abstract / Biological Sciences / Doctoral / Doctor of Philosophy

Objetivo: As moléculas de adesão celular (MAC) são essenciais para a manutenção do fenótipo epitelial. Alguns estudos têm relatado associação entre as alterações de sua expressão e a carcinogênese, mas o seu papel no câncer de próstata não é claro. Nosso objetivo foi estudar o perfil de expressão de E-caderina, cateninas e integrinas em espécimes cirúrgicos de câncer de próstata e associar as suas expressões com a evolução do tumor. Avaliamos também o perfil de expressão em metástases ósseas e linfonodais, a fim de compreender a influência destes marcadores na progressão do câncer de próstata. Materiais e Métodos: Foram selecionados 111 pacientes com câncer de próstata localizado tratados com prostatectomia radical pelo mesmo cirurgião. Sessenta pacientes não apresentaram recidiva tumoral após acompanhamento médio de 123 meses. A expressão das MAC foi avaliada por imuno-histoquímica (IH) em microarranjo tecidual (TMA), contendo duas amostras de cada tumor. Empregamos análise semiquantitativa para avaliação da expressão e determinamos a associação entre a expressão de cada MAC com a recorrência do tumor após a cirurgia. Avaliamos também a expressão das MAC por IH em TMA contendo espécimes de 28 metástases ósseas e em outro TMA contendo 19 metástases linfonodais com seus 19 tumores primários correspondentes. Resultados: Nos tumores primários a análise multivariada mostrou que a expressão das integrinas 3 e 3 1 relaciona-se com recidiva da doença. Quando a expressão de 3 foi forte e a expressão de 3 1 foi positiva, as chances de recorrência foram de 3,0 e 2,5 vezes maior. Apenas 19% e 28% dos pacientes estavam livres de recidiva após seguimento médio de 123 meses, quando os tumores apresentavam forte imunoexpressão de 3 ou positiva para 3 1 respectivamente. Outras integrinas apresentaram expressão reduzida, exceto 6 que foi expressa pela maioria dos tumores primário e metástases. A E-Caderina e as cateninas não mostraram associação com o prognóstico no tumor de próstata localizado. No sítio metastático, houve perda global de expressão das MAC. Encontramos ganho de expressão com a progressão do câncer de próstata somente para a integrina 3 que mostrou forte expressão em metade das metástases ósseas e linfonodais. Encontramos forte expressão de e -catenina foi em 94% dos linfonodos e 45% Conclusões: Nossos experimentos demonstram que a expressão das integrinas 3 e 3 1 está independentemente associada à recidiva de câncer de próstata após prostatectomia radical, e que a perda das moléculas de adesão celular pode ser considerada uma característica da progressão desta neoplasia / Purpose: Cell adhesion molecules (CAM) are essential for the maintenance of epithelial phenotype. Some studies have reported correlations between abnormalities in their expression and carcinogenesis, but their role in prostate cancer is unclear. Our aim was to study the expression profile of E-cadherin, catenins and integrins in surgical specimens of prostate cancer and associate their expression with outcome. We also assessed these expressions in bone and lymph node metastases in order to understand their influence in the progression of prostate cancer. Materials and Methods: We selected 111 patients with localized prostate cancer who underwent radical prostatectomy performed by the same surgeon. Sixty patients had no tumor recurrence after a median follow-up of 123 months. The CAM expression was evaluated by immunohistochemistry in a tissue microarray (TMA) containing two samples of each tumor. A semiquantitative analysis was employed and we measured the association between the expression of CAM and tumor recurrence. We also evaluated CAM expression by immunohistochemistry in a TMA containing 28 bone metastases and in other TMA containing 19 lymph node metastases with their corresponding 19 primary tumors. Results: In primary tumors, multivariate analysis showed that expression of 3 and 31 integrins was related to worse outcome. When 3 expression was strong and 31 expression was positive,the odds of recurrence were 3.0 and 2.5 fold higher. Only 19% and 28% of patients were recurrence-free in a mean follow up period of 123 months, when tumors showed strong 3 or positive 31 immuno-expression respectively. Other integrins have shown reduced expression, except 6 , which was expressed in most primary and metastatic cases. E-cadherin and catenins expressions were not associated with primary tumor outcome. At the metastatic setting, there was a global loss of CAM expression. We observed reliable gain of expression with prostate cancer progression only for integrin 3 that showed strong expression in half of bone and lymph node metastases. Interestingly, strong expression of and -catenin was observed in 94% of lymph node and 45% of bone metastases. Conclusions: We have demonstrated that the expression of integrins 3 and 31 was independently associated with recurrence after radical prostatectomy. In addition, we have shown that the loss of cell adhesion molecules can be considered a characteristic of prostate cancer progression

Objetivo: As moléculas de adesão celular (MAC) são essenciais para a manutenção do fenótipo epitelial. Alguns estudos têm relatado associação entre as alterações de sua expressão e a carcinogênese, mas o seu papel no câncer de próstata não é claro. Nosso objetivo foi estudar o perfil de expressão de E-caderina, cateninas e integrinas em espécimes cirúrgicos de câncer de próstata e associar as suas expressões com a evolução do tumor. Avaliamos também o perfil de expressão em metástases ósseas e linfonodais, a fim de compreender a influência destes marcadores na progressão do câncer de próstata. Materiais e Métodos: Foram selecionados 111 pacientes com câncer de próstata localizado tratados com prostatectomia radical pelo mesmo cirurgião. Sessenta pacientes não apresentaram recidiva tumoral após acompanhamento médio de 123 meses. A expressão das MAC foi avaliada por imuno-histoquímica (IH) em microarranjo tecidual (TMA), contendo duas amostras de cada tumor. Empregamos análise semiquantitativa para avaliação da expressão e determinamos a associação entre a expressão de cada MAC com a recorrência do tumor após a cirurgia. Avaliamos também a expressão das MAC por IH em TMA contendo espécimes de 28 metástases ósseas e em outro TMA contendo 19 metástases linfonodais com seus 19 tumores primários correspondentes. Resultados: Nos tumores primários a análise multivariada mostrou que a expressão das integrinas 3 e 3 1 relaciona-se com recidiva da doença. Quando a expressão de 3 foi forte e a expressão de 3 1 foi positiva, as chances de recorrência foram de 3,0 e 2,5 vezes maior. Apenas 19% e 28% dos pacientes estavam livres de recidiva após seguimento médio de 123 meses, quando os tumores apresentavam forte imunoexpressão de 3 ou positiva para 3 1 respectivamente. Outras integrinas apresentaram expressão reduzida, exceto 6 que foi expressa pela maioria dos tumores primário e metástases. A E-Caderina e as cateninas não mostraram associação com o prognóstico no tumor de próstata localizado. No sítio metastático, houve perda global de expressão das MAC. Encontramos ganho de expressão com a progressão do câncer de próstata somente para a integrina 3 que mostrou forte expressão em metade das metástases ósseas e linfonodais. Encontramos forte expressão de e -catenina foi em 94% dos linfonodos e 45% Conclusões: Nossos experimentos demonstram que a expressão das integrinas 3 e 3 1 está independentemente associada à recidiva de câncer de próstata após prostatectomia radical, e que a perda das moléculas de adesão celular pode ser considerada uma característica da progressão desta neoplasia / Purpose: Cell adhesion molecules (CAM) are essential for the maintenance of epithelial phenotype. Some studies have reported correlations between abnormalities in their expression and carcinogenesis, but their role in prostate cancer is unclear. Our aim was to study the expression profile of E-cadherin, catenins and integrins in surgical specimens of prostate cancer and associate their expression with outcome. We also assessed these expressions in bone and lymph node metastases in order to understand their influence in the progression of prostate cancer. Materials and Methods: We selected 111 patients with localized prostate cancer who underwent radical prostatectomy performed by the same surgeon. Sixty patients had no tumor recurrence after a median follow-up of 123 months. The CAM expression was evaluated by immunohistochemistry in a tissue microarray (TMA) containing two samples of each tumor. A semiquantitative analysis was employed and we measured the association between the expression of CAM and tumor recurrence. We also evaluated CAM expression by immunohistochemistry in a TMA containing 28 bone metastases and in other TMA containing 19 lymph node metastases with their corresponding 19 primary tumors. Results: In primary tumors, multivariate analysis showed that expression of 3 and 31 integrins was related to worse outcome. When 3 expression was strong and 31 expression was positive,the odds of recurrence were 3.0 and 2.5 fold higher. Only 19% and 28% of patients were recurrence-free in a mean follow up period of 123 months, when tumors showed strong 3 or positive 31 immuno-expression respectively. Other integrins have shown reduced expression, except 6 , which was expressed in most primary and metastatic cases. E-cadherin and catenins expressions were not associated with primary tumor outcome. At the metastatic setting, there was a global loss of CAM expression. We observed reliable gain of expression with prostate cancer progression only for integrin 3 that showed strong expression in half of bone and lymph node metastases. Interestingly, strong expression of and -catenin was observed in 94% of lymph node and 45% of bone metastases. Conclusions: We have demonstrated that the expression of integrins 3 and 31 was independently associated with recurrence after radical prostatectomy. In addition, we have shown that the loss of cell adhesion molecules can be considered a characteristic of prostate cancer progression

Orientadores: Carla Beatriz Collares Buzato, Maria Tereza Cartaxo Muniz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T04:14:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Falcao_VivianeTannuriFerreiraLima_D.pdf: 4019842 bytes, checksum: b5e69f5076caaaff42a597448cba843c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: As junções intercelulares (JIs) e suas proteínas estruturais estão envolvidas em vários processos celulares tais como adesão e comunicação celular, diferenciação, proliferação e homeostase celular em diversos órgãos. No pâncreas endócrino, JIs parecem estar envolvidas na regulação da citoarquitetura das ilhotas pancreáticas, bem como na biossíntese e secreção de insulina. O objetivo desta tese foi investigar o possível papel do contato intercelular mediado pelas junções intercelulares e suas proteínas estruturais na disfunção das células beta pancreáticas na patogênese do Diabetes mellitus tipo 2 (DMT2). Para tanto, investigamos a distribuição e expressão celular de proteínas juncionais (a saber, E-, N-, VE-caderinas, ZO-1, ?- e ? - cateninas) no pâncreas endócrino de camundongos C57BL/6/JUnib alimentados com uma dieta rica em gorduras (dHL) durante 8 meses. Inicialmente, foi feita uma caracterização metabólica dos animais e uma análise estrutural e morfométrica do pâncreas endócrino, já que estudos avaliando o efeito da administração de dHL por tempo prolongado são escassos. Os animais do grupo dHL (alimentados com ração contendo 21%g lipídios por 8 meses) tornaram-se obesos, mostrando importante aumento do ganho de peso (170%) em relação ao grupo controle (que receberam ração padrão com 4,5%g lipídios pelo mesmo período de tempo). Ainda, os camundongos obesos exibiram distúrbios metabólicos característicos e indicativos dos estágios iniciais do estabelecimento da DMT2, como resistência periférica a insulina, com um aumento (de 27,34%, p=0,0005) da área sob a curva de ITT, bem como marcada hiperglicemia em jejum (52%, p<0,0001) e hiperinsulinemia pós-prandial (88%, p=0,0058) em relação ao grupo Ct. Ilhotas pancreáticas isoladas de camundongos alimentados com dHL mostraram uma deficiência significativa da secreção de insulina estimulada por glicose (p<0,05), associada a um aumento da expressão do gene da insulina (isoformas 1 e 2), analisado por qPCR. A histologia do pâncreas endócrino não revelou alterações marcantes na morfologia e citoarquitetura das ilhotas entre os grupos de animais. Entretanto, os animais dHL apresentaram um aumento significativo do volume relativo de células ? por pâncreas total (aumento de 57,1%, p<0,036) e da área relativa de células ? por ilhota em relação ao grupo controle (p<0,003), indicando uma expansão compensatória da massa de célula beta, associada com uma significativa diminuição (p<0,003) da área ocupada pelas células alfa em relação à área total da ilhota (30%, p<0,003). Com relação à distribuição celular das proteínas juncionais nas ilhotas pancreáticas, a N-caderina, E-caderina, ZO-1 e cateninas estão distribuídas na região de contato intercelular das células endócrinas pancreáticas, enquanto que a VE-caderina está limitada ao endotélio. Verificou-se, por imunoistoquímica, uma diminuição na marcação intercelular das células ? para N-caderina (p<0,0001), E-caderina (p<0,0001) e ?-catenina (p<0,0001) e um aumento na imunoreação para VE-caderina (p<0,004) nas ilhotas de camundongos diabéticos em relação ao grupo Ct. No caso particular da imunofluorescência para N-caderina, verificou-se um aumento na marcação difusa do interior das células ?, indicando uma redistribuição dessa proteína da região de contato intercelular para o citoplasma. Entretanto, não observamos diferenças significativas no grau do conteúdo celular dessas proteínas juncionais em homogeneizados de ilhotas isoladas entre os grupos experimentais, analisado por Western Blot. Conforme revelado por qPCR, um aumento na expressão gênica da VE- e N-caderinas, bem como de ZO-1, foi observado em ilhotas isoladas de camundongos diabéticos em comparação com os controles. Em conclusão, as proteínas juncionais estudadas são expressas por células endócrinas e endoteliais das ilhotas pancreáticas e, em particular, a distribuição/expressão de N-, E- e VE-caderinas, bem como ?-catenina nas ilhotas é significativamente alterada em camundongos obesos e diabéticos, o que pode ter repercussão no desenvolvimento da DMT2 / Abstract: Intercellular junctions (IJs) and their CAMs participate in important cellular processes such as adhesion, growth/death and signaling. In the endocrine pancreas, IJs play a role in regulating islet cytoarchitecture, insulin biosynthesis and secretion. In this PhD thesis, we investigate the islet histology and cellular distribution and content of CAMs (E-, N-, VE-cadherins, ZO-1, ?- and ?-catenins) in the endocrine pancreas of C57BL/6/JUnib mice fed a high fat (HF) diet for a prolonged time period (8 months). After HF diet exposure, mice became obese and displayed marked metabolic disturbances indicative of type 2 diabetes mellitus, such as marked peripheral insulin resistance and hyperglycemia, and moderate hyperinsulinemia. Isolated pancreatic islets of HF-fed mice showed a significant impairment of glucose-stimulated insulin secretion associated with an increase in insulin (isoforms 1 and 2) gene expression as revealed by qPCR. Histology of the endocrine pancreas revealed no marked changes in islet morphology and cytoarchitecture between animal groups, although HF-fed mice showed a 57% increase in the relative beta cell volume (per total pancreas) in comparison with controls. As shown by immunohistochemistry, ZO-1, E-, N-cadherin and catenins, were expressed at the intercellular contact site of endocrine cells while VE-cadherin was restricted to the islet vascular compartment. A cellular redistribution of N- and E-cadherin and ?-catenin (from the contact region to the cytoplasm in endocrine cells) and an increase in VE-cadherin islet content were seen in diabetic mice as compared to controls. No significant differences in islet immunoreaction for the other CAMs were observed between the animal groups. As revealed by qPCR, an increase in gene expression of VE- and N-cadherins as well as of ZO-1, not accompanied by significant changes in islet protein content, was observed in isolated islets of diabetic mice as compared to the controls. In conclusion, CAMs are expressed by endocrine and endothelial cells of pancreatic islets and, in particular, the islet distribution/content of N-, E- and VE-cadherins as well as ?-catenin are significantly altered in obese and diabetic mice / Doutorado / Biologia Celular / Doutora em Biologia Celular e Estrutural

Les jonctions adhérentes sont des jonctions intercellulaires essentielles à la morphogenèse et à la maintenance des tissus. Elles reposent sur l'assemblage de grands complexes multiprotéiques aux contacts intercellulaires, centrés sur des protéines transmembranaires appelées cadhérines. Nous avons découvert deux nouveaux partenaires des cadhérines N, E, M, P, R et 11, les flotillines. Nous avons caractérisé leur interaction avec la N-cadhérine et découvert qu'elle était constitutive à la membrane plasmique et vraisemblablement indirecte. Nous avons démontré que les flotillines sont essentielles à la stabilisation des jonctions adhérentes dans des cellules musculaires et épithéliales, ainsi qu'à des processus cellulaires dépendants des jonctions. Nous montrons qu'en effet, les flotillines sont nécessaires à l'interaction des cadhérines avec la p120-caténine, qui inhibe leur internalisation et leur dégradation. Nos expériences suggèrent que les flotillines seraient impliquées dans la formation d'un microdomaine membranaire particulier au niveau de la jonction en cours de maturation, permettant le recrutement de la p120-caténine. / Cadherins are essential in many fundamental processes such as tissue patterning during development and in the maintenance of adult tissue architecture. At regions of cell-cell contact, cadherins assemble into large macromolecular complexes named adherens junctions. Here we identify flotillin 1 and 2 as new partners of several classical cadherins. The interaction between flotillines and N-cadherin is constitutive at the plasma membrane and seems to require an intermediate partner. Knockdown of flotillins had a dramatic effect on N- and E-cadherin recruitment at the adherens junctions in both mesenchymal and epithelial cell types. At the molecular level, we show that flotillins stabilize cadherins at the PM hence allowing the coupling of 120 catenin, one of their main stabilizing partners. Our results suggest that flotillins might scaffold a membrane microdomaine at maturing junctions, allowing the recruitment of p120-catenin.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / The potential of hematopoietic stem cells (HSC) to home and to anchor within the bone marrow (BM) microenvironment controls the ability of transplanted HSCs to establish normal hematopoiesis. Activated Leukocyte Cell Adhesion Molecule (ALCAM; also identified as CD166), which participates in homophilic interactions, is expressed on a group of osteoblasts in the hematopoietic niche capable of sustaining functional HSC in vitro. Since we could also detect ALCAM expression on HSC, we suspect that ALCAM may play a role in anchoring primitive hematopoietic cells to ALCAM expressing components of the hematopoietic niche via dimerization. We investigated the role of ALCAM on the homing abilities of hematopoietic stem and progenitor cells (HSPC) by calculating recovery frequency of Sca-1+ALCAM+ cells in an in vivo murine bone marrow transplantation model. Our data supports the notion that ALCAM promotes improved homing potential of hematopoietic Sca-1+ cells. Recovery of BM-homed Sca-1+ cells from the endosteal region was 1.8-fold higher than that of total donor cells. However, a 3.0-fold higher number of Sca-1+ALCAM+ cells homed to the endosteal region compared to total donor cells. Similarly, homed Sca-1+ALCAM+ cells were recovered from the vascular region at 2.1-fold greater frequency than total homed donor cells from that region, compared to only a 1.3-fold increase in the recovery frequency of Sca-1+ cells. In vitro quantitation of clonogenic BM-homed hematopoietic progenitors corroborate the results from the homing assay. The frequency of in vitro clonogenic progenitors was significantly higher among endosteal-homed Sca-1+ALCAM+ cells compared to other fractions of donor cells. Collectively, these data demonstrate that engrafting HSC expressing ALCAM home more efficiently to the BM and within the BM microenvironment, these cells preferentially seed the endosteal niche.