O câncer de pulmão está entre os mais frequentes na população mundial e é o responsável pelo maior número de mortes relacionadas ao câncer. Como o câncer de pulmão é identificado em estágios avançados de desenvolvimento, o principal tratamento é baseado em quimioterapia utilizando moléculas derivadas de platina, principalmente a cisplatina (CDDP). A CDDP é capaz de formar ligações cruzadas no DNA resultando em morte celular, porém muitos pacientes apresentam tumores que são resistentes ao tratamento com CDDP. Esta resistência é uma das principais barreiras para o sucesso do tratamento do câncer de pulmão através de quimioterapia. Para entendermos melhor os mecanismos envolvidas na resistência a CDDP em células de câncer de pulmão, foram utilizadas células sensíveis (A549) e resistentes a CDDP (A549/CDDP) para a identificação de proteínas recém-sintetizadas em resposta ao tratamento com a droga através da técnica BONCAT. Através desta técnica foi possível a identificação de 173 e 136 proteínas reguladas por CDDP nas células A549 e A549/CDDP, respectivamente As proteínas identificadas estão relacionadas a diversos mecanismos moleculares distintos que potencialmente estão envolvidos na resposta a CDDP, como por exemplo splicing alternativo, resposta a estresse oxidativo, manutenção do telômero, regulação da apoptose e reorganização do citoesqueleto. Os resultados mostram que as células A549/CDDP são menos suscetíveis ao dano no DNA causado por CDDP do que as células sensíveis, A549. Além disso, as células A549/CDDP são capazes de aumentar a expressão de proteínas capazes de combater as espécies reativas de oxigênio geradas devido a presença de CDDP. Além disto, CDDP é capaz de induzir diferentes vias apoptóticas em células com diferentes sensibilidades à droga. Nas células A549, CDDP induz a ativação da via extrínseca enquanto que nas A549/CDDP ela é capaz de induzir a ativação da via intrínseca de apoptose. Portanto, nosso estudo foi capaz de fornecer evidencias de proteínas e vias que são diferencialmente expressas e ativadas após o tratamento com CDDP. / Lung cancer is among the most frequent cancer in the world population and it is the leading cause of cancer-related deaths. Since lung cancer is identified in advanced stages of development, the main treatment is based in chemotherapy using platinum containing compounds, mainly cisplatin (CDDP). CDDP is able to crosslink with DNA leading to cell death, however many patients show tumor that are resistance to CDDP. This resistance is one of the main barriers for the success of lung cancer treatment by chemotherapy. To understand the mechanisms involved in CDDP resistance in lung cancer, we used CDDPsensitive (A549) and –resistant (A549/CDDP) cells to identify the newly synthesized proteins in response to drug exposure by BONCAT technique. It was possible the identification of 173 and 136 proteins regulated by CDDP in A549 and A549/CDDP cells, respectively. The identified proteins were related to several distinct molecular mechanisms potentially involved in CDDP response, including alternative splicing, response to oxidative stress, telomere maintenance, apoptosis regulation and cystoskeleton reorganization. Our results showed that A549/CDDP cells are less susceptible to DNA damage caused by CDDP than A549 cells. A549/CDDP also are able to increase the expression of proteins that combat the reactive oxygen species generated due to CDDP presence. In addition, CDDP induces different apoptotic pathways in drug-sensitive and resistant cell. In the A549 cells, CDDP induces the activation of the extrinsic pathway, while in A549/CDDP cells CDDP induces the intrinsic apoptotic pathway. So, our study was able to provide evidence of proteins and pathways that are differentially express and activated after CDDP treatment.

Orientadora : Profª. Drª. Guilhermina Rodrigues Noleto / Coorientadora : Profª. Drª. Carmen Lúcia de Oliveira Petkowicz / Coorientadora : Profª. Drª. Silvia Maria Suter Correia Cadena / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências : Bioquímica. Defesa: Curitiba, 07/07/2017 / Inclui referências: fls. 138-159 / Resumo: Nesse estudo, foi avaliada a toxicidade de preparações de galactomananas isoladas de sementes de Schizolobium amazonicum e de seus complexos com oxovanádio em células HepG2, com enfoque nos efeitos sobre o metabolismo energético. A galactomanana nativa (SAGM) foi obtida do endosperma das sementes de S. amazonicum por extração aquosa a 25 ºC. O polímero nativo foi submetido à hidrólise ácida parcial resultando na fração MSAGM. A comparação dos perfis de eluição por HPSEC/MALLS/RI das galactomananas nativa e modificada confirmou a hidrólise parcial. A massa molecular de MSAGM obtida por MALLS foi de 1,56 x 104 g/mol. A razão Man:Gal de 3,2:1, determidada por GC, não foi alterada em relação a galactomanana nativa. SAGM e MSAGM foram complexadas com oxovanádio, sendo denominadas SAGM:VO e MSAGM:VO, respectivamente. A complexação dos biopolímeros com oxovanádio (IV/V) foi caracterizada por titulação potenciométrica, FT-IR, RMN 51V e 13C. A técnica de absorção atômica foi utilizada para determinar a presença do metal nos complexos. Os valores das constantes de complexação para os equilíbrios químicos foram similares para ambas as preparações, exceto para o equilíbrio [L2(OH)2(VO)2]/[L]2.[OH]2.[VO]2 que foi detectado apenas para MSAGM:VO. Para o complexo SAGM:VO o conteúdo de vanádio foi 3,8 vezes maior ao do complexo MSAGM:VO. Dentre os polímeros, SAGM e MSAGM:VO promoveram maior redução (~ 50%) na viabilidade das células HepG2 na concentração de 250 ?g/mL durante 72h de incubação. Nas mesmas condições somente MSAGM:VO (250 ?g/mL) promoveu inibição de ~50% na proliferação destas células. Ambos os polímeros também inibiram todos os estados da respiração (basal: ~70%; desacoplado: ~80%, e leak: ~40%). Este efeito se repetiu também em células permeabilizadas, nas quais foi observada a inibição da respiração em ~50%, que se manteve após a adição de ADP, glutamato/malato e succinato, estes últimos substratos para os complexos I e II, respectivamente. A concentração de lactato das células HepG2 incubadas com SAGM (250 ?g/mL) por 72h aumentou em ~25%, porém para SAGM:VO, MSAGM e MSAGM:VO (250 ?g/mL) houve redução de ~20%. Nas mesmas condições, a presença dos biopolímeros não alterou significativamente a concentração de piruvato. Os níveis de ATP foram reduzidos em ~30% após o tratamento de 72h com 250 ?g/mL com todas as preparações. MSAGM:VO aumentou os níveis de ROS em ~149%, enquanto o potencial transmembrana mitocondrial (??m) foi reduzido em ~47%. A análise da morte celular em condição de normóxia, após 72 h, mostrou que MSAGM:VO (250 ?g/mL) promoveu o aumento da atividade de caspases (3 e 7) envolvidas na morte celular por apoptose e, em menor intensidade, a proteína pro-apoptótica BAX. Porém, em condições de hipóxia, o biopolímero aumentou a expressão das proteínas anti-apoptóticas MCL-1 e BCL-XL. Também nesta condição (hipóxia), o tratamento com MSAGM:VO promoveu aumento das proteínas LC3-II e redução de p62, sugerindo o processo de autofagia. Os níveis de expressão de HIF-1? em condições de hipóxia foram reduzidos após o tratamento com MSAGM:VO (250 ?g/mL e 72h). Esses resultados demonstram que as preparações das galactomananas de S. amazonicum, especialmente, SAGM e MSAGM:VO, tornam as células HepG2 suscetíveis a morte e sugerem que estes polímeros tem potencial atividade antitumoral, motivando estudos futuros que viabilizem sua aplicação terapêutica. Além do estudo realizado com as galactomananas de S. amazonicum, o outro objetivo desse estudo foi avaliar o impacto do silenciamento da enzima glucose - 6 - fosfato isomerase (GPI) em células LS174T. GPI é uma enzima citosólica que realiza a interconversão de glucose - 6 - fosfato em frutose - 6 - fosfato. A interrupção genética desta enzima em células LS174T (GPIKO) foi realizada de forma a desviar o metabolismo dessas células para a via das pentoses fosfato. Após o silenciamento de GPI, em condições de normóxia, foi observado uma redução de glucose e lactato, reprogramando as células GPIKO para a fosforilação oxidativa de forma a elevar os níveis de ATP mitocondrial, mantendo assim a viabilidade. A incubação com fenformina nas células GPIKO, levaram as células a morte, indicando sensibilidade ao inibidor do complexo I da cadeia de transporte de elétrons. Em condições de hipóxia, GPIKO teve seu crescimento celular reduzido, caracterizado pela diminuição da proliferação e respiração celular. Apesar da restrição do crescimento in vitro sob hipóxia, o crescimento tumoral in vivo reduziu moderamente em comparação ao tipo selvagem, o qual não apresentava a mutação. Esses resultados indicam que a utilização exclusiva do metabolismo oxidativo tem a capacidade de fornecer precursores metabólicos para o crescimento tumoral, apontando a plasticidade do metabolismo das células tumorais apresentarem uma forte limitação para estratégias antitumorais. Palavras - chave: galactomananas; oxovanadio (IV/V); células HepG2; células LS174T; GPI; metabolismo; efeitos citotóxicos; antitumoral; hipóxia. / Abstract: The aim of this study, was evaluated the toxicity of galactomannan preparations isolated from seeds of S. amazonicum and its complexes with oxovanadium in HepG2 cells, focusing on effects of energy metabolism. Native galactomannan (SAGM) was obtained from endosperm of S. amazonicum seeds by aqueous extraction at 25 ºC. SAGM was subjected to partial acid hydrolysis resulting in the MSAGM fraction. HPSEC/MALLS/RI elution profiles of native and modified galactomannans confirmed partial hydrolysis. Molecular mass of MSAGM obtained by MALLS was 1.56 × 104 g/mol. The Man: Gal ratio of 3.2:1 determined by GC, was not modified in relation to SAGM. SAGM and its partially hydrolyzed form (MSAGM) were complexed with oxovanadium, and was called SAGM:VO and MSAGM:VO, respectively. The complexation of biopolymers with oxovanadium (IV/ V) was characterized by potentiometric titration, FT-IR, NMR 51V, 13C. Atomic absorption technique was used to determine the presence of the metal in the complexes. The values of the complexation constants for the chemical equilibria were similar for both preparations, except for the equilibrium [L2(OH)2(VO)2]/[L]2.[OH]2.[VO]2 that was detected only for MSAGM:VO. For SAGM:VO complex the vanadium content was 3.8 fold greater than MSAGM:VO complex. Among the polymers, SAGM and MSAGM:VO promoted a greater reduction (~ 50%) in the viability of HepG2 cells at concentration of 250 ?g/mL during 72h of incubation. Under the same conditions only MSAGM:VO promoted ~ 50% of inhibition in the proliferation of these cells. Both polymers also inhibited all states of respiration (basal: ~ 70%, decoupled: ~ 80%, and leak: ~ 40%). This effect was also repeated in permeabilized cells, in which respiration inhibition was observed in ~ 50%, which was maintained after the addition of ADP, glutamate/malate and succinate (substrates for complexes I and II, respectively). Lactate concentration of HepG2 cells incubated with SAGM (250 ?g/mL) for 72h increased by ~ 25%, but for SAGM:VO, MSAGM and MSAGM:VO, there was a ~ 20% reduction. Under the same conditions, the presence of the biopolymers did not significantly alter the concentration of pyruvate. ATP levels were reduced by ~ 30% after treatment of 72 h at 250 ?g/ml with all preparations. MSAGM:VO increased ROS levels by ~ 149%, while mitochondrial transmembrane potential (??m) was reduced by ~ 47%. The analysis of cell death in normoxic condition, after 72h, showed that MSAGM:VO (250 ?g / mL) promoted an increase of caspase activity (3 and 7) and, to a lesser extent, protein BAX. However, under hypoxia conditions, the biopolymer increased expression of the anti-apoptotic proteins MCL- 1 and BCL-XL. Also in this condition, treatment with MSAGM:VO promoted increase of LC3-II proteins and reduction of p62, suggesting the autophagy process. Expression levels of HIF-1? under hypoxia conditions were reduced after treatment with MSAGM:VO (250 ?g/mL and 72 h). These results demonstrate that the preparations of galactomannans from S. amazonicum, especially SAGM and MSAGM:VO, render HepG2 cells susceptible to death and suggest that these polymers have a potential antitumor activity, motivating future studies that allow their therapeutic application. In addition to the study carried out with galactomannans from S. amazonicum, the other aim of this study was to evaluate the impact of disruption glucose - 6 - phosphate isomerase (GPI) on LS174T cells. GPI is a cytosolic enzyme that performs glucose - 6 - phosphate interconversion to fructose - 6 - phosphate. Genetic disruption of this enzyme in LS174T cells (GPIKO) was performed in a way to divert the metabolism of these cells to the phosphate pentose pathway. After GPI silencing under conditions of normoxia, a reduction of glucose and lactate was observed, reprogramming GPIKO cells for oxidative phosphorylation in order to raise mitochondrial ATP levels, thus maintaining viability. Incubation with phenformin in GPIKO cells led the cells to death, indicating sensitivity to the inhibitor of the complex I of the electron transport chain. Under hypoxia conditions, GPIKO had a reduced cell growth, characterized by decreased proliferation and cellular respiration. Despite in vitro growth restriction under hypoxia, tumor growth in vivo moderately reduced compared to wild type, which did not show the mutation. These results indicate that the exclusive use of oxidative metabolism has the ability to provide metabolic precursors for tumor growth, pointing out that the plasticity of tumor cell metabolism has a strong limitation for antitumor strategies. Key - words: galactomannan; Oxovanadium (IV/V); HepG2 cells; LS174T cells; metabolism; GPI; Cytotoxic effects; Antitumor; Hypoxia.

O câncer de pulmão está entre os mais frequentes na população mundial e é o responsável pelo maior número de mortes relacionadas ao câncer. Como o câncer de pulmão é identificado em estágios avançados de desenvolvimento, o principal tratamento é baseado em quimioterapia utilizando moléculas derivadas de platina, principalmente a cisplatina (CDDP). A CDDP é capaz de formar ligações cruzadas no DNA resultando em morte celular, porém muitos pacientes apresentam tumores que são resistentes ao tratamento com CDDP. Esta resistência é uma das principais barreiras para o sucesso do tratamento do câncer de pulmão através de quimioterapia. Para entendermos melhor os mecanismos envolvidas na resistência a CDDP em células de câncer de pulmão, foram utilizadas células sensíveis (A549) e resistentes a CDDP (A549/CDDP) para a identificação de proteínas recém-sintetizadas em resposta ao tratamento com a droga através da técnica BONCAT. Através desta técnica foi possível a identificação de 173 e 136 proteínas reguladas por CDDP nas células A549 e A549/CDDP, respectivamente As proteínas identificadas estão relacionadas a diversos mecanismos moleculares distintos que potencialmente estão envolvidos na resposta a CDDP, como por exemplo splicing alternativo, resposta a estresse oxidativo, manutenção do telômero, regulação da apoptose e reorganização do citoesqueleto. Os resultados mostram que as células A549/CDDP são menos suscetíveis ao dano no DNA causado por CDDP do que as células sensíveis, A549. Além disso, as células A549/CDDP são capazes de aumentar a expressão de proteínas capazes de combater as espécies reativas de oxigênio geradas devido a presença de CDDP. Além disto, CDDP é capaz de induzir diferentes vias apoptóticas em células com diferentes sensibilidades à droga. Nas células A549, CDDP induz a ativação da via extrínseca enquanto que nas A549/CDDP ela é capaz de induzir a ativação da via intrínseca de apoptose. Portanto, nosso estudo foi capaz de fornecer evidencias de proteínas e vias que são diferencialmente expressas e ativadas após o tratamento com CDDP. / Lung cancer is among the most frequent cancer in the world population and it is the leading cause of cancer-related deaths. Since lung cancer is identified in advanced stages of development, the main treatment is based in chemotherapy using platinum containing compounds, mainly cisplatin (CDDP). CDDP is able to crosslink with DNA leading to cell death, however many patients show tumor that are resistance to CDDP. This resistance is one of the main barriers for the success of lung cancer treatment by chemotherapy. To understand the mechanisms involved in CDDP resistance in lung cancer, we used CDDPsensitive (A549) and –resistant (A549/CDDP) cells to identify the newly synthesized proteins in response to drug exposure by BONCAT technique. It was possible the identification of 173 and 136 proteins regulated by CDDP in A549 and A549/CDDP cells, respectively. The identified proteins were related to several distinct molecular mechanisms potentially involved in CDDP response, including alternative splicing, response to oxidative stress, telomere maintenance, apoptosis regulation and cystoskeleton reorganization. Our results showed that A549/CDDP cells are less susceptible to DNA damage caused by CDDP than A549 cells. A549/CDDP also are able to increase the expression of proteins that combat the reactive oxygen species generated due to CDDP presence. In addition, CDDP induces different apoptotic pathways in drug-sensitive and resistant cell. In the A549 cells, CDDP induces the activation of the extrinsic pathway, while in A549/CDDP cells CDDP induces the intrinsic apoptotic pathway. So, our study was able to provide evidence of proteins and pathways that are differentially express and activated after CDDP treatment.

O adenocarcinoma ductal pancreático é uma neoplasia cuja incidência é quase igual à mortalidade. Os principais fatores que contribuem para a baixa sobrevida no câncer de pâncreas incluem a sua biologia tumoral agressiva, o diagnóstico tardio e a baixa eficácia dos tratamentos atualmente disponíveis. Com o presente estudo, objetivamos identificar biomarcadores com potencial diagnóstico, bem como novas terapias que possam contribuir para o controle do câncer de pâncreas. Para isso, foram propostas duas diferentes linhas de investigação: o estudo de biomarcadores salivares como possíveis ferramentas para a detecção do câncer de pâncreas e a avaliação de novas drogas (isoladas e em combinação) em linhagens de adenocarcinoma ductal pancreático. Dessa forma, os objetivos específicos desse trabalho foram: 1) estudar a expressão dos genes KRAS e DPM1 na saliva de pacientes com adenocarcinoma ductal pancreático, pancreatite crônica e controles sem doença pancreática; 2) avaliar a reativação farmacológica da proteína p53 mutante pelo composto PRIMA-1 em linhagens tumorais de adenocarcinoma ductal pancreático e 3) investigar o efeito da combinação do composto PRIMA-1 com o inibidor de desacetilase de histonas butirato de sódio. Para os estudos de expressão gênica, foram conduzidas análises por PCR quantitativo em tempo real (qRT-PCR) para determinar a expressão dos genes KRAS e DPM1 em amostras de saliva. Em relação aos estudos com linhagens celulares de adenocarcinoma ductal pancreático, foram selecionadas três tipos com diferentes padrões de expressão da proteína p53: PANC-1 (TP53 p.R273H), CAPAN-2 (TP53 wild-type) e BxPC-3 (TP53 p.Y220C) foram utilizadas como modelos in vitro. Para avaliar a resposta celular às drogas, foram realizados estudos de viabilidade celular (MTT), apoptose (AnexinaV/FITC), ciclo celular (BrDU), western-blot e transfecção por siRNAs. Em relação às análises de expressão gênica em saliva, encontramos uma diferença significativa na expressão de KRAS em amostras de câncer de pâncreas, quando comparado aos níveis de expressão em amostras de indivíduos controles. No entanto, uma alta expressão foi detectada também em amostras de pacientes com pancreatite crônica, sugerindo uma baixa especificidade para esse marcador. Nos estudos com novas terapias, observamos que o emprego do composto PRIMA-1 induziu a apoptose de forma seletiva nas células com p53 mutante (PANC-1), redução na síntese de DNA e parada no ciclo celular (G2/M) 12h após o tratamento na dose de 75 μM, efeito que foi intensificado pela associação com o inibidor de desacetilase de histonas butirato de sódio. Os resultados encontrados indicam que o gene KRAS pode ser um potencial biomarcador para o diagnóstico não invasivo de doenças pancreáticas, merecendo estudos complementares e com um número maior de amostra. Também indicam que o composto PRIMA-1 é capaz de controlar a proliferação e induzir apoptose de forma sustentada em células de câncer de pâncreas com mutações no gene TP53, sugerindo um novo alvo potencial para o tratamento dessa neoplasia, especialmente em combinação com outros compostos como os inibidores de desacetilases de histonas. / Pancreatic ductal adenocarcinoma is a cancer for which incidence rates are almost equal to mortality. The main factors that contribute to the poor survival in pancreatic cancer include its aggressive tumor biology, its late diagnosis and low efficacy of currently available treatments. In this study, we aimed to identify biomarkers with diagnostic and prognostic potential as well as new therapies for pancreatic cancer control. In order to achieve this goal, two different strategies were proposed: the evaluation of salivary biomarkers as potential tools for the detection of pancreatic cancer and the evaluation of new drugs - alone and in combination - in pancreatic ductal adenocarcinoma cell lines. Thus, the specific aims of this study were: 1) to study the expression of KRAS, DPM1, MBD3L2 and ACRV1 mRNAs in salivary samples from patients with pancreatic ductal adenocarcinoma, chronic pancreatitis and controls without pancreatic lesions; 2) to evaluate pharmacological reactivation of mutant p53 by PRIMA-1 in pancreatic cancer cell lines and 3) to investigate the effect of combining PRIMA-1 with the histone deacetylase inhibitor Sodium Butyrate. For gene expression studies, quantitative real-time PCR (qRT-PCR) analyses were performed to determine the expression of KRAS, DPM1, MBD3L2 and ACRV1 mRNAs in salivary samples. The in vitro studies were conducted in three different types of cell lines: PANC-1 (TP53 p.R273H), Capan-2 (wild-type TP53) and BxPC-3 (TP53 p.Y220C). Studies of cell viability (MTT), apoptosis (Annexin-V / FITC), cell cycle (BrDU), western blot and transfection by siRNAs were performed in order to evaluate the cell lines response to PRIMA-1. A significant difference in KRAS expression was found when comparing samples of pancreatic cancer with those from subject controls. However, a high expression was also detected in samples from chronic pancreatitis patients, suggesting a low specificity for this marker. In the study with new therapies, we observed that PRIMA-1 induced apoptosis selectively in cells with mutant p53 (PANC -1), as well as reduction in DNA synthesis and cell cycle arrest (G2/M) after 12h treatment at the dose of 75 μM. Furthermore, PRIMA-1 effects were enhanced by combination with the MDM2/p53 interaction inihibitor Nutlin-3, with several chemotherapic compounds and with the histone deacetylase inhibitor sodium butyrate. Our results indicate that the KRAS gene may be a potential biomarker for the non-invasive diagnosis of pancreatic disease, deserving further studies in larger series. They also indicate that PRIMA-1 is able to control the proliferation and to induce apoptosis in a sustained manner in pancreatic cancer cells with TP53 mutations, suggesting a potential new target for the treatment of this tumor, especially in combination with different compounds such as histone deacetylase inhibitors.

O adenocarcinoma ductal pancreático é uma neoplasia cuja incidência é quase igual à mortalidade. Os principais fatores que contribuem para a baixa sobrevida no câncer de pâncreas incluem a sua biologia tumoral agressiva, o diagnóstico tardio e a baixa eficácia dos tratamentos atualmente disponíveis. Com o presente estudo, objetivamos identificar biomarcadores com potencial diagnóstico, bem como novas terapias que possam contribuir para o controle do câncer de pâncreas. Para isso, foram propostas duas diferentes linhas de investigação: o estudo de biomarcadores salivares como possíveis ferramentas para a detecção do câncer de pâncreas e a avaliação de novas drogas (isoladas e em combinação) em linhagens de adenocarcinoma ductal pancreático. Dessa forma, os objetivos específicos desse trabalho foram: 1) estudar a expressão dos genes KRAS e DPM1 na saliva de pacientes com adenocarcinoma ductal pancreático, pancreatite crônica e controles sem doença pancreática; 2) avaliar a reativação farmacológica da proteína p53 mutante pelo composto PRIMA-1 em linhagens tumorais de adenocarcinoma ductal pancreático e 3) investigar o efeito da combinação do composto PRIMA-1 com o inibidor de desacetilase de histonas butirato de sódio. Para os estudos de expressão gênica, foram conduzidas análises por PCR quantitativo em tempo real (qRT-PCR) para determinar a expressão dos genes KRAS e DPM1 em amostras de saliva. Em relação aos estudos com linhagens celulares de adenocarcinoma ductal pancreático, foram selecionadas três tipos com diferentes padrões de expressão da proteína p53: PANC-1 (TP53 p.R273H), CAPAN-2 (TP53 wild-type) e BxPC-3 (TP53 p.Y220C) foram utilizadas como modelos in vitro. Para avaliar a resposta celular às drogas, foram realizados estudos de viabilidade celular (MTT), apoptose (AnexinaV/FITC), ciclo celular (BrDU), western-blot e transfecção por siRNAs. Em relação às análises de expressão gênica em saliva, encontramos uma diferença significativa na expressão de KRAS em amostras de câncer de pâncreas, quando comparado aos níveis de expressão em amostras de indivíduos controles. No entanto, uma alta expressão foi detectada também em amostras de pacientes com pancreatite crônica, sugerindo uma baixa especificidade para esse marcador. Nos estudos com novas terapias, observamos que o emprego do composto PRIMA-1 induziu a apoptose de forma seletiva nas células com p53 mutante (PANC-1), redução na síntese de DNA e parada no ciclo celular (G2/M) 12h após o tratamento na dose de 75 μM, efeito que foi intensificado pela associação com o inibidor de desacetilase de histonas butirato de sódio. Os resultados encontrados indicam que o gene KRAS pode ser um potencial biomarcador para o diagnóstico não invasivo de doenças pancreáticas, merecendo estudos complementares e com um número maior de amostra. Também indicam que o composto PRIMA-1 é capaz de controlar a proliferação e induzir apoptose de forma sustentada em células de câncer de pâncreas com mutações no gene TP53, sugerindo um novo alvo potencial para o tratamento dessa neoplasia, especialmente em combinação com outros compostos como os inibidores de desacetilases de histonas. / Pancreatic ductal adenocarcinoma is a cancer for which incidence rates are almost equal to mortality. The main factors that contribute to the poor survival in pancreatic cancer include its aggressive tumor biology, its late diagnosis and low efficacy of currently available treatments. In this study, we aimed to identify biomarkers with diagnostic and prognostic potential as well as new therapies for pancreatic cancer control. In order to achieve this goal, two different strategies were proposed: the evaluation of salivary biomarkers as potential tools for the detection of pancreatic cancer and the evaluation of new drugs - alone and in combination - in pancreatic ductal adenocarcinoma cell lines. Thus, the specific aims of this study were: 1) to study the expression of KRAS, DPM1, MBD3L2 and ACRV1 mRNAs in salivary samples from patients with pancreatic ductal adenocarcinoma, chronic pancreatitis and controls without pancreatic lesions; 2) to evaluate pharmacological reactivation of mutant p53 by PRIMA-1 in pancreatic cancer cell lines and 3) to investigate the effect of combining PRIMA-1 with the histone deacetylase inhibitor Sodium Butyrate. For gene expression studies, quantitative real-time PCR (qRT-PCR) analyses were performed to determine the expression of KRAS, DPM1, MBD3L2 and ACRV1 mRNAs in salivary samples. The in vitro studies were conducted in three different types of cell lines: PANC-1 (TP53 p.R273H), Capan-2 (wild-type TP53) and BxPC-3 (TP53 p.Y220C). Studies of cell viability (MTT), apoptosis (Annexin-V / FITC), cell cycle (BrDU), western blot and transfection by siRNAs were performed in order to evaluate the cell lines response to PRIMA-1. A significant difference in KRAS expression was found when comparing samples of pancreatic cancer with those from subject controls. However, a high expression was also detected in samples from chronic pancreatitis patients, suggesting a low specificity for this marker. In the study with new therapies, we observed that PRIMA-1 induced apoptosis selectively in cells with mutant p53 (PANC -1), as well as reduction in DNA synthesis and cell cycle arrest (G2/M) after 12h treatment at the dose of 75 μM. Furthermore, PRIMA-1 effects were enhanced by combination with the MDM2/p53 interaction inihibitor Nutlin-3, with several chemotherapic compounds and with the histone deacetylase inhibitor sodium butyrate. Our results indicate that the KRAS gene may be a potential biomarker for the non-invasive diagnosis of pancreatic disease, deserving further studies in larger series. They also indicate that PRIMA-1 is able to control the proliferation and to induce apoptosis in a sustained manner in pancreatic cancer cells with TP53 mutations, suggesting a potential new target for the treatment of this tumor, especially in combination with different compounds such as histone deacetylase inhibitors.

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-26T13:20:19Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Lúcia Patrícia.pdf: 1776098 bytes, checksum: 4c638b348b16c6b03bc5454b823bf15a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-26T13:20:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Lúcia Patrícia.pdf: 1776098 bytes, checksum: 4c638b348b16c6b03bc5454b823bf15a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / CNPq / A inespecificidade dos métodos atualmente adotados para diagnosticar e monitorar o câncer de próstata torna-os incapazes de fornecer um prognóstico preciso para direcionar com eficiência a conduta terapêutica. Por isso, faz-se necessário desenvolver metodologias que forneçam diagnósticos mais precisos e eficientes. Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de um método quantitativo, empregando as lectinas Concanavalin A (Con A), Ulex europaeus agglutinin (UEA-I) e Peanut agglutinin (PNA) conjugadas a éster de acridina (Lectinas-EA) para avaliar a expressão de carboidratos em tecidos prostáticos: normal, hiperplasia prostática benigna (HPB) e adenocarcinoma prostático (AcP). Os conjugados lectinas-EA foram avaliados quanto a atividade hemaglutinante, conteúdo de proteínas e quimiluminescência expressado em unidades relativa de luz (RLU). Tecidos transformados apresentaram uma menor expressão de resíduos de α-D-glicose/α-D-manose (BPH: 226.931 ± 17.436; AcP: 239.520 ±12.398) e Gal-β(1-3)-GalNAc, (BPH: 28.754 ± 2.157; AcP: 16.728 ± 1.204) quando correlacionados as condições normais (367.566 ± 48.550 e 409.289 ± 22.336, respectivamente). No entanto, a maior expressão de α-L-fucose foi observado em AcP (251.118 ± 14.193) em relação ao tecido normal (200.979 ± 21.318) e HPB (169.758 ± 10.264), que exibem valores menores. A RLU diminuiu significativamente pela inibição da interação entre tecidos e lectinas usando seus açúcares específicos. Esses resultados indicam que o método usado é uma eficiente ferramenta para diferenciação quantitativa entre os tecidos prostáticos analisados.

Orientadores : Carmen Silvia Passos Lima, Fernando Ferreira Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-02T07:57:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_Helvia_M.pdf: 15695574 bytes, checksum: 707cf2971721d8745f1510ed82343542 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: As enzimas do sistema da glutationa S-transferase (GST) mediam a exposição a agentes citotóxicos e genotóxicos e parecem compromissadas com a susceptibilidade ao câncer. Os genes GSTM1 e GSTT1 apresentam um genótipo variante, a deleção homozigótica, no qual o gene inteiro está ausente. A associação dos genótipos do GST com o risco de ocorrência do câncer colorretal (CC) não está completamente esclarecida. Por outro lado, uma maior freqüência do polimorfismo 0104N do gene CaL 18A1, um inibidor da angiogênese, foi observada em pacientes com adenocarcinoma prostático, quando comparados a indivíduos normais, sugerindo que sua presença possa influenciar o desenvolvimento de tumores sólidos dependentes da angiogênese, como o CC. Neste estudo, nós testamos se a deleção homozigótica do genes GSTM1 e GSTT1 e o polimorfismo 0104N alteram o risco de adenocarcinoma colorretal esporádico (ACE). Para cumprir tais objetivos, o ONA genômico de 102 pacientes com ACE e 300 controles foi analisado por meio da reação em cadeia da polimerase e digestão enzimática. As freqüências da deleção dos genes GSTM1 (49,9%) e GSTT1 (16,6%) em pacientes foram similares àquelas observadas em controles (44,6 e 17,3%, respectivamente). Não foram também observadas diferenças significativas entre as freqüências da deleção combinada dos genes em pacientes e controles (8,8% vs 8,0%). A observação de riscos de 1,03 (IC 95%: 0,96-1,10) e 1,08 (IC 95%: 0,99-1,18) associados com as deleções isoladas dos genes GSTM'/ e GSTT1, respectivamente (P=0,45 e P=0,08), e de 1,18 (IC 95%: 0,47-2,90) associado com a deleção combinada dos genes (P=0,74), sugere que a ausência hereditária desta via de detoxificação de carcinógenos não teve importância na determinação do ACE em nossos casos. Ainda, as freqüências do polimorfismo 0104N foram similares em pacientes e controles (15,7% e 14,0%, respectivamente; P=0,80). O risco de 0,98 (IC 95%: 0,89-1,08), associado com este polimorfismo do gene CaL 18A1, sugere que ele também não influenciou a susceptibilidade ao ACE em nossos casos. Entretanto, a deleção do gene GSTT1 foi mais comum em pacientes com idade menor do que 60 anos, quando comparados àqueles com idade maior do que 60 anos (28,8% vs 4,0%, respectivamente; P=0,001), sugerindo que este genótipo possa ter influenciado a idade de manifestação da doença em nossa amostra / Abstract: It has been postulated that the glutathione S-transferase (GST) enzymes mediate the exposure to cytotoxic and genotoxic agents and may be involved in susceptibility to cancer. 80th GST mu 1 (GSTM1) and GST theta 1 (GSTT1) genes have a null variant allele, in which the entire gene is absent. The association of the GST null genotype and the risk of developing colorectal cancer (CC) is not yet fully clarified. On the other hand, higher frequency of the polymorphism 0104N of the gene CaL 18A1, um inhibitor of angiogenesis, was seen in prostatic adenocarcinoma in comparison with contrais, suggesting that the gene abnormality may influence the developing of solid tumours dependent of angiogenesis, such as CC. In this study, we tested whether the null genotypes for GSTM1 and GSTT1 genes and 0104N mutation altered the risk for the sporadic colorectal adenocarcinoma (SCA). For this purpose, genomic ONA from 102 SCA patients and 300 contrais were analysed by polymerase chain reaction and restriction digestion. The frequencies of GSTM1 (49.9%) and GSTT1 (16.6%) null genotypes in patients were similar to those observed in contrais (44.6 and 17.3%, respectively). No significant differences in the null combined genotype frequencies were also found between patients and controls (8.8% vs 8.0%). The observation of a 1.03 (95%CI: 0.96-1.10) and 1.08-fold (95%CI: 0.99-1.18) risk associated with the GSTM1 and GSTT1 null genotypes, respectively (P=0.45 and P=0.08) and a 1.18-fold (95%CI: 0.47-2.90) risk associated with the combined null genotype (P=0.74), suggests that the inherited absence of this carcinogen detoxification pathway was an unimportantdeterminant of the SCA in our cases. In addition, the frequencies of 0104N polymorphism were also similar in patients and contrais (15.7% and 14.0%, respectively; P=0.80). A 0.98-fold (95%CI: 0.89-1.08) risk associated with this CaL 18A1 gene polymorphism suggests that it did not influence the susceptibility for SCA in our cases. However, GSTT1 null genotype was more common in patients who were diagnosed before the age of 60 years than in those who were diagnosed at an older age (28.8% vs 4.0%, respectively; P=0.001), suggesting that this genotype could had influenced the age of onset of the disease in our cases / Mestrado / Ciencias Basicas / Mestre em Clinica Medica

Concurrence of adenocarcinoma and large-cell neuroendocrine carcinoma of the stomach is a rare condition. Here, we report a case of gastric collision tumour with large-cell neuroendocrine carcinoma and adenocarcinoma. A 71-year-old Peruvian man presented with nausea, epigastric pain, and weight loss for seven months. An Endoscopic evaluation revealed a huge ulcerative and infiltrative mass in the upper and middle third of the stomach. The patient underwent a D2 total gastrectomy. Microscopically, two separated and attached ulcerative lesions were recognised. The proximal to the cardial lesion showed neuroendocrine morphology and immunoreactivity for synaptophysin, and the other a moderated tubular adenocarcinoma Borrmann type III. Both lesions invaded serosa and lymph nodes metastases were found in 17 of 41 lymph nodes retrieved (one lymph node with neuroendocrine metastatic deposits).

Abstract A prospective population-based study was conducted to assess the incidence, diagnosis, histology, treatment and survival of lung cancer in northern Finland. The results were compared with those obtained in a similar survey 20 years earlier. In a population of 440,000, altogether 602 lung cancer patients, 510 men and 92 women, were diagnosed during the years 1990 - 92, the annual incidence per 100,000 being 63 for males and 9.5 for females. Lung cancer was confirmed histologically in 381 cases (63%) and in addition, cytologically in 135 cases (23%). Squamous cell carcinoma was the most common histologic type (40%), the proportion of adenocarcinomas being 26%, small-cell carcinomas 24% and large cell carcinomas 4%. The age-standardized incidence of lung cancer had decreased significantly among males (from 87 to 63 per 100 000) compared to the situation 20 years earlier but increased among females (from 4.1 to 9.5), mainly due to adenocarcinoma. The 5-year survival rate had improved during 20 years from 4% to 12% (p < 0.001). The differences in survival between the histological types (χ2logrank = 59.2, p < 0.0001), TNM stages (χ2logrank = 199.6, p < 0.001), symptomatic stages (χ2logrank = 120, p < 0.001) and treatments (χ2logrank = 277, p < 0.001) were also significant. A total of 20% of the patients were operated on in the newer series of patients, the corresponding percentage in the earlier series being 16%. The 5-year survival of the patients who had been operated on had increased from 23% to 48%. The survival of patients with non-small-cell lung carcinoma had increased significantly, even though the patients were older now than earlier.In seventy operated lung cancer patients, the histological tumor types and grades were compared with the etiological factors of lung carcinoma, including cigarette smoking and asbestos exposure. A majority of the patients (93%) were smokers. The incidence of adenocarcinoma among non-smokers had remained the same, 50%. The accumulation of the p53 protein in lung carcinoma was associated with heavy smoking. Exposure to asbestos fibers either by a positive history or by a number of asbestos bodies (AB) in the histological sections of lung tissue was also associated with p53 accumulation. Benign intrathoracic tumors are uncommon, and their occurrence in unselected populations is poorly defined. Thirty-six benign intrathoracic tumors were found. A histologic diagnosis was available for 24 (67%). Hamartoma was the most common benign lung tumor.

Pancreatic Ductal Adenocarcinoma (PDA) is one of the most lethal solid malignancies primarily because it is staunchly resistant to conventional cytotoxic chemotherapies. Xenograft models are typically not sophisticated enough to reproduce the complex pathophysiology of the clinical disease. This is the main reason why treatments that have shown promise in preclinical mouse models have not translated into improvements in median survival in the clinic. Genetically engineered KPC mice develop PDA in situ which recapitulates the genetic, molecular and pathophysiological features of human PDA. Spontaneous KPC tumours are also chemoresistant and this mouse model therefore provides an ideal platform from which to study the biology of PDA. Recent evidence suggests that poor perfusion and extensive fibrosis may prevent the delivery of cytotoxic agents to neoplastic PDA cells and are therefore at least in part responsible for the chemoresistance demonstrated by human PDA tumours and spontaneous KPC tumours. In this thesis we use non-invasive Magnetic Resonance Imaging techniques (Dynamic ContrastEnhanced (DCE-) MRI, Magnetisation Transfer Imaging (MTI)) and SHG microscopy to evaluate the perfusion properties and fibrosis of three different mouse models of PDA: spontaneous KPC tumours, allografts initiated by transplantation of pancreatic tumour cells derived from a KPC tumour, and allografts initiated by co-transplantation of these cells with pancreatic stellate cells (fibrotic allografts). Using DCE-MRI and MTI we showed that the perfusion of spontaneous KPC tumours and fibrotic allografts decreases with increasing tumour volume while the tumour macromolecular content increases with increasing tumour volume. This is in contrast to the viable portion of non-fibrotic allografts which have a low macromolecular content and exhibit sustained moderate perfusion irrespective of tumour volume. Ex viva SHG microscopy clearly showed differences in the type, distribution and magnitude of fibrosis in these models. Using MTI, we showed a differential between spontaneous and transplanted tumours, but not between fibrotic and non-fibrotic allografts. We subsequently investigated the ability of MTI to detect treatment-induced depletion of the stroma in spontaneous KPC tumours, to assess its possible application as a non-invasive biomarker for treatment response in the clinic. However, we were unable to detect such depletion by MTI, although ex viva SHG microscopy confirmed that it did occur. In summary, our results contribute to the body of know_ledge on the biology of PDA and strengthen the evidence that early detection of PDA would be required to improve the chances of effective drug delivery to PDA tumours.