Estudos anteriores (Zayas, 1990) tem sugerido a existência de uma melhor transportabilidade por cílio do muco respiratório de pacientes fumantes que não apresentam câncer de pulmão em comparação com pacientes fumantes com câncer de pulmão e semelhante carga tabágica. Nosso principal objetivo foi verificar esta hipótese. Nós estudamos 16 tabagistas com câncer de pulmão (média carga tabágica = 58,78), 16 tabagistas com câncer extra-pulmonar (média carga tabágica = 53,87) e 11 não Tabagistas com Metástase Pulmonar com indicação de broncoscopia diagnóstica. O muco respiratório foi coletado durante a broncoscopia, usando um pequeno cateter através do canal de aspiração do broncoscopio. A transportabilidade por cílio no palato de rã, ângulo de contato (wetabilidade), transportabilidade pela tosse e viscosidade (cone-plate) e análise morfológica do epitélio respiratório foi realizado. Não foi encontrada diferença estatística entre os pacientes Tabagistas (Câncer de pulmão e Câncer extra-Pulmonar) para os parâmetros de muco estudos. Da mesma forma não foi encontrada diferença estatística nas análises do muco coletado de um lado do tumor comparado com o lado contralateral. Entretanto, encontramos diferença estatística entre os grupos não tabagistas com Metástase Pulmonar e Tabagistas com câncer Pulmonar e Extra-Pulmonar para os parâmetros de Transportabilidade pela Tosse (p = 0,018), Viscosidade 10 rpm (p= 0,021), FEV 1 (L) (p= 0,028) e FEV 1 (%) (p= 0,042) e diferença estatística nos Tabagistas para Correlação entre carga tabágica e idade (p=0,038) e Viscosidade (p= 0,029). Na análise histologica observamos 10 Tabagistas (60% alteração, sendo, 30% metaplasia escamosa; 20% hyperplasia e 10% epitélio com ausência de cílios) e 15 não Tabagistas (40% com alteração histológica sendo 20% destes com metaplasia escamosa e em pacientes com Câncer pulmonar ou Câncer extra-pulmonar). Não teve diferença na composição das mucinas entre os tabagistas. Concluímos que não há diferença entre as propriedades físicas do muco respiratório de Tabagistas com Câncer de Pulmão e Câncer Extra-Pulmonar com similar carga tabágica e que essas alterações das propriedades físicas do muco respiratório e alterações morfológicas, devem-se mais à exposição dose-tempo da fumaça do cigarro ao epitélio respiratório / Previous study (Zayas 1990) has suggested the existence of a better transportability by cilia in respiratory mucus of smoking patients who did not present lung cancer in comparison to lung cancer patients smoking similar packages/year. Our aim was to verify this hypothesis. We studied 16 smoking patients with lung cancer (mean packages/year = 58,78), 16 smoking patients with extra pulmonary cancer (esophagus and head and neck), (mean packages/year = 53,87), and 11 non-smoking patients (metastasis) that underwent diagnostic bronchoscopy. Respiratory mucus was collected during bronchoscopy, using a small catheter passed through the aspiration channel of the bronchoscope. Mucus transportability in frog palate, contact angle (wettability), transportability by cough and viscosity (cone-plate) as well as morphological analysis the respiratory epithelium were performed. No statistical differences were found between smoking patients (lung and extra pulmonary cancer) in the mucus parameters studied. In the same way, no difference was found in the analysis of mucus samples collected from the tumor side compared to contra lateral samples. Nevertheless, statistical difference between Smoking (Lung Cancer and Extra-Pulmonary Cancer) and non Smoking (metastasis Pulmononary) for valous Clearance by cough (p = 0,018), viscosity 10rpm (p=0,021) FEV 1 (L) (p= 0,028) and FEV1 (%) (p=0,042) and statistical difference for correlation between smoking history and age (p=0,038) and viscosity 10 rpm (p= 0,029). The analysis histological of the 10 smoking, observed 60% of cases with alteration histological (30% with squamous metaplasia; 20% with hyperplasia and 10% with epithelium with cilia absence) and 15 non smoking presented 40% of cases with alteration histological (205 with squamous metaplasia in patients with lung cancer or exra-pulmonary cancer. We conclude that there is no difference between the physical properties of the respiratory mucus of smokers with lung cancer and extra-pulmonary cancer with similar packages/year and that changes in physical properties of respiratory mucus and morphological changes, due to more exposure to the dose-time of cigarette smoke in the respiratory epithelium

Estudos anteriores (Zayas, 1990) tem sugerido a existência de uma melhor transportabilidade por cílio do muco respiratório de pacientes fumantes que não apresentam câncer de pulmão em comparação com pacientes fumantes com câncer de pulmão e semelhante carga tabágica. Nosso principal objetivo foi verificar esta hipótese. Nós estudamos 16 tabagistas com câncer de pulmão (média carga tabágica = 58,78), 16 tabagistas com câncer extra-pulmonar (média carga tabágica = 53,87) e 11 não Tabagistas com Metástase Pulmonar com indicação de broncoscopia diagnóstica. O muco respiratório foi coletado durante a broncoscopia, usando um pequeno cateter através do canal de aspiração do broncoscopio. A transportabilidade por cílio no palato de rã, ângulo de contato (wetabilidade), transportabilidade pela tosse e viscosidade (cone-plate) e análise morfológica do epitélio respiratório foi realizado. Não foi encontrada diferença estatística entre os pacientes Tabagistas (Câncer de pulmão e Câncer extra-Pulmonar) para os parâmetros de muco estudos. Da mesma forma não foi encontrada diferença estatística nas análises do muco coletado de um lado do tumor comparado com o lado contralateral. Entretanto, encontramos diferença estatística entre os grupos não tabagistas com Metástase Pulmonar e Tabagistas com câncer Pulmonar e Extra-Pulmonar para os parâmetros de Transportabilidade pela Tosse (p = 0,018), Viscosidade 10 rpm (p= 0,021), FEV 1 (L) (p= 0,028) e FEV 1 (%) (p= 0,042) e diferença estatística nos Tabagistas para Correlação entre carga tabágica e idade (p=0,038) e Viscosidade (p= 0,029). Na análise histologica observamos 10 Tabagistas (60% alteração, sendo, 30% metaplasia escamosa; 20% hyperplasia e 10% epitélio com ausência de cílios) e 15 não Tabagistas (40% com alteração histológica sendo 20% destes com metaplasia escamosa e em pacientes com Câncer pulmonar ou Câncer extra-pulmonar). Não teve diferença na composição das mucinas entre os tabagistas. Concluímos que não há diferença entre as propriedades físicas do muco respiratório de Tabagistas com Câncer de Pulmão e Câncer Extra-Pulmonar com similar carga tabágica e que essas alterações das propriedades físicas do muco respiratório e alterações morfológicas, devem-se mais à exposição dose-tempo da fumaça do cigarro ao epitélio respiratório / Previous study (Zayas 1990) has suggested the existence of a better transportability by cilia in respiratory mucus of smoking patients who did not present lung cancer in comparison to lung cancer patients smoking similar packages/year. Our aim was to verify this hypothesis. We studied 16 smoking patients with lung cancer (mean packages/year = 58,78), 16 smoking patients with extra pulmonary cancer (esophagus and head and neck), (mean packages/year = 53,87), and 11 non-smoking patients (metastasis) that underwent diagnostic bronchoscopy. Respiratory mucus was collected during bronchoscopy, using a small catheter passed through the aspiration channel of the bronchoscope. Mucus transportability in frog palate, contact angle (wettability), transportability by cough and viscosity (cone-plate) as well as morphological analysis the respiratory epithelium were performed. No statistical differences were found between smoking patients (lung and extra pulmonary cancer) in the mucus parameters studied. In the same way, no difference was found in the analysis of mucus samples collected from the tumor side compared to contra lateral samples. Nevertheless, statistical difference between Smoking (Lung Cancer and Extra-Pulmonary Cancer) and non Smoking (metastasis Pulmononary) for valous Clearance by cough (p = 0,018), viscosity 10rpm (p=0,021) FEV 1 (L) (p= 0,028) and FEV1 (%) (p=0,042) and statistical difference for correlation between smoking history and age (p=0,038) and viscosity 10 rpm (p= 0,029). The analysis histological of the 10 smoking, observed 60% of cases with alteration histological (30% with squamous metaplasia; 20% with hyperplasia and 10% with epithelium with cilia absence) and 15 non smoking presented 40% of cases with alteration histological (205 with squamous metaplasia in patients with lung cancer or exra-pulmonary cancer. We conclude that there is no difference between the physical properties of the respiratory mucus of smokers with lung cancer and extra-pulmonary cancer with similar packages/year and that changes in physical properties of respiratory mucus and morphological changes, due to more exposure to the dose-time of cigarette smoke in the respiratory epithelium

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-30T19:36:59Z No. of bitstreams: 1 GiovanniLucca.pdf: 1608375 bytes, checksum: 90ad0a568a12b861d1a2a3467c275a12 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T19:36:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GiovanniLucca.pdf: 1608375 bytes, checksum: 90ad0a568a12b861d1a2a3467c275a12 (MD5) Previous issue date: 2017-01-31 / CAPES / Lung cancer is the leading cause of cancer death worldwide, which accounts for more than 17% percent of the total cancer related deaths. However, its early detection may help in a sharp drop in this mortality rate. Because of the arduous analysis process, alternatives such as computational tools that use image processing techniques and pattern recognition have been widely developed and explored for the early diagnosis of this disease, providing a second opinion to the specialist and making this process faster. Therefore, this work proposes a methodology for the diagnosis of slice-based lung nodules extracted from computed tomography images using evolutionary convolutional neural networks. Firstly, the nodules are divided into two sub-regions using the Otsu algorithm based on the particle swarm optimization algorithm. Then, the slices of the nodules and the slices of their sub-regions were resized to the 28 x 28 dimension and given as input simultaneously to the networks. The architecture of the model was composed of three convolutional neural networks sharing the same fully connected layer at the end. Being a parameterized model, the genetic algorithm was applied to optimize some parameters, such as the number of filters in the convolution layers and the number of neurons in the hidden layer. The proposed methodology was tested on the Lung Image Database Consortium and the Image Database Resource Initiative, resulting in a sensitivity of 94.66 %, specificity of 95.14 %, accuracy of 94.78 % and area under the ROC curve of 0.949. / O câncer de pulmão é a maior causa de morte por câncer em todo mundo, representando mais de 17% do total de mortes relacionadas com câncer. No entanto, sua detecçãao precoce pode ajudar em uma queda acentuada nesta taxa de mortalidade. Devido ao árduo processo na análise dos exames por imagens, alternativas como sistemas computacionais que utilizam técnicas de processamento de imagens e reconhecimento de padrões têm sido amplamente desenvolvidos e explorados para o diagnóstico precoce desta doen¸ca, provendo uma segunda opinião para o especialista e tornando esse processo mais rápido. Diante disso, este trabalho propõe uma metodologia para o diagnóstico de nódulos pulmonares baseado nas fatias extraídas da tomografia computadorizada usando as redes neurais convolucionais evolutivas. Primeiramente, os nódulos são divididos em duas sub-regiões utilizando o algoritmo de Otsu baseado no algoritmo de otimização por enxame de partículas. Em seguida, as fatias dos nódulos e as fatias das suas sub-regiões foram redimensionadas para a dimensão 28 x 28 e dadas como entrada simultaneamente às redes. A arquitetura do modelo foi composta por três redes neurais convolucionais compartilhando a mesma camada completamente conectada no final. Tratando-se de um modelo parametrizado, o algoritmo genético foi aplicado para otimização de alguns parâmetros, tais como a quantidade de filtros nas camadas de convolução e a quantidade de neurônios na camada oculta. A metodologia proposta foi testada na base de imagens Lung Image Database Consortium e a Image Database Resource Initiative, resultando em uma sensibilidade de 94,66%, especifidade de 95,14%, acurácia de 94,78% e área sob a curva ROC de 0,949.

Submitted by KELVIN FURTADO LIMA null (kelvinf.lima@hotmail.com) on 2016-05-02T17:44:44Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Kelvin.pdf: 3687789 bytes, checksum: d826d05398d0eb1bdb80f3a5d8770738 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-04T18:32:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lima_kf_me_araiq.pdf: 3687789 bytes, checksum: d826d05398d0eb1bdb80f3a5d8770738 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T18:32:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lima_kf_me_araiq.pdf: 3687789 bytes, checksum: d826d05398d0eb1bdb80f3a5d8770738 (MD5) Previous issue date: 2016-04-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Os diferentes tipos de cânceres estão entre as principais causas de morbidade e mortalidade em todo mundo, contabilizando 8,2 milhões de óbitos no ano de 2012. Dentre eles, o câncer de pulmão é o mais recorrente, sendo que o subtipo denominado câncer pulmonar de células não-pequenas (non-small cell lung cancer – NSCLC) é diagnosticado em 85% dos casos. Dada a importância epidemiológica do câncer pulmonar, associado ao platô atingido pelos tratamentos com quimioterapia e radioterapia, novas estratégias terapêuticas têm sido buscadas e neste contexto, o peptídeo vasoativo Angiotensina-(1-7) [Ang-(1-7)] tem se mostrado bastante promissor. Além da participação em uma gama de processo fisiológicos no organismo, a Ang-(1-7) está sendo cada vez mais exploradas nos processos patológicos devidos suas funções vasodilatadora, anti-hipertensiva, anti-proliferativa e antitumoral. Outros estudos apontam ainda que uma melhor compreensão da regulação gênica nos processo tumorais poderia direcionar o desenvolvimento de outros métodos terapêuticos para o câncer de pulmão. Neste sentido, os microRNAs assumem posição ímpar por sua capacidade regulatória pós-transcriocional de vários genes, a citar o miR-21-5p superexpresso em vários tipos tumorais, incluindo o NSCLC. Portanto, o presente trabalho investigou os efeitos bioquímicos, moleculares e fisiológicos decorrentes do tratamento da linhagem celular tumoral A549 com Ang-(1-7), concomitantemente a análises comparativas dos efeitos da superexpressão do miR-21-5p nas células tumorais. Para isso foram utilizados os grupos celulares A549 controle e tratamento [10-7 M de Ang-(1-7)], e os clones A549-pEP-miR-Controle e A549-pEP-miR-21-5p. Análises bioquímicas mostraram que a presença do heptapeptídeo no grupo tratamento, e as condições de cultura dos clones estudados, causaram um aumento na síntese de lactato pelas células A549. Foi observado também que a Ang-(1-7) retarda o crescimento celular. Análises de expressão gênica não apontaram ativação do processo apoptótico em nenhuma das condições estudadas, entretanto o peptídeo Ang-(1-7) modula positivamente a expressão do gene tjp1 e negativamente a transcrição dos genes itgb8 e mmp-8, sugerindo que o tratamento celular com o heptapeptídeo fortaleça as interações celulares e dificulte os processo de migração e invasão celular. Estes dados são corroborados pelo ensaio de cicatrização da ferida o qual evidenciou que a Ang-(1-7) diminui a taxa de migração celular em comparação ao grupo controle. Por sua vez, a superexpressão do miR-21-5p intensifica consideravelmente a capacidade invasiva das células tumorais como observado no ensaio da gota de agarose. Conjuntamente, os resultados apontam para o potencial terapêutico da Ang-(1-7) no controle dos processos de adesão, migração e invasão celular, e corrobora o papel do miR-21-5p na evolução e intensificação dos processos tumorais. / The different types of cancers are among the leading causes of morbidity and mortality worldwide, accounting for 8.2 million deaths in 2012. Among them, lung cancer is the most frequent, and the subtype called non-small cell lung cancer (NSCLC) is diagnosed in 85% of cases. Given the epidemiological importance of lung cancer, associated with the plateau reached by chemotherapy and radiation therapies, new therapeutic strategies have been pursued and in this context, the vasoactive peptide Angiotensin-(1-7) [Ang- (1-7)] has shown quite promising. Besides participating in a range of physiological process in the body, Ang- (1-7) is being increasingly exploited in pathological processes due to its vasodilator, anti-hypertensive, anti-proliferative and anti-tumor functions. Other studies also indicate that a better understanding of gene regulation in tumor process could direct the development of other therapeutic methods for lung cancer. In this sense, microRNAs assume unique position due to its post-transcriocional regulatory capacity of several genes, for exemple the miR-21-5p upregulated in several tumor types, including NSCLC. Therefore, this study investigated the biochemical, molecular and physiological effects of Ang-(1-7) treatment on tumor cell line A549, concurrently to the comparative analysis of the effects of upregulation of miR-21-5p in tumor cells. In order to do this, the cell groups A549 control and treatment [10-7 M of Ang-(1-7)], and the A549-pEP-miR-control and A549-pEP-miR-21-5p clones were used. Biochemical analyzes showed that the presence of the heptapeptide in treatment group, and the culture conditions of the studied clones, caused an increase in lactate synthesis on A549 cells. It was also observed that Ang-(1-7) slows cell growth. Gene expression analysis showed no activation of apoptotic process in any of the conditions studied, though the peptide Ang-(1-7) positively modulates the expression of tjp1 gene and negatively the transcription of itgb8 and mmp-8 genes, suggesting that the cell treatment with the heptapeptide strengthen cell interactions and prevents cell migration and invasion. These data are corroborated by wound healing assay which showed that Ang-(1-7) decreases cell migration rate compared to the control group. In turn, the upregulation of miR-21-5p considerably enhances tumor cells invasiveness as observed in the agarose spot assay. Collectively, the results point to Ang-(1-7) therapeutic potential in controling cell adhesion, migration and invasion, and supports miR-21-5p role in the evolution and enhancement of tumor processes. / CNPq: 132514/2014-1