode ser útil para o diagnóstico precoce de TCC e recidiva. A sensibilidade e especificidade relatada pelos dois grupos de estudos acima são elevadas, mas o seu trabalho tem sido questionado por Southgate et al [35,36], uma vez que se sabe que as células epiteliais superficiais metástases humanas normais exprimem CK20. Por conseguinte, é necessário um grande número de estudos para demonstrar a importância de detectar a expressão de CK20 em células esfoliadas de urina por RT-PCR.
A imuno-histoquímica também tem sido utilizada para detectar a expressão esfoliante urinária CK20 em doentes com cancro da bexiga, com uma sensibilidade de 81,6% e especificidade de 77%, decepcionantemente com a possibilidade de falsos negativos em tumores altamente graduados [37]. Também estudada mais recentemente é a detecção de CYFRA21-1 na urina como marcador de tumor para o cancro da bexiga, um fragmento de CK19, que tem sido estudado como instrumento de monitorização da progressão, recorrência e recorrência de tumores [38].
IV. Perspectivas
O estudo do CK20 é talvez o desenvolvimento mais importante, com múltiplas linhas de evidência sugerindo que o CK20 pode ser usado como indicador clínico para o diagnóstico precoce do carcinoma celular migratório e que o CK20 pode ser preditivo de recorrência no TCC. A detecção da expressão CK em células esfoliadas de urina por RT-PCR tem a vantagem de ser não invasiva e extremamente sensível. Num futuro próximo, a CK pode desempenhar um papel importante no diagnóstico do carcinoma celular migratório e na selecção de estratégias de tratamento pós-operatório.