Os tumores da cérvice-uterina, que representam uma das principais doenças ginecológicas em mulheres na idade reprodutiva em todo o mundo, estão etiologicamente associados com a infecção pelo papilomavírus humano (HPV). A progressão de uma lesão intraepitelial escamosa de baixo-grau (LSIL) a um carcinoma invasivo de cérvix uterina está acompanhada da degradação da matriz extracelular (MEC) devido à ação progressiva das metaloproteinases de matriz (MMP-2, MMP-9 e MMP-14) no processo de invasão e metástase. Entretanto, o balanço entre as MMPs e seus reguladores como RECK e TIMPs é necessário para controlar esta invasão. O objetivo deste projeto consiste em avaliar a atividade e a expressão das metaloproteinases 2, 9, e 14, e caracterizar a expressão do gene supressor de metástase RECK e do inibidor tecidual de metaloproteinases (TIMP-2), em modelo de queratinócitos humanos infectados com retrovírus recombinantes que expressam os oncogenes E6 e/ou E7 de HPV 16, em culturas cultivadas em monocamada e organotípicas. Para isso, utilizamos ensaios de real-time PCR, zimografia, western blot, imunocitoquímica, ensaio de ELISA e imunohistoquímica. Em culturas em monocamada observamos que as células que expressam as oncoproteínas E6E7 de HPV16 apresentaram menores níveis protéicos de RECK e TIMP-2 em relação ao controle pXLSN. Quando analisamos as culturas organotípicas, também observamos esta diminuição dos níveis de RNAm e protéicos de RECK em rafts que expressam E6E7, acompanhado pelo aumento da atividade de MMP-9, em relação ao controle. Também observamos que o tratamento das culturas com a citocina TNF aumenta a expressão gênica, protéica e atividade de MMP-9 em todas as linhagens analisadas. Além disso, os oncogenes E6 e/ou E7 não afetam a expressão e/ou atividade de MMP-2, MT1-MMP. Nossos dados demonstraram que a expressão das oncoproteínas E6E7 de HPV16 estão relacionadas com o desequilíbrio entre MMPS e seus inibidores, sugerindo que em uma fase pré-invasiva do carcinoma cervical, não somente as MMPs, mas, principalmente seus inibidores são críticos para início da progressão tumoral. / Cervical cancer is etiologically associated with to high-risk human papillomavirus (HPV) infection. It has been observed that matrix metalloproteinases (MMPs) -2, -9, and MT1-MMP are required for basement membrane degradation during cervical carcinoma progression. Moreover, a counterbalancing among MMPs and their regulators, such as TIMPs and RECK, is necessary to modulate invasion. In order to study the effect of HPV oncogenes on MMPs expression, primary human keratinocytes (PHKs) were infected with recombinant retroviruses expressing wild-type HPV16 E6 and/or E7 oncogenes and were used to seed monolayers and organotypic cultures. Quantitative real-time PCR (Q-PCR), western blot, zimography, immunocitochemistry, ELISA assay and immunohistochemistry were used to determine the expression level and activity of MMP-2, MMP-9, MT1-MMP and their inhibitors RECK and TIMP-2. We observed that cultures expressing E6E7 presented lower RECK and TIMP-2 protein levels than control keratinocytes. In addition, rafts cultures presented the same lower RECK levels additionally presenting higher MMP-9 activity than control. Furthermore, we observed that expression of E6 and/or E7 proteins do not affect MMP-2 and MT1-MMP protein levels and/or activity. We also observed that TNF treatment enhance the MMP-9 gene and protein expression and activity in all studied cell lines. Taken together, our results demonstrate that HPV16E6E7 expression is related with the unbalance between MMPs and their inhibitors, suggesting that in the initial steps of HPV-related cervical disease, not only MMPs but also RECK and TIMP-2 are critical for tumor progression.

O Papilomavírus Humano (HPV), da família Papilomaviridae, são vírus epiteliotrópicos que provocam lesões de pele ou mucosa. O carcinoma do colo uterino é uma das principais causas de morte de mulheres em todo o mundo, sendo a infecção pelo HPV o principal fator de risco para o desenvolvimento do carcinoma cervical. Durante o processo maligno, a migração descontrolada de células neoplásicas, é uma característica fundamental da invasão tumoral, sendo que as metaloproteinases de matriz (MMPs) participam largamente deste processo pois são responsáveis pela clivagem de proteínas da matriz extracelular. O projeto propôs investigar a expressão de MMP-9 total em amostras cérvico-vaginais com inflamação, lesão e tumor. Foram coletadas duas amostras cérvico-vaginais como esfregaços para diagnóstico citológico e imunocitoquímica. A coleta foi realizada em 630 pacientes da Penitenciária Feminina de Sant´ana, no período de agosto de 2009 a agosto de 2010. As lâminas foram submetidas à imunocitoquímica para detecção da expressão de MMP-9. Os resultados indicaram um aumento da expressão de MMP-9 total diretamente proporcional com o aumento do grau das lesões nos esfregaços, corroborando com dados de histologia da literatura. Portanto, tal método de correlação de MMP-9 total com esfregaços cérvico-vaginais poderá auxíliar o prognóstico em esfregaços. / The Human Papillomavirus (HPV) are epitheliotropic viruses from family Papillomaviridae, which cause skin or mucous lesions. Carcinoma of the cervix is a major cause of death in women worldwide, and HPV infection a major risk factor for development of cervical carcinoma. During the malignant process, cell migration is a fundamental characteristic of tumor invasion, and the matrix metalloproteinases (MMPs) are responsible for the cleavage of extracellular matrix proteins. This project aims to investigate the expression of MMP-9 in different degrees of injury in the smear. We collected two cervical smears for cytological diagnosis and immunocytochemistry. Data collection was conducted in 630 women of the Sant´ana Women\'s Penitentiary, during the period August 2009 to August 2010. The slides were submitted to immunocytochemistry to detect the expression of MMP-9 and noticed an increase in protein expression in parallel with the increased lesions grade, which corroborates the histology of the literature and could be a method prognostic aid in vaginal smears.

A ação das metaloproteinases de matriz (MMP-2, MMP-9 e MT1-MMP) é necessária para degradação da membrana basal em carcinomas da cérvice uterina. O objetivo deste trabalho consistiu na avaliação da expressão das metaloproteinases MMP -2, -9 e MT1-MMP, do gene supressor de metástase RECK e do inibidor tecidual de MMPs (TIMP-2) em modelo de células de neoplasia da cérvice-uterina cultivadas em substratos de matriz extracelular. As linhagens celulares de carcinoma de cérvice uterina SiHa, CaSki, ambas HPV 16 positivas, e C33A, HPV negativa, foram cultivadas em gel de colágeno tipo I, Matrigel e plástico. Avaliou-se o crescimento, invasão, expressão gênica, através de ensaios de real-time PCR, e atividade de metaloproteinases, através de ensaios de zimografia. Os resultados demonstraram que estas linhagens de carcinoma cervical quando cultivadas em gel de colágeno tipo I apresentaram uma diminuição no crescimento, morfologia modificada na presença de substrato de matriz extracelular, e que nas linhagens HPV positivas há um aumento da expressão de MMP-2, MT1-MMP e TIMP-2 e da atividade de pró-MMP-2 em relação à linhagem HPV negativa. Observou-se também que, RECK apresentou maior expressão gênica em CaSki associada à atividade de pró-MMP-2. MMP-9 apresentou muito baixa expressão gênica em todas as linhagens e condições estudadas. Quando analisamos as linhagens separadamente, observamos que o Matrigel influenciou a expressão gênica de MMP-2, e que o gel de colágeno tipo I aparece como indutor da atividade de pró-MMP-2 em todas as linhagens. Em conclusão, nossos resultados mostram que a expressão de MMP-2, MT1-MMP e TIMP-2 e que a atividade de pró-MMP-2 estão aumentadas nas células HPV positivas, sugerindo que o HPV está associado com a expressão de MMPs e TIMP-2. / Matrix metalloproteinases (MMPs) -2, -9, and MT1-MMP are required for basement membrane degradation in cervical carcinoma. We evaluated the expression and activity of MMPs and their inhibitors RECK and TIMP-2 in three human invasive cervical carcinoma cell lines. Two HPV-16- positive cell lines (SiHa and CaSki), HPV-negative cell line (C33A) were cultured either onto type-I collagen gel, Matrigel or plastic, in order to recreate their three-dimensional growth environment and evaluate the growth and invasion of the cells and expression of these genes using quantitative real-time PCR (Q-PCR). We also analyzed the gelatinolytic activity of MMP-2 and -9 by zymography. We found that the growth curves carcinoma cells are decreased and cells morphology are modified in ECM substrate. HPV-positive cell lines expressed higher levels of MMP-2, MT1-MMP and TIMP-2 than the HPV negative cell line. In addition, MMP-9 was expressed at very low levels in both HPV-negative and HPV-positive cell lines. We also observed that the expression of the RECK gene is higher in CaSki cells, being associated with pro-MMP-2 activity. The Matrigel substrate influence MMP-2 expression for SiHa and CaSki cells. On the other hand, we found that type-I collagen gel, but not Matrigel, can enhance pro-MMP-2 activity in all cell lines. Our results suggest that the presence of HPV is related to increased expression of MMP -2, MT1-MMP and TIMP-2 and pro-MMP-2 activity in HPV-positive cells than in HPV-negative cells.

O Papilomavírus Humano (HPV), da família Papilomaviridae, são vírus epiteliotrópicos que provocam lesões de pele ou mucosa. O carcinoma do colo uterino é uma das principais causas de morte de mulheres em todo o mundo, sendo a infecção pelo HPV o principal fator de risco para o desenvolvimento do carcinoma cervical. Durante o processo maligno, a migração descontrolada de células neoplásicas, é uma característica fundamental da invasão tumoral, sendo que as metaloproteinases de matriz (MMPs) participam largamente deste processo pois são responsáveis pela clivagem de proteínas da matriz extracelular. O projeto propôs investigar a expressão de MMP-9 total em amostras cérvico-vaginais com inflamação, lesão e tumor. Foram coletadas duas amostras cérvico-vaginais como esfregaços para diagnóstico citológico e imunocitoquímica. A coleta foi realizada em 630 pacientes da Penitenciária Feminina de Sant´ana, no período de agosto de 2009 a agosto de 2010. As lâminas foram submetidas à imunocitoquímica para detecção da expressão de MMP-9. Os resultados indicaram um aumento da expressão de MMP-9 total diretamente proporcional com o aumento do grau das lesões nos esfregaços, corroborando com dados de histologia da literatura. Portanto, tal método de correlação de MMP-9 total com esfregaços cérvico-vaginais poderá auxíliar o prognóstico em esfregaços. / The Human Papillomavirus (HPV) are epitheliotropic viruses from family Papillomaviridae, which cause skin or mucous lesions. Carcinoma of the cervix is a major cause of death in women worldwide, and HPV infection a major risk factor for development of cervical carcinoma. During the malignant process, cell migration is a fundamental characteristic of tumor invasion, and the matrix metalloproteinases (MMPs) are responsible for the cleavage of extracellular matrix proteins. This project aims to investigate the expression of MMP-9 in different degrees of injury in the smear. We collected two cervical smears for cytological diagnosis and immunocytochemistry. Data collection was conducted in 630 women of the Sant´ana Women\'s Penitentiary, during the period August 2009 to August 2010. The slides were submitted to immunocytochemistry to detect the expression of MMP-9 and noticed an increase in protein expression in parallel with the increased lesions grade, which corroborates the histology of the literature and could be a method prognostic aid in vaginal smears.

Os tumores da cérvice-uterina, que representam uma das principais doenças ginecológicas em mulheres na idade reprodutiva em todo o mundo, estão etiologicamente associados com a infecção pelo papilomavírus humano (HPV). A progressão de uma lesão intraepitelial escamosa de baixo-grau (LSIL) a um carcinoma invasivo de cérvix uterina está acompanhada da degradação da matriz extracelular (MEC) devido à ação progressiva das metaloproteinases de matriz (MMP-2, MMP-9 e MMP-14) no processo de invasão e metástase. Entretanto, o balanço entre as MMPs e seus reguladores como RECK e TIMPs é necessário para controlar esta invasão. O objetivo deste projeto consiste em avaliar a atividade e a expressão das metaloproteinases 2, 9, e 14, e caracterizar a expressão do gene supressor de metástase RECK e do inibidor tecidual de metaloproteinases (TIMP-2), em modelo de queratinócitos humanos infectados com retrovírus recombinantes que expressam os oncogenes E6 e/ou E7 de HPV 16, em culturas cultivadas em monocamada e organotípicas. Para isso, utilizamos ensaios de real-time PCR, zimografia, western blot, imunocitoquímica, ensaio de ELISA e imunohistoquímica. Em culturas em monocamada observamos que as células que expressam as oncoproteínas E6E7 de HPV16 apresentaram menores níveis protéicos de RECK e TIMP-2 em relação ao controle pXLSN. Quando analisamos as culturas organotípicas, também observamos esta diminuição dos níveis de RNAm e protéicos de RECK em rafts que expressam E6E7, acompanhado pelo aumento da atividade de MMP-9, em relação ao controle. Também observamos que o tratamento das culturas com a citocina TNF aumenta a expressão gênica, protéica e atividade de MMP-9 em todas as linhagens analisadas. Além disso, os oncogenes E6 e/ou E7 não afetam a expressão e/ou atividade de MMP-2, MT1-MMP. Nossos dados demonstraram que a expressão das oncoproteínas E6E7 de HPV16 estão relacionadas com o desequilíbrio entre MMPS e seus inibidores, sugerindo que em uma fase pré-invasiva do carcinoma cervical, não somente as MMPs, mas, principalmente seus inibidores são críticos para início da progressão tumoral. / Cervical cancer is etiologically associated with to high-risk human papillomavirus (HPV) infection. It has been observed that matrix metalloproteinases (MMPs) -2, -9, and MT1-MMP are required for basement membrane degradation during cervical carcinoma progression. Moreover, a counterbalancing among MMPs and their regulators, such as TIMPs and RECK, is necessary to modulate invasion. In order to study the effect of HPV oncogenes on MMPs expression, primary human keratinocytes (PHKs) were infected with recombinant retroviruses expressing wild-type HPV16 E6 and/or E7 oncogenes and were used to seed monolayers and organotypic cultures. Quantitative real-time PCR (Q-PCR), western blot, zimography, immunocitochemistry, ELISA assay and immunohistochemistry were used to determine the expression level and activity of MMP-2, MMP-9, MT1-MMP and their inhibitors RECK and TIMP-2. We observed that cultures expressing E6E7 presented lower RECK and TIMP-2 protein levels than control keratinocytes. In addition, rafts cultures presented the same lower RECK levels additionally presenting higher MMP-9 activity than control. Furthermore, we observed that expression of E6 and/or E7 proteins do not affect MMP-2 and MT1-MMP protein levels and/or activity. We also observed that TNF treatment enhance the MMP-9 gene and protein expression and activity in all studied cell lines. Taken together, our results demonstrate that HPV16E6E7 expression is related with the unbalance between MMPs and their inhibitors, suggesting that in the initial steps of HPV-related cervical disease, not only MMPs but also RECK and TIMP-2 are critical for tumor progression.

A ação das metaloproteinases de matriz (MMP-2, MMP-9 e MT1-MMP) é necessária para degradação da membrana basal em carcinomas da cérvice uterina. O objetivo deste trabalho consistiu na avaliação da expressão das metaloproteinases MMP -2, -9 e MT1-MMP, do gene supressor de metástase RECK e do inibidor tecidual de MMPs (TIMP-2) em modelo de células de neoplasia da cérvice-uterina cultivadas em substratos de matriz extracelular. As linhagens celulares de carcinoma de cérvice uterina SiHa, CaSki, ambas HPV 16 positivas, e C33A, HPV negativa, foram cultivadas em gel de colágeno tipo I, Matrigel e plástico. Avaliou-se o crescimento, invasão, expressão gênica, através de ensaios de real-time PCR, e atividade de metaloproteinases, através de ensaios de zimografia. Os resultados demonstraram que estas linhagens de carcinoma cervical quando cultivadas em gel de colágeno tipo I apresentaram uma diminuição no crescimento, morfologia modificada na presença de substrato de matriz extracelular, e que nas linhagens HPV positivas há um aumento da expressão de MMP-2, MT1-MMP e TIMP-2 e da atividade de pró-MMP-2 em relação à linhagem HPV negativa. Observou-se também que, RECK apresentou maior expressão gênica em CaSki associada à atividade de pró-MMP-2. MMP-9 apresentou muito baixa expressão gênica em todas as linhagens e condições estudadas. Quando analisamos as linhagens separadamente, observamos que o Matrigel influenciou a expressão gênica de MMP-2, e que o gel de colágeno tipo I aparece como indutor da atividade de pró-MMP-2 em todas as linhagens. Em conclusão, nossos resultados mostram que a expressão de MMP-2, MT1-MMP e TIMP-2 e que a atividade de pró-MMP-2 estão aumentadas nas células HPV positivas, sugerindo que o HPV está associado com a expressão de MMPs e TIMP-2. / Matrix metalloproteinases (MMPs) -2, -9, and MT1-MMP are required for basement membrane degradation in cervical carcinoma. We evaluated the expression and activity of MMPs and their inhibitors RECK and TIMP-2 in three human invasive cervical carcinoma cell lines. Two HPV-16- positive cell lines (SiHa and CaSki), HPV-negative cell line (C33A) were cultured either onto type-I collagen gel, Matrigel or plastic, in order to recreate their three-dimensional growth environment and evaluate the growth and invasion of the cells and expression of these genes using quantitative real-time PCR (Q-PCR). We also analyzed the gelatinolytic activity of MMP-2 and -9 by zymography. We found that the growth curves carcinoma cells are decreased and cells morphology are modified in ECM substrate. HPV-positive cell lines expressed higher levels of MMP-2, MT1-MMP and TIMP-2 than the HPV negative cell line. In addition, MMP-9 was expressed at very low levels in both HPV-negative and HPV-positive cell lines. We also observed that the expression of the RECK gene is higher in CaSki cells, being associated with pro-MMP-2 activity. The Matrigel substrate influence MMP-2 expression for SiHa and CaSki cells. On the other hand, we found that type-I collagen gel, but not Matrigel, can enhance pro-MMP-2 activity in all cell lines. Our results suggest that the presence of HPV is related to increased expression of MMP -2, MT1-MMP and TIMP-2 and pro-MMP-2 activity in HPV-positive cells than in HPV-negative cells.