Le cancer de la vessie représente un vrai problème de santé publique, avec une surveillance et suivi clinique à long terme en raison de l’importance des fréquences de récidives. La chimiothérapie reste souvent inefficace. L’objectif de cette thèse est donc la recherche de marqueurs sérologiques et moléculaires à valeur pronostique dans le cancer de la vessie qui peuvent servir à prédire la maladie. D’abord, nous avons étudié trois facteurs de transcriptions des lymphocytes T activées qui sont T-bet, GATA-3 et Bcl-6. Nous avons montré une surexpression de T-bet chez les malades à stade invasif et de haut grade, cependant, la surexpression de GATA-3 et Bcl-6 a été corrélée au stade superficiel et de bas grade. La survie a été corrélée avec le groupe des malades sans histoires de récidive ou progression et avec la surexpression de Bcl-6 et GATA-3. Cependant les malades qui expriment fortement T-bet répondent mieux au BCG. Ensuite, nous avons visé la détection de FasL et TRAIL solubles dans le sérum des malades atteints du cancer vésicale. Nous avons montré une surexpression de sFasL et sTRAIL chez les malades à stade superficiel et de bas grade. Le rôle anti-tumoral de ces cytokines a été confirmé sur deux lignées du cancer de la vessie montrant que le traitement avec le sérum riche en sFasL ou en sTRAIL diminue la viabilité cellulaire in vitro. A la fin de cette thèse, nous avons testé l’activation p-Akt dans la tumeur vésicale. Nous avons montré une surexpression de p-Akt au sein des tumeurs comparées au tissu sain adjacent, et au sein des malades à stade invasif et de haut grade. Akt semble être un marqueur de progression tumorale dans le cancer de la vessie. / Bladder cancer is the first most common urogenital cancer in men in Tunisia, with a high recurrence rate. Patients with muscle-invasive disease develop metastasis. The need for expensive continuous surveillance. In this thesis we try to search some candidate biomarkers. Their use for cancer staging and personalization of therapy at the time of diagnosis in order to identify a better treatment could improve patient care. The aim of this first part of our study was to investigate the clinical significance of three immune cell-related transcription factors, T-bet, GATA-3 and Bcl-6 in Tunisian patients with bladder cancer. We found that T-bet level was significantly higher in invasive carcinoma with high- grade. However, T-bet is predictive of response to BCG. On the contrary, the expression of GATA-3 and Bcl-6 was significantly higher in non-invasive carcinoma with low grade. We furthermore studied the effect of activation of soluble FasL and TRAIL molecule in bladder cancer. We demonstrate that the mean serum level of sFasL was higher in patients than in normal donors. sFasL was only higher than in sera of healthy donors where patients had superficial stage and low- and medium-grade cancer. sTRAIL was significantly lower in sera from patients with invasive and high-grade bladder carcinoma than in controls. Finally, we demonstrate that p-Akt levels in patients with invasive carcinoma and high-grade bladder cancer were significantly elevated compared to patients with non-invasive and low grade bladder cancer. Altogether, our results suggest that Akt activation can provide useful prognostic information.

O carcinoma epidermóide bucal (CEC) é uma neoplasia maligna com alta morbidade e mortalidade e de difícil tratamento. O tratamento convencional para o CEC inclui cirurgia e radioterapia, seguida ou não de quimioterapia. Apesar de serem amplamente difundidos, esses tratamentos podem ser ineficazes para alguns CECs resistentes. A terapia fotodinâmica (PDT) oncológica tem sido utilizada para o tratamento adjuvante do CEC bucal, principalmente nos casos menos invasivos e que necessitam de redução do tumor para a ressecção cirúrgica. Contudo, semelhantemente aos tratamentos convencionais, a PDT pode também induzir o aparecimento de populações celulares resistentes, fato já descrito para carcinoma cutâneo, adenocarcinoma de cólon e adenocarcinoma mamário. A hipótese de que células de CEC bucal possam desenvolver resistência à PDT ainda não foi testada. Portanto, o objetivo deste trabalho foi verificar se células de CEC bucal (SCC9) desenvolvem resistência a ciclos repetidos de PDT mediada pelo ácido 5- aminolevulínico (5-ALA-PDT) e avaliar se nesse processo ocorre modificação da expressão de marcadores relacionados a sobrevivência celular (NF?B, Bcl-2, iNOS, mTOR e Akt). Foi utilizada linhagem de células de CEC bucal (SCC9), submetida às seguintes condições: 1) Controle - células cultivadas sem nenhum tratamento; 2) ALA - células incubadas com 5-ALA (1mM durante 4 horas); 3) LED - tratadas com iluminação LED (630nm, 5,86J/cm2, 22,5J, 150mW, 150s); 4) PDT - tratadas com 5- ALA-PDT, com os protocolos do grupo ALA e LED combinados, gerando dose letal de 90%. Inicialmente foi realizado somente um ciclo de PDT, sendo avaliada a viabilidade celular em todos os grupos após 24, 48, 72 e 120h da irradiação. Também foi realizado ensaio de detecção da fragmentação de DNA (TUNEL) e análise por imunofluorescência da expressão das proteínas NF?B, Bcl-2, iNOS, pmTOR e pAkt nas células viáveis. Como resultado desse primeiro tratamento com 5-ALA-PDT, observou-se que as células sobreviventes ao tratamento apresentaram intensa marcação para pmTOR e exibiram potencial de crescimento durante o período analisado. Após esses ensaios, as células que sobreviveram a essa primeira sessão foram coletadas, replaqueadas e novamente cultivadas, sendo então submetidas a novo ciclo de 5-ALA-PDT. Esse processo foi realizado 5 vezes, variando-se a intensidade de irradiação à medida que se observava aumento na viabilidade celular. As populações celulares que exibiram viabilidade 1,5 vezes maior do que a detectada no primeiro ciclo PDT foram consideradas resistentes ao tratamento. Os mesmos marcadores analisados no primeiro ciclo de PDT foram novamente avaliados nas populações resistentes. Foram obtidas quatro populações celulares resistentes, com viabilidade de até 4,6 vezes maior do que a do primeiro ciclo de PDT e irradiação com LED que variou de 5,86 a 9,38J/cm2. A população mais resistente apresentou ainda menor intensidade de protoporfirina IX, maior capacidade de migração e modificação na morfologia nuclear. As populações resistentes testadas exibiram aumento na expressão de pNF?B, iNOS, pmTOR e pAkt, mas não da proteína anti-apoptótica Bcl- 2. Ensaio in vivo foi também conduzido em ratos, nos quais CEC bucal foi quimicamente induzido e tratado ou não com 5-ALA-PDT. Houve intensa expressão imuno-histoquímica das proteínas pNF?B, Bcl-2, iNOS, pmTOR e pAkt em relação ao controle não tratado, nas células adjacentes à área de necrose provocada pela PDT. Concluiu-se que as células de CEC bucal tratadas com 5-ALA-PDT a uma dose de 90% de letalidade desenvolveram viabilidade crescente após ciclos repetidos do tratamento, bem como exibiram superexpressão de proteínas relacionadas à sobrevivência celular, tanto in vitro quanto in vivo. Esses fatos, aliados à maior capacidade de migração, sugerem a aquisição de fenótipo de resistência à 5-ALAPDT. Esse aspecto deve ser cuidadosamente considerado no momento da instituição dessa terapia para os CECs bucais. / Oral squamous cell carcinoma (SCC) is a malignant tumor with high morbidity and mortality rates, and it is difficult to treat. Conventional treatment for oral SCCs includes surgery and radiotherapy that may be followed by chemotherapy. Although these treatments are widely used, they are ineffective against some resistant tumors. Oncologic photodynamic therapy (PDT) has been used as an adjuvant treatment for oral SCCs, especially in less invasive cases that require tumor reduction before surgical resection. However, like conventional treatments, PDT can induce the occurrence of resistant cell populations such as cutaneous carcinomas and colon and breast adenocarcinomas. The hypothesis that oral SCCs develop resistance to PDT has not yet been tested. Therefore, the aims of this study were to investigate whether oral SCCs (SCC9) develop resistance to several cycles of 5-aminolevulinic acidmediated PDT (5-ALA-PDT) and to determine whether the expression of markers associated with cell survival (NF?B, Bcl-2, iNOS, mTOR, and Akt) is altered during this process. An oral SCC (SCC9) cell line was used, which was subjected to the following conditions: 1) Control: cultured without any treatment; 2) ALA: incubated with 5-ALA (1 mM for 4 h); 3) LED: treated with LED light (630 nm, 5.86 J/cm2, 22.5 J, 150 mW, 150 s); and 4) PDT: treated with 5-ALA-PDT (with the protocols of the ALA and LED groups combined) generating a lethal dose of 90%. Initially, only one cycle of PDT was administered, and cell viability was determined in all groups 24, 48, 72, and 120 h after irradiation. Subsequently, the DNA fragmentation detection assay (TUNEL) and immunofluorescence analysis of the expression of proteins NF?B, Bcl-2, iNOS, pmTOR, and pAkt were performed on viable cells. The fraction of cells that survived the first treatment with 5-ALA-PDT exhibited intense staining for pmTOR and growth potential during the testing period. After these assays, the cells that survived the first cycle were collected, plated, and cultured and were subjected to another cycle of 5- ALA-PDT. This process was repeated five times at various irradiation intensities, and cell viability gradually increased. The cell populations that exhibited 1.5-times higher viability than that detected after the first PDT cycle were considered to be resistant to treatment. The markers analyzed after the first PDT cycle were again assessed in the resistant populations. Four resistant cell populations were obtained with a viability of up to 4.6-times higher than that of the first PDT cycle and LED light treatment, which varied between 5.86 and 9.38J/cm2. The most resistant population exhibited lower intensity of protoporphyrin IX, higher migration capacity, and changes in nuclear morphology. The resistant populations tested showed increased expression of pNF?B, iNOS, pmTOR, and pAkt, but not of the anti-apoptotic Bcl-2 protein. Moreover, an in vivo assay was conducted in rats; oral SCCs were chemically induced and treated with 5-ALA-PDT. The intensity of the immunohistochemical expression of proteins pNF?B, Bcl-2, iNOS, pmTOR, and pAkt in cells adjacent to the area with necrosis caused by PDT was higher than that observed in the untreated control. In conclusion, oral SCCs treated with 5-ALA-PDT at a lethal dose of 90% exhibited increasing viability after several treatment cycles and overexpression of proteins associated with cell survival both in vitro and in vivo. These results, together with the higher migration capacity, suggest the acquisition of the phenotype of resistance to 5-ALA-PDT. This aspect should be carefully considered when initiating this therapy for oral SCCs.

O hormônio adrenocorticotrópico, ACTH, regula função (esteroidogênese) e proliferação das células da córtex das glândulas adrenais através de um único receptor específico, ACTHR, que pertence à superfamília GPCR (G-protein coupled receptors). Embora o ACTHR tenha sido clonado há 8 anos, os mecanismos moleculares das ações mitogênica e anti-mitogênica de ACTH permanecem obscuros, cuja elucidação é objeto de estudo deste trabalho. A abordagem experimental consistiu na clonagem do ACTHR de células adrenocorticais Y-1 de camundongo e expressão funcional em fibroblastos 3T3 e células AR-1. Clones transfectantes, expressando estavelmente ACTHR, mostraram-se responsivos a ACTH através de: a) ativação de adenilato ciclase e b) indução de genes das famílias fos e jun. Por outro lado, medidas de síntese de DNA e proliferação celular indicam que ACTH não tem nenhum efeito mitogênico ou anti-mitogênico nos transfectantes ACTHR. O gene c-fos foi usado como alvo para testar vias de transdução de sinal ativadas por ACTH nos transfectantes 3T3 ACTHR. Estes testes mostraram que PKA, PKC e MAPK tem pouca ou nenhuma participação na indução de c-fos por ACTH nos clones 3T3 ACTHR, sugerindo que ACTHR pode ativar vias ainda não identificadas e motivando a busca de novas vias ativadas por ACTH nas células Y-1. Verificou-se que células Y-1 apresentam níveis constitutivamente elevados de AKT/PKB ativada (fosforilada), dependentes de PI3K e SRC, e que ACTH promove rápida desfosforilação de AKT via Gs/Adenilato Ciclase/cAMP/PKA. Ao promover a inativação de AKT, ACTH promove simultaneamente a indução da proteína p27'IND.Kip1', um mecanismo que contribui para a atividade anti-mitogênica de ACTH. / The adrenocorticotropic hormone, ACTH, regulates both function and proliferation of adrenocortical cells binding to a specific receptor, ACTHR, which belongs to superfamily of GPCR (G-protein coupled receptors). ACTHR was cloned a few years ago, but the molecular mechanisms underlying the mitogenic and anti-mitogenic actions of ACTH remain unknown, whose elucidation is aim of this project. The experimental approach was to clone the ACTHR from mouse Y-1 adrenocortical cells and to express the functional receptor in Balb 3T3 fibroblasts and AR-1 cells. Transfectant clones stably expressing the ACTHR respond to ACTH treatments by: a) adenylate cyclase activation and b) induction of fos and jun genes. On the other hand, experiments of DNA synthesis and cellular proliferation showed that ACTH has not mitogenic or anti-mitogenic effects in ACTHR transfectants. c-fos gene was used as a target to test signal transduction pathways activated by ACTH into 3T3 ACTHR transfectants. The results showed that PKA, PKC and MAPK have no relevant contribution on the ACTH c-fos induction in 3T3 ACTHR transfectants suggesting that ACTHR can activate signal transduction pathways still not identified. This conclusion prompted us to search for another signal transduction pathways triggered by ACTHR in Y-1 adrenocortical cells. This search led to the detection of high constitutive levels of activated AKT/PKB in Y-1 adrenocortical cells, which are dependent on PI3K and SRC. ACTH causes a strong and rapid downregulation of activated AKT in a Gs/Adenylate Cyclase/cAMP/PKA dependent manner. Apparently, dephosphorylation of AKT promoted by ACTH releases transcription factors that induce p27'IND.Kip1', a likely mechanism underlying ACTH anti-mitogenic effects in adrenocortical cells.

O hormônio adrenocorticotrópico, ACTH, regula função (esteroidogênese) e proliferação das células da córtex das glândulas adrenais através de um único receptor específico, ACTHR, que pertence à superfamília GPCR (G-protein coupled receptors). Embora o ACTHR tenha sido clonado há 8 anos, os mecanismos moleculares das ações mitogênica e anti-mitogênica de ACTH permanecem obscuros, cuja elucidação é objeto de estudo deste trabalho. A abordagem experimental consistiu na clonagem do ACTHR de células adrenocorticais Y-1 de camundongo e expressão funcional em fibroblastos 3T3 e células AR-1. Clones transfectantes, expressando estavelmente ACTHR, mostraram-se responsivos a ACTH através de: a) ativação de adenilato ciclase e b) indução de genes das famílias fos e jun. Por outro lado, medidas de síntese de DNA e proliferação celular indicam que ACTH não tem nenhum efeito mitogênico ou anti-mitogênico nos transfectantes ACTHR. O gene c-fos foi usado como alvo para testar vias de transdução de sinal ativadas por ACTH nos transfectantes 3T3 ACTHR. Estes testes mostraram que PKA, PKC e MAPK tem pouca ou nenhuma participação na indução de c-fos por ACTH nos clones 3T3 ACTHR, sugerindo que ACTHR pode ativar vias ainda não identificadas e motivando a busca de novas vias ativadas por ACTH nas células Y-1. Verificou-se que células Y-1 apresentam níveis constitutivamente elevados de AKT/PKB ativada (fosforilada), dependentes de PI3K e SRC, e que ACTH promove rápida desfosforilação de AKT via Gs/Adenilato Ciclase/cAMP/PKA. Ao promover a inativação de AKT, ACTH promove simultaneamente a indução da proteína p27'IND.Kip1', um mecanismo que contribui para a atividade anti-mitogênica de ACTH. / The adrenocorticotropic hormone, ACTH, regulates both function and proliferation of adrenocortical cells binding to a specific receptor, ACTHR, which belongs to superfamily of GPCR (G-protein coupled receptors). ACTHR was cloned a few years ago, but the molecular mechanisms underlying the mitogenic and anti-mitogenic actions of ACTH remain unknown, whose elucidation is aim of this project. The experimental approach was to clone the ACTHR from mouse Y-1 adrenocortical cells and to express the functional receptor in Balb 3T3 fibroblasts and AR-1 cells. Transfectant clones stably expressing the ACTHR respond to ACTH treatments by: a) adenylate cyclase activation and b) induction of fos and jun genes. On the other hand, experiments of DNA synthesis and cellular proliferation showed that ACTH has not mitogenic or anti-mitogenic effects in ACTHR transfectants. c-fos gene was used as a target to test signal transduction pathways activated by ACTH into 3T3 ACTHR transfectants. The results showed that PKA, PKC and MAPK have no relevant contribution on the ACTH c-fos induction in 3T3 ACTHR transfectants suggesting that ACTHR can activate signal transduction pathways still not identified. This conclusion prompted us to search for another signal transduction pathways triggered by ACTHR in Y-1 adrenocortical cells. This search led to the detection of high constitutive levels of activated AKT/PKB in Y-1 adrenocortical cells, which are dependent on PI3K and SRC. ACTH causes a strong and rapid downregulation of activated AKT in a Gs/Adenylate Cyclase/cAMP/PKA dependent manner. Apparently, dephosphorylation of AKT promoted by ACTH releases transcription factors that induce p27'IND.Kip1', a likely mechanism underlying ACTH anti-mitogenic effects in adrenocortical cells.

Au cours de ma thèse, nous avons utilisé la truite arc-en-ciel, un poisson carnivore et modèle potentiellement pertinent du diabète, pour étudier des mécanismes de régulation du métabolisme intermédiaire hépatique par les nutriments (acides aminés (AA) et le glucose). Nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux voies de signalisation de l’insuline et des acides aminés (Akt et mTORC1). Grâce à l’utilisation de rapamycine, un inhibiteur pharmacologique de mTORC1, nous avons montré que l'activation de mTORC1 stimule l'expression de gènes de la lipogenèse, de la glycolyse et du catabolisme des acides aminés, tandis que la voie de signalisation Akt inhibe celle des gènes impliqués dans la néoglucogenèse. Ces études ont été conduites dans le foie de truite ou en culture primaire d’hépatocytes de truite arc-en-ciel. En outre, nous avons démontré lors de stimulations à court terme in vivo et in vitro que l'expression hépatique des gènes de la lipogenèse est plus sensible à l'apport de protéines alimentaires ou d’AA qu’à l'apport de glucides ou de glucose. De plus, nous avons observé que des taux élevés d’AA conduisent, par le biais de l’activation de la voie de signalisation mTORC1, à une augmentation de l'expression des gènes lipogéniques mais surtout à une répression de l’inhibition de l’expression des gènes de la néoglucogenèse induite par l’insuline. Cet effet s’accompagne d’une augmentation de la phosphorylation de IRS-1 sur le résidu Ser302 qui pourrait être responsable de la baisse de phosphorylation d'Akt et par conséquent d’une inhibition de l’action de l'insuline. Enfin, en réalisant un test de tolérance au glucose chez des truites préalablement traitées avec de la rapamycine, nous avons conclu que la néoglucogenèse hépatique joue un rôle probablement majeur dans le contrôle de l'homéostasie glucidique chez la truite. Ainsi, une absence d’inhibition de la néoglucogenèse pourrait contribuer au maintien de l'hyperglycémie prolongée et au phénotype d’intolérance au glucose caractéristique des poissons carnivores. Cette thèse met en avant le rôle des protéines/AA dans la régulation du métabolisme intermédiaire de la truite et identifie certaines voies de signalisation cellulaire sollicités par les acides aminés pour réguler le métabolisme. Elle permet ainsi d’éclaircir certaines particularités nutritionnelles de la truite. / During my doctoral study, we used rainbow trout, a representative carnivorous fish and relevant diabetic model, to study the mechanisms underlying the regulation of hepatic intermediary metabolism by nutrients (amino acids (AAs) and glucose), and determine the potential involvement of insulin/Akt and mTORC1 signaling pathways in these regulations. Using acute administration of rapamycin, a pharmacological inhibitor of TOR, we first identified that mTORC1 activation promotes the expression of genes related to fatty acid biosynthesis, glycolysis and amino acid catabolism, while Akt negatively regulates gluconeogenic gene expression in rainbow trout liver and primary hepatocytes. Furthermore, we demonstrated hepatic fatty acid biosynthetic gene expression is more responsive to dietary protein intake/AAs than dietary carbohydrate intake/glucose during acute stimulations in vivo and in vitro. Moreover, we further showed that high levels of AAs up-regulate hepatic fatty acid biosynthetic gene expression through an mTORC1-dependent manner, while excessive AAs attenuate insulin-mediated repression of gluconeogenesis through elevating IRS-1 Ser302 phosphorylation, which in turn impairs Akt phosphorylation and dampens insulin action. Finally, using glucose tolerance test and acute inhibition of rapamycin, we concluded that hepatic gluconeogenesis probably plays a major role in controlling glucose homeostasis, which maybe account for the prolonged hyperglycemia and glucose intolerance phenotype of carnivorous fish. The present thesis brings forward our understandings about the roles of protein/AAs in the regulation of hepatic intermediary metabolism in trout and identifies relevant cellular signaling pathways mediating the action of amino acids on metabolism. It also clarifies some nutritional characteristics of the trout.

L’insuline et la sérotonine (5-HT) sont deux acteurs majeurs du maintien de l’homéostasie énergétique, fonction placée sous le contrôle de l’hypothalamus. En ciblant cette région, l’insuline remplit de nombreuses fonctions métaboliques via l’activation de la voie PI3K/Akt. La 5-HT exercent des effets biologiques similaires mais les voies de signalisation impliquées dans ces processus étaient jusqu’alors mal connues. De plus, il avait été démontré que la 5-HT est capable d’activer la voie PI3K/Akt/GSK3β dans l’hippocampe, mécanisme sous-tendant potentiellement les effets antidépresseurs du neurotransmetteur. Les principaux objectifs de cette thèse étaient d’étudier 1/ l’activation de la voie PI3K/Akt par la 5-HT dans l’hypothalamus de rats diabétiques (modèle Goto-Kakizaki) et chercher un potentiel dialogue avec l’insuline and 2/ les mécanismes sous-tendant l’induction de la dépression par une alimentation hyperlipidique, par l’analyse de la phosphorylation d’Akt et GSK3β sous l’action de l’insuline, de la leptine et de la 5-HT dans l’hippocampe de rat.Ici on montre que 1/ la 5-HT stimule la voie PI3K/Akt dans l’hypothalamus et que la phosphorylation d’Akt induite par la 5-HT est atténuée dans des conditions d’insulino-résistance, suggérant l’existence d’un dialogue entre les voies de signalisation de l’insuline et de la 5-HT. Par ailleurs, nos résultats indiquent qu’une alimentation hyperlipidique induit un comportement dépressif réversible chez le rat, qui pourrait impliquer la voie PI3K/Akt/GSK3β dans les neurones subgranulaires du gyrus denté. La mise en évidence d’un dialogue entre les voies de signalisation de la 5-HT, de la leptine et de l’insuline au niveau central enrichit nos connaissances sur le rôle de ces facteurs dans la régulation de l’homéostasie énergétique et de l’humeur, et propose un lien moléculaire entre diabète de type 2, obésité et dépression / Insulin and serotonin (5-HT) are two key players in the maintenance of energy homeostasis which is controlled by the hypothalamus. In this brain region, insulin mediates numerous metabolic effects via the activation of the PI3K/Akt signaling pathway. 5-HT exerts similar biological properties by acting in the hypothalamus but the signaling pathways accountable for these effects are still unclear. Moreover, it has been reported that 5-HT induces the activation of the PI3K/Akt pathway in the hippocampus and the inhibition of GSK3β, suggesting this action as a potential mechanism for the antidepressant effects of this neurotransmitter.The main objectives of this thesis were to study 1/ the serotonin-induced activation of the PI3K/Akt in the hypothalamus of wild type and diabetic rats (Goto-Kakizaki model) and search a potential cross-talk with insulin and, 2/ the mechanisms underlying the high-fat diet induced depression by investigating the role of the phosphorylation of Akt and GSK3β by 5-HT, insulin and leptin in the hippocampus of rats.Here, we show that 5-HT triggers the PI3K/Akt signaling pathway in the rat hypothalamus, and that this activation is attenuated in insulin-resistant conditions, suggesting a cross-talk between insulin and 5-HT. Moreover, we reported that high-fat diet feeding induces a reversible depressive-like behavior, which may involve the PI3K/Akt/GSK3β pathway in subgranular neurons of the dentate gyrus. In conclusion, the activation of the PI3K/Akt pathway and its target GSK3β by 5-HT in the hypothalamus and in the dentate gyrus, respectively, can be impaired in insulin-/leptin-resistant states, which may underlie a link between metabolic diseases and depression.

O carcinoma epidermoide de cabeça e pescoço, hoje considerada mundialmente uma das neoplasias mais frequentes desta região, tornou-se um problema de saúde pública, necessitando urgente de medidas a serem tomadas, a fim de melhorar a qualidade de vida dos pacientes acometidos, consequentemente aumentando a sobrevida, avaliada em cinco anos. O carcinoma epidermoide de cabeça e pescoço é uma doença complexa, e inclui vários fatores etiológicos, além de alterações moleculares, capazes de desencadear e dar continuidade a alguns eventos. No geral os carcinomas orais são tratados primeiramente com cirurgia excisional ou radioterapia individualmente, ou em combinação para os estágios mais avançados. As preparações dos extratos fermentados de Viscum album (VA), uma planta semiparasita da família das Lorantáceas, vêm sendo utilizada, principalmente em países da Europa, com resultados promissores no âmbito das terapias coadjuvantes, especialmente a medicina antroposófica. Em conjunto com as terapias convencionais, tem demonstrado uma melhora na qualidade de vida dos pacientes portadores de neoplasias malígnas. Estudos in vitro, realizados em células cancerígenas, têm demonstrado que vários tipos de VA podem apresentar citotoxicidade em células de carcinoma, sendo capazes de ativar a cascata apoptótica ou levando as células à necrose. Este estudo teve por objetivo verificar a ação de três tipos de extratos de VA (Iscador Qu Spezial, Iscador P e Iscador M), em linhagens celulares de carcinoma epidermoide de língua (SCC9 e SCC25). Para isso foi verificada a ação citotóxica do fármaco Iscador Qu Spezial, por meio do teste de viabilidade celular, para a obtenção da IC50. Em seguida foram realizados com os três fármacos: o teste de Tunel, para verificação de apoptose, Anexina V FITC/Iodeto de Propídeo, com auxílio de citômetro de fluxo, para a verificação quantitativa do índice de apoptose provocado pelos fármacos. Em seguida foi verificado o comportamento de cinco genes (Akt1, Akt2, Akt3, PTEN e Ciclina D1) por meio de análises feitas por qRT-PCR, e de seus produtos (pAkt, PTEN e Ciclina D1) pelas técnicas de Imunofluorescência e Western-Blot. Os fármacos, na concentração de 0,3 mg/mL (IC50) apresentaram resultados positivos na indução de apoptose nas células analisadas, e mostraram diferentes níveis de expressão para os genes analisados. Nos ensaios por Imunofluorescência, as proteínas exibiram diferentes localizações e comportamentos nos compartimentos celulares analisados. As análises quantitativas dessas proteínas, analisadas por Western-Blotting, mostraram diferentes níveis de expressão. Por meio deste estudo foi possível concluir que os fármacos Iscador Qu Spezial e Iscador M, possuem maior potencial citotóxico nas células das linhagens SCC9 e SCC25, quando comparados aos controles e ao fármaco Iscador P. As células da linhagem SCC9 exibiram um perfil mais resistente à ação dos fármacos analisados do que as células da linhagem SCC25. / Head and neck squamous cell carcinoma, one of the most common malignancies worldwide in this area, became a public health problem that requires urgent attitudes to be taken in order to improve the quality of life of the affected patients, increasing survival that today valued at five years. Head and neck squamous cell carcinoma is a complex disease which includes several etiologic factors and different molecular changes that may trigger and get on with some events. In general, oral carcinomas are treated primarily with surgical excision or radiotherapy alone or in combination for cases in more advanced stages. Preparations of fermented extracts from fermented Viscum album (VA), a plant from the Loranthaceae family have been used, mainly in European countries, with promising results as adjuvant therapies, especially in the Anthroposophy Medicine. In combination with conventional therapies, VA has lead to improvement in quality of life of patients with cancer. in vitro studies have demonstrated that various types of VA may have cytotoxicity in carcinoma cells being able to activate the apoptotic cascade or leading cells to necrosis. The present study aimed to verify the effect of three types of VA extracts (Iscador Qu Spezial, Iscador P and Iscador M) in squamous cell carcinoma of the tongue (SCC9 and SCC25). The cytotoxic action of Iscador Qu Spezial was verified by cell viability test obtaining the IC50. The three drugs were tested as follow: Tunnel to evaluate apoptosis, Annexin V and FITC/propidium iodide were evaluated by flow cytometry to quantify the apoptosis rate induced by the drugs. Then we verified the expression levels of five genes (Akt1, Akt2, Akt3, PTEN and Cyclin D1) by qRT-PCR and their products (pAkt, PTEN and Cyclin D1) by immunofluorescence and Western blot. The concentration of 0.3 mg/mL (IC50) of the drugs presented positive results in the induction of apoptosis and showed different expression levels for the genes analyzed. Immunofluorescence assays evidenced that the proteins exhibited different locations and behaviors in the cellular compartments analyzed. Quantitative analysis of these proteins by Western-Blot, evidenced that they presented different levels of expression. Through this study, it was concluded that Iscador Qu Spezial drugs and Iscador M have higher cytotoxic potential on SCC9 and SCC25 cell lines when compared to controls and the drug Iscador P. It could also be concluded that the SCC9 cell line was more resistant to the action of the drugs examined.

O carcinoma epidermoide de cabeça e pescoço, hoje considerada mundialmente uma das neoplasias mais frequentes desta região, tornou-se um problema de saúde pública, necessitando urgente de medidas a serem tomadas, a fim de melhorar a qualidade de vida dos pacientes acometidos, consequentemente aumentando a sobrevida, avaliada em cinco anos. O carcinoma epidermoide de cabeça e pescoço é uma doença complexa, e inclui vários fatores etiológicos, além de alterações moleculares, capazes de desencadear e dar continuidade a alguns eventos. No geral os carcinomas orais são tratados primeiramente com cirurgia excisional ou radioterapia individualmente, ou em combinação para os estágios mais avançados. As preparações dos extratos fermentados de Viscum album (VA), uma planta semiparasita da família das Lorantáceas, vêm sendo utilizada, principalmente em países da Europa, com resultados promissores no âmbito das terapias coadjuvantes, especialmente a medicina antroposófica. Em conjunto com as terapias convencionais, tem demonstrado uma melhora na qualidade de vida dos pacientes portadores de neoplasias malígnas. Estudos in vitro, realizados em células cancerígenas, têm demonstrado que vários tipos de VA podem apresentar citotoxicidade em células de carcinoma, sendo capazes de ativar a cascata apoptótica ou levando as células à necrose. Este estudo teve por objetivo verificar a ação de três tipos de extratos de VA (Iscador Qu Spezial, Iscador P e Iscador M), em linhagens celulares de carcinoma epidermoide de língua (SCC9 e SCC25). Para isso foi verificada a ação citotóxica do fármaco Iscador Qu Spezial, por meio do teste de viabilidade celular, para a obtenção da IC50. Em seguida foram realizados com os três fármacos: o teste de Tunel, para verificação de apoptose, Anexina V FITC/Iodeto de Propídeo, com auxílio de citômetro de fluxo, para a verificação quantitativa do índice de apoptose provocado pelos fármacos. Em seguida foi verificado o comportamento de cinco genes (Akt1, Akt2, Akt3, PTEN e Ciclina D1) por meio de análises feitas por qRT-PCR, e de seus produtos (pAkt, PTEN e Ciclina D1) pelas técnicas de Imunofluorescência e Western-Blot. Os fármacos, na concentração de 0,3 mg/mL (IC50) apresentaram resultados positivos na indução de apoptose nas células analisadas, e mostraram diferentes níveis de expressão para os genes analisados. Nos ensaios por Imunofluorescência, as proteínas exibiram diferentes localizações e comportamentos nos compartimentos celulares analisados. As análises quantitativas dessas proteínas, analisadas por Western-Blotting, mostraram diferentes níveis de expressão. Por meio deste estudo foi possível concluir que os fármacos Iscador Qu Spezial e Iscador M, possuem maior potencial citotóxico nas células das linhagens SCC9 e SCC25, quando comparados aos controles e ao fármaco Iscador P. As células da linhagem SCC9 exibiram um perfil mais resistente à ação dos fármacos analisados do que as células da linhagem SCC25. / Head and neck squamous cell carcinoma, one of the most common malignancies worldwide in this area, became a public health problem that requires urgent attitudes to be taken in order to improve the quality of life of the affected patients, increasing survival that today valued at five years. Head and neck squamous cell carcinoma is a complex disease which includes several etiologic factors and different molecular changes that may trigger and get on with some events. In general, oral carcinomas are treated primarily with surgical excision or radiotherapy alone or in combination for cases in more advanced stages. Preparations of fermented extracts from fermented Viscum album (VA), a plant from the Loranthaceae family have been used, mainly in European countries, with promising results as adjuvant therapies, especially in the Anthroposophy Medicine. In combination with conventional therapies, VA has lead to improvement in quality of life of patients with cancer. in vitro studies have demonstrated that various types of VA may have cytotoxicity in carcinoma cells being able to activate the apoptotic cascade or leading cells to necrosis. The present study aimed to verify the effect of three types of VA extracts (Iscador Qu Spezial, Iscador P and Iscador M) in squamous cell carcinoma of the tongue (SCC9 and SCC25). The cytotoxic action of Iscador Qu Spezial was verified by cell viability test obtaining the IC50. The three drugs were tested as follow: Tunnel to evaluate apoptosis, Annexin V and FITC/propidium iodide were evaluated by flow cytometry to quantify the apoptosis rate induced by the drugs. Then we verified the expression levels of five genes (Akt1, Akt2, Akt3, PTEN and Cyclin D1) by qRT-PCR and their products (pAkt, PTEN and Cyclin D1) by immunofluorescence and Western blot. The concentration of 0.3 mg/mL (IC50) of the drugs presented positive results in the induction of apoptosis and showed different expression levels for the genes analyzed. Immunofluorescence assays evidenced that the proteins exhibited different locations and behaviors in the cellular compartments analyzed. Quantitative analysis of these proteins by Western-Blot, evidenced that they presented different levels of expression. Through this study, it was concluded that Iscador Qu Spezial drugs and Iscador M have higher cytotoxic potential on SCC9 and SCC25 cell lines when compared to controls and the drug Iscador P. It could also be concluded that the SCC9 cell line was more resistant to the action of the drugs examined.

O carcinoma epidermóide bucal (CEC) é uma neoplasia maligna com alta morbidade e mortalidade e de difícil tratamento. O tratamento convencional para o CEC inclui cirurgia e radioterapia, seguida ou não de quimioterapia. Apesar de serem amplamente difundidos, esses tratamentos podem ser ineficazes para alguns CECs resistentes. A terapia fotodinâmica (PDT) oncológica tem sido utilizada para o tratamento adjuvante do CEC bucal, principalmente nos casos menos invasivos e que necessitam de redução do tumor para a ressecção cirúrgica. Contudo, semelhantemente aos tratamentos convencionais, a PDT pode também induzir o aparecimento de populações celulares resistentes, fato já descrito para carcinoma cutâneo, adenocarcinoma de cólon e adenocarcinoma mamário. A hipótese de que células de CEC bucal possam desenvolver resistência à PDT ainda não foi testada. Portanto, o objetivo deste trabalho foi verificar se células de CEC bucal (SCC9) desenvolvem resistência a ciclos repetidos de PDT mediada pelo ácido 5- aminolevulínico (5-ALA-PDT) e avaliar se nesse processo ocorre modificação da expressão de marcadores relacionados a sobrevivência celular (NF?B, Bcl-2, iNOS, mTOR e Akt). Foi utilizada linhagem de células de CEC bucal (SCC9), submetida às seguintes condições: 1) Controle - células cultivadas sem nenhum tratamento; 2) ALA - células incubadas com 5-ALA (1mM durante 4 horas); 3) LED - tratadas com iluminação LED (630nm, 5,86J/cm2, 22,5J, 150mW, 150s); 4) PDT - tratadas com 5- ALA-PDT, com os protocolos do grupo ALA e LED combinados, gerando dose letal de 90%. Inicialmente foi realizado somente um ciclo de PDT, sendo avaliada a viabilidade celular em todos os grupos após 24, 48, 72 e 120h da irradiação. Também foi realizado ensaio de detecção da fragmentação de DNA (TUNEL) e análise por imunofluorescência da expressão das proteínas NF?B, Bcl-2, iNOS, pmTOR e pAkt nas células viáveis. Como resultado desse primeiro tratamento com 5-ALA-PDT, observou-se que as células sobreviventes ao tratamento apresentaram intensa marcação para pmTOR e exibiram potencial de crescimento durante o período analisado. Após esses ensaios, as células que sobreviveram a essa primeira sessão foram coletadas, replaqueadas e novamente cultivadas, sendo então submetidas a novo ciclo de 5-ALA-PDT. Esse processo foi realizado 5 vezes, variando-se a intensidade de irradiação à medida que se observava aumento na viabilidade celular. As populações celulares que exibiram viabilidade 1,5 vezes maior do que a detectada no primeiro ciclo PDT foram consideradas resistentes ao tratamento. Os mesmos marcadores analisados no primeiro ciclo de PDT foram novamente avaliados nas populações resistentes. Foram obtidas quatro populações celulares resistentes, com viabilidade de até 4,6 vezes maior do que a do primeiro ciclo de PDT e irradiação com LED que variou de 5,86 a 9,38J/cm2. A população mais resistente apresentou ainda menor intensidade de protoporfirina IX, maior capacidade de migração e modificação na morfologia nuclear. As populações resistentes testadas exibiram aumento na expressão de pNF?B, iNOS, pmTOR e pAkt, mas não da proteína anti-apoptótica Bcl- 2. Ensaio in vivo foi também conduzido em ratos, nos quais CEC bucal foi quimicamente induzido e tratado ou não com 5-ALA-PDT. Houve intensa expressão imuno-histoquímica das proteínas pNF?B, Bcl-2, iNOS, pmTOR e pAkt em relação ao controle não tratado, nas células adjacentes à área de necrose provocada pela PDT. Concluiu-se que as células de CEC bucal tratadas com 5-ALA-PDT a uma dose de 90% de letalidade desenvolveram viabilidade crescente após ciclos repetidos do tratamento, bem como exibiram superexpressão de proteínas relacionadas à sobrevivência celular, tanto in vitro quanto in vivo. Esses fatos, aliados à maior capacidade de migração, sugerem a aquisição de fenótipo de resistência à 5-ALAPDT. Esse aspecto deve ser cuidadosamente considerado no momento da instituição dessa terapia para os CECs bucais. / Oral squamous cell carcinoma (SCC) is a malignant tumor with high morbidity and mortality rates, and it is difficult to treat. Conventional treatment for oral SCCs includes surgery and radiotherapy that may be followed by chemotherapy. Although these treatments are widely used, they are ineffective against some resistant tumors. Oncologic photodynamic therapy (PDT) has been used as an adjuvant treatment for oral SCCs, especially in less invasive cases that require tumor reduction before surgical resection. However, like conventional treatments, PDT can induce the occurrence of resistant cell populations such as cutaneous carcinomas and colon and breast adenocarcinomas. The hypothesis that oral SCCs develop resistance to PDT has not yet been tested. Therefore, the aims of this study were to investigate whether oral SCCs (SCC9) develop resistance to several cycles of 5-aminolevulinic acidmediated PDT (5-ALA-PDT) and to determine whether the expression of markers associated with cell survival (NF?B, Bcl-2, iNOS, mTOR, and Akt) is altered during this process. An oral SCC (SCC9) cell line was used, which was subjected to the following conditions: 1) Control: cultured without any treatment; 2) ALA: incubated with 5-ALA (1 mM for 4 h); 3) LED: treated with LED light (630 nm, 5.86 J/cm2, 22.5 J, 150 mW, 150 s); and 4) PDT: treated with 5-ALA-PDT (with the protocols of the ALA and LED groups combined) generating a lethal dose of 90%. Initially, only one cycle of PDT was administered, and cell viability was determined in all groups 24, 48, 72, and 120 h after irradiation. Subsequently, the DNA fragmentation detection assay (TUNEL) and immunofluorescence analysis of the expression of proteins NF?B, Bcl-2, iNOS, pmTOR, and pAkt were performed on viable cells. The fraction of cells that survived the first treatment with 5-ALA-PDT exhibited intense staining for pmTOR and growth potential during the testing period. After these assays, the cells that survived the first cycle were collected, plated, and cultured and were subjected to another cycle of 5- ALA-PDT. This process was repeated five times at various irradiation intensities, and cell viability gradually increased. The cell populations that exhibited 1.5-times higher viability than that detected after the first PDT cycle were considered to be resistant to treatment. The markers analyzed after the first PDT cycle were again assessed in the resistant populations. Four resistant cell populations were obtained with a viability of up to 4.6-times higher than that of the first PDT cycle and LED light treatment, which varied between 5.86 and 9.38J/cm2. The most resistant population exhibited lower intensity of protoporphyrin IX, higher migration capacity, and changes in nuclear morphology. The resistant populations tested showed increased expression of pNF?B, iNOS, pmTOR, and pAkt, but not of the anti-apoptotic Bcl-2 protein. Moreover, an in vivo assay was conducted in rats; oral SCCs were chemically induced and treated with 5-ALA-PDT. The intensity of the immunohistochemical expression of proteins pNF?B, Bcl-2, iNOS, pmTOR, and pAkt in cells adjacent to the area with necrosis caused by PDT was higher than that observed in the untreated control. In conclusion, oral SCCs treated with 5-ALA-PDT at a lethal dose of 90% exhibited increasing viability after several treatment cycles and overexpression of proteins associated with cell survival both in vitro and in vivo. These results, together with the higher migration capacity, suggest the acquisition of the phenotype of resistance to 5-ALA-PDT. This aspect should be carefully considered when initiating this therapy for oral SCCs.

INTRODUÇÃO: Os carcinomas HER-2 positivos representam cerca de 20- 30% de todos os tumores da mama e se caracterizam por curso clínico mais agressivo, com alta proliferação celular e resistência a apoptose, determinados por cascatas de sinalizações intracelulares, tais como a via PI3K/AKT. O trastuzumabe, um anticorpo monoclonal humanizado que se liga à molécula de HER-2, é o tratamento padrão destas pacientes. A resposta a monoterapia com trastuzumabe varia de 12-30% e a persistência da ativação da via PI3K/AKT é um dos mecanismos de resistência. A ativação do AKT começa com a fosforilação do PIP2 a PIP3 pela PI3K. A desfosforilação do PIP3 é mediada pela PTEN e sua deficiência é um dos fatores possivelmente implicados na resistência ao trastuzumabe. Além da resistência à terapêutica, os tumores HER-2 positivos são heterogêneos quanto ao seu comportamento biológico. A busca de diferentes padrões morfológicos e moleculares neste grupo de carcinomas pretende identificar subgrupos prognósticos e preditivos, permitindo a individualização terapêutica. OBJETIVOS: Estudar a expressão imunoistoquímica de duas moléculas da via de sinalização PI3K/AKT (PTEN e AKT fosforilada) e explorar a via de sinalização androgênica através da expressão do receptor de androgênio e dos perfis morfológico e molecular apócrinos. METODOLOGIA: O estudo foi retrospectivo com revisão dos preparados histológicos e construção de blocos de microarranjos com amostras dos tumores para estudo imunoistoquímico. Na revisão foram avaliados: tipo histológico, características morfológicas apócrinas, presença de componente in situ, graus histológico e nuclear, receptores de estrogênio e progesterona, e atividade proliferativa através da expressão imunoistoquímica do Ki-67. Os preparados histológicos foram submetidos à pesquisa de PTEN, AKT fosforilada e receptor de androgênio. Pacientes, familiares e médicos foram contatados para recuperação do seguimento e evolução. RESULTADOS: Foram estudadas 104 pacientes portadoras de carcinoma primário da mama. A expressão de PTEN esteve reduzida em 20/104 (19,2%) dos casos e foi mais freqüente nos tumores com AKT positivo (p= 0,06). O grupo de tumores sem perda de expressão de PTEN apresentou maior atividade proliferativa. A AKT foi positiva em 71/104 (68,3%) casos e se associou a maior grau de diferenciação e à expressão de receptor de androgênio. O receptor de androgênio foi positivo em 89/104 (85,6%) dos casos e esteve associado ao menor grau histológico (p=0,018), receptor de estrogênio (p=0,008) e menor atividade proliferativa (p=0,001). A ausência da expressão do receptor de estrogênio (perfil molecular apócrino) foi identificada em 41/104 casos (39,4%) e se associou a tumores com grau histológico mais alto. O perfil morfológico apócrino foi identificado em 71 (68,3%) dos casos e se associou a alto grau histológico e nuclear. O seguimento foi possível em 55 casos e observamos tendência a menor sobrevida livre de doença nos tumores AKTpositivos e RA-negativos. CONCLUSÕES: Nossos resultados comprovam a heterogeneidade dos carcinomas mamários HER-2 positivos e indicam diferenças em pelos menos duas vias de sinalização celulares como possíveis explicações para as mesmas: a via PI3K/AKT e a androgênica / BACKGROUND: HER-2 positive carcinomas represent about 20-30% of all breast tumors and are characterized by a more aggressive clinical course with high cell proliferation and apoptosis resistance, determined by cascades of intracellular signals, such as the PI3K/AKT pathway. Trastuzumab, a humanized monoclonal antibody that binds to HER-2 molecule, is the standard treatment for these patients. The response to monotherapy with trastuzumab ranges from 12-30% and the persistence of activation of the PI3K/AKT pathway is one of mechanisms of resistance. Activation of AKT begins with the phosphorylation of PIP2 to PIP3 by PI3K. The dephosphorylation of PIP3 is mediated by PTEN and its deficiency is one of the factors possibly involved in resistance to trastuzumab. In addition to resistance to therapy, HER-2 positive tumors are heterogeneous in their biologic behavior. The search for different morphological and molecular patterns of carcinomas in this group aims to identify prognostic and predictive subgroups, allowing for customized therapy. OBJECTIVES: To study the immunohistochemical expression of two molecules of the signaling pathway PI3K/AKT (phosphorylated AKT and PTEN) and to explore the androgen signaling pathway through the expression of androgen receptor and apocrine morphological and molecular profiles. METHODS: This study retrospectively reviewed the histological preparations and built tissue microarray with tumor samples for immunohistochemical study. We assessed histologic type, apocrine morphology, presence of in situ component, histologic and nuclear grade, estrogen and progesterone receptors and proliferative activity through the immunohistochemical expression of Ki-67. The tissue preparations were examined for PTEN, phosphorylated AKT and androgen receptor. Patients, relatives and physicians were contacted for retrieval of follow-up data. RESULTS: We studied 104 primary breast cancer patients. The expression of PTEN was reduced in 20/104 (19.2%) cases and was more frequent in tumors with positive AKT (p = 0.06). The group of tumors without loss of PTEN expression showed higher proliferative activity. AKT was positive in 71/104 (68.3%) cases and was associated with a higher degree of differentiation and with expression of androgen receptor. The androgen receptor was positive in 89/104 (85.6%) cases and was associated with lower histological grade (p = 0.018), estrogen receptor (p = 0.008) and lower proliferative activity (p = 0.001). The absence of expression of estrogen receptor (apocrine molecular profile) was identified in 41/104 cases (39.4%) and was associated with tumors of higher histologic grade. The apocrine morphological profile was identified in 71 (68.3%) cases and was associated with high histological grade and nuclear. Follow-up was possible in 55 cases and a trend for shorter disease-free survival was observed in AKT-positive and AR-negative tumors. CONCLUSIONS: Our results confirmed that HER-2-positive breast cancers are heterogeneous and indicate that differences in at least two cellular signaling pathways PI3K/AKT and androgen pathway might underliy such a heterogeneity