A hemopoese é um processo dinâmico regulado pelo microambiente no qual se situa. O principal tecido hemopoético após o nascimento, a medula óssea, é constituído basicamente por substâncias solúveis, como fatores de crescimento, por uma matriz extracelular (MEC) e por células estromais, além das células hemopoéticas. Esse microambiente indutor íntegro é capaz de regular os processos de sobrevivência, proliferação e diferenciação celular, induzindo a célula a sair de um estado quiescente e entrar em ciclo celular. Contudo, na desnutrição protéica (DP) observa-se redução significativa da celularidade das células hemopoéticas, tanto no compartimento periférico quanto no central, a medula óssea. O comprometimento estrutural do microambinte medular decorrente da desnutrição pode prejudicar a sinalização de indução do ciclo celular, fato este que justificaria o quadro de pancitopenia. Portanto, no presente estudo nos propusemos avaliar o ciclo celular de células tronco/progenitoras hemopoéticas (CTPH) da medula óssea de camundongos desnutridos. Para tanto, utilizamos um modelo murino, sendo a desnutrição induzida a partir de uma ração hipoprotéica. As CTPH foram obtidas por método de depleção imunomagnética e utilizadas para a avaliação do ciclo celular a partir da incorporação de Iodeto de Propídeo (PI) e Laranja de Acridina (AO). Também, foram quantificadas proteínas regulatórias do ciclo celular por western blot e avaliada a expressão de receptores para fibronectina, VLA4 e VLA5. Paralelamente, em modelo ex vivo, avaliou-se a influência de fatores de crescimento e de uma matriz de fibronectina sobre a proliferação das CTPH. Considerando a importância das células estromais na sinalização celular, realizamos o ensaio de CFU-F para a quantificação de células estromais e dos fatores de crescimento secretados. Por fim, avaliamos a eficácia da recuperação nutricional frente às alterações no ciclo celular observadas no modelo de desnutrição. Resumidamente, observou-se um comprometimento no ciclo celular das CTPH de camundongos desnutridos, com um aumento desta população celular nas fases GO/G1. As proteínas indutórias do ciclo celular apresentaram uma expressão reduzida enquanto as proteínas inibitórias apresentaram um aumento de expressão nas CTPH dos animais desnutridos. Ex vivo, porém, as CTPH dos animais desnutridos responderam adequadamente aos estímulos externos fornecidos, uma vez que a proliferação celular foi igual para ambos os grupos. A avaliação da cultura de CFU-F indicou comprometimento quantitativo das células estromais nos animais desnutridos e uma redução da produção de citocinas importantes no controle da hemopoese. Após a renutrição, observamos uma reversão das alterações do ciclo celular, com recuperação da celularidade medular, aumento da população de CTPH nas fases proliferativas (S/G2/M) e a normalização da expressão das proteínas regulatórias do ciclo celular. Podemos concluir que a desnutrição protéica compromete o ciclo celular de CTPH, provavelmente devido às alterações no microambiente medular, comprovadas pela redução de células estromais e de fatores de crescimento. Uma vez que o fornecimento de quantidades ótimas de fatores de crescimento e de uma matriz de fibronectina, mimetizando ex vivo o microambiente íntegro, estimula as células de animais desnutrido a proliferarem, podemos sugerir que todo o mecanismo intracelular de controle do ciclo, aparentemente, não foi comprometido. Em relação à recuperação nutricional, podemos afirmar que esta é eficaz na reversão do quadro de pancitopenia, sendo demonstrado um aumento da proliferação das CTPH. / Hematopoiesis is a dynamic process governed by the microenvironment in witch it is located. Basically, the main hematopoietic tissue, the bone marrow, is composed by soluble factors such growth factors, extracellular matrix (ECM) and stromal cells, besides the hematopoietic cells. This intact inducible microenvironment is capable to control cell survival, proliferation and differentiation, inducing cell to exit a quiescent state and enter the cell cycle. However, in protein malnutrition (PM) is observed a significant reduction of hematopoietic cells, both in peripheral and central compartments. The bone marrow structural impairment due to malnutrition could harm the cell cycle signaling, a fact that could justify the establishment of pancitopenia. Therefore, in this study we set out to assess the cell cycle of hematopoietic stem/progenitors cells (HSPC) from bone marrow of malnourished mice. We used a murine model, and malnutrition induced from a low protein diet. The HPSC were obtained by immunomagnetic depletion method and used for the evaluation of cell cycle from the incorporation of propidium iodide (PI) and Acridine Orange (AO). Also, we quantified the cell cycle regulatory proteins by western blot and evaluated the expression of receptors for fibronectin, VLA4 and VLA5. Meanwhile, in ex vivo model, we evaluated the influence of growth factors and a matrix of fibronectin on the proliferation of HSPC. Considering the importance of stromal cells in cell signaling, we performed the CFU-F assay for the quantification of stromal cells and growth factors secreted. Finally, we evaluated the efficacy of nutritional recovery in the face of cell cycle alterations observed in the model of malnutrition. Briefly, we observed an impairment in the cell cycle of HSPC of undernourished mice, with an increase in this cell population in G0/G1 phase. The proteins that induce cell cycle showed a reduced expression whereas the inhibitory proteins showed increased expression in HPSC of malnourished animals. Ex vivo, however, HSPC of malnourished animals responded appropriately to external stimuli provided, since cell proliferation was similar for both groups. Assessing the culture of CFU-F showed a quantitative impairment of stromal cells in malnourished animals and reducing production of cytokines important in controlling hematopoiesis. After refeeding, we observed a normalization of the cell cycle, with recovery of cellularity, an increased population of proliferative phases HSPC (S/G2/M) and normalization of the expression of cell cycle regulatory proteins. We can conclude that malnutrition compromises the HPSC cell cycle, probably due to changes in the bone marrow microenvironment, as proven by the reduction of stromal cells and growth factors. Since the supply of great quantities of growth factors and a matrix of fibronectin, mimicking an intact microenvironment, stimulates the cells of malnourished animals to proliferate, we suggest that the whole mechanism of intracellular cycle control is apparently not been compromised. Regarding the nutritional recovery, we can say that this is effective in reversal of the pancytopenia, and demonstrated an increased proliferation of HSPC.

Orientadores: Lair Zambon, Fernando Ferreira Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-03T05:49:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PerroudJunior_MauricioWesley_M.pdf: 3737594 bytes, checksum: a78cb663b274107450c93bc156d89774 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Considerada uma doença rara no início do século XX, o carcinoma de pulmão hoje é a neoplasia visceral mais comum e a principal causa de morte por câncer. O estudo dos eventos moleculares envolvidos no câncer de pulmão é importante para o conhecimento do processo de carcinogênese, e para a determinação do espectro mutacional dos genes relacionados ao carcinoma brônquico. No futuro poderemos empregar as técnicas de biologia molecular no diagnóstico precoce e na correlação entre variáveis clínicas, tumorais e genéticas para definir os fatores de prognóstico e a abordagem terapêutica. Realizamos a pesquisa de mutações nos genes p53 e K-ras em pacientes com neoplasia de pulmão. Em relação ao gene p53, pesquisamos mutações nos exons 5 a 10 em 38 pacientes com carcinoma de pulmão não pequenas células, e nos exons 5 a 9 em nove pacientes com carcinoma de pequenas células. A freqüência de mutações foi, respectivamente, de 21 e 33%. A pesquisa de mutações no gene K-ras foi realizada em 8 pacientes com adenocarcinoma e em quatro com carcinoma de grandes células. Não encontramos mutações, provavelmente, devido ao tamanho da amostra. Nos pacientes com carcinoma não pequenas células a presença de mutação no gene p53 não interferiu na sobrevida (p=0,53), no estadiamento (p=0,67) e no tempo de sintomatologia (p=0,15). Comparamos as mutações encontradas no gene p53 com o banco de dados mantido pela Organização Mundial de Saúde (International Agency for Research on Cancer). Considerando que o banco de dados da IARC foi atualizado em março/2002 (16285 entradas), provavelmente somos o primeiro grupo a descrever a mutação no codon 237 (ATGàAAG) em carcinoma brônquico, independente do tipo histológico; da mutação no codon 337 (CGCàCAC) em carcinoma de grandes células e da mutação silenciosa no codon 295 (CCT>CCC) (IARC, 2002) / Abstract: Considered a rare illness in the beginning of 20th century, the lung cancer today is the more common visceral neoplasia and the main cause of death by cancer. The study of the molecular events involved in lung cancer is important for the knowledge of the process of carcinogenesis and for the determination of the mutational spectrum of the genes related to lung cancer. In the future we will be able to use the techniques of molecular biology in the early diagnosis, and the correlation between clinical, tumoral and genetic variables will be useful for us to define the factors of prognostic and therapeutic approach. We carried out the study of mutations in the genes p53 and K-ras in patients with lung cancer. In relation to the p53 gene, we have looked for mutations in exons 5 to 10 in 38 patients with non-small cell lung cancer, and in exons 5 to 9 in nine patients with small cell lung cancer. The frequency of mutations was, respectively, 21 and 33%. The analysis of mutations in the K-ras gene was carried out in 8 patients with adenocarcinoma and four with large cell carcinoma. We didn¿t find mutations, probably, due to the size of the sample. In patients with non-small cell lung cancer, the presence of mutation in the p53 gene did not correlate with survival (p=0,53), staging (p=0,67) and time of symptoms (p=0,15). We compared the mutations found in the p53 gene with the database kept by the World Health Organization (International Agency for Research on Cancer). Taking into account that the IARC data bank was updated in March/2002 (16,285 entries), we are probably the first group to describe the transversion on codon 237 (ATGàAAG) in bronchial cancer, independent of the histological type and the mutation on codon 337 in large cell cancer (IARC, 2002) / Mestrado / Clinica Medica / Mestre em Clinica Medica

El metabolito activo de la vitamina D es el calcitriol o 1α,25(OH)2 vitamina D3 (1,25D). El 1,25D ingresa a la célula difundiendo a través de la membrana plasmática y se une a su receptor, el receptor de la vitamina D (VDR). Este complejo desencadena acciones rápidas, no genómicos (como la activación de vías de señalización MAPKs, y la generación de segundos mensajeros, como el aumento del Ca2+ intracelular) o efectos genómicos que requieren generación de nuevas proteínas. Dado que la mayor parte de los efectos del 1,25D reportados involucran al VDR y éste se expresa en la mayoría de los tejidos, esta hormona esteroide se considera pleiotrópica. En el laboratorio donde trabajo, se ha demostrado que el VDR se expresa en el músculo esquelético y que el tratamiento con 1,25D (10-9 M) es capaz de promover a proliferación y la activación de vías de señalización como las MAPKs, Akt, con la participación de Src, muy rápidamente, tanto en mioblastos proliferativos como en miotubos diferenciados. Por otro lado está ampliamente documentado que el 1,25D tiene efectos anti-proliferativos y pro-apoptóticos en varios tipos de cáncer. En este trabajo de Tesis Doctoral, se evidenció que en la línea de músculo esquelético normal C2C12, durante la fase proliferativa, el tratamiento con 1,25D (10-9 M) promueve la expresión del VDR y la activación de p38 MAPK y ERK 1/2, que promueven la expresión de las CDK 4/6. Más tarde, durante el arresto promotor de diferenciación, iniciado por el 1,25D, la expresión del VDR y la activación de la p38 MAPK son esenciales para inducir el aumento en la expresión de la ciclina D3, de los CKIs p21Cip1/WAF1 y p27Kip1, y del marcador de diferenciación muscular miogenina, el cual también requiere que la ciclina D3 se exprese. En las células C2C12 que están en la etapa de diferenciación temprana, en la fase de alineación (previo a la fusión celular para la formación del miotubo), la hormona esteroide 1,25D unida a su receptor tiene la capacidad de activar la tirosina quinasa no receptora Src y las MAPKs ERK 1/2 y p38 MAPK, a tiempos cortos (hasta de una hora), sin embargo no es capaz de modificar la expresión de proteínas (como las ciclinas D1 y D3 o la caveolin-1). El rabdomiosarcoma (RMS) es el cáncer de tejido blando más común entre los niños y tiene características de músculo esquelético, a pesar de tener múltiples orígenes. La línea RD es una línea celular de rabdomiosarcoma humano, originada de biopsias de una paciente caucásica de siete años de edad. A pesar de la evidencia acumulada de los efectos antineoplásicos de la hormona esteroide 1,25D, en diferentes tipos de cáncer, solo existe un reporte de los efectos de este esteroide en RMS, en líneas diferentes a la línea RD. En esta Tesis Doctoral, se evidenció que las células RD expresan basalmente VDR y que el tratamiento con la hormona durante 24 y 48 horas promueve un incremento de este receptor. Además el 1,25D (10-9 M) promueve la activación de p38 MAPK, vía su quinasa upstream inmediata MKK 3/6 y Src a tiempos cortos en las células RD. De relevancia, se observó que la activación de p38 MAPK es necesaria para la activación de Src, pese a ser esta una quinasa upstream de las MAPKs. El tratamiento con 1,25D durante 72 horas provoca una marcada disminución en la expresión del VDR junto con una inhibición en la proliferación (ya que decrece la cantidad de células vivas y aumenta la expresión de p15INK4). Conjuntamente, la hormona no promueve la diferenciación celular (ya que no se observan cambios morfológicos y disminuye la expresión de marcadores de diferenciación tempranos) y estimula la apoptosis (aumentando la expresión de los mediadores ciclina D1 y CDK4 y causando picnosis mitocondrial y pérdida de la red mitocondrial). En conclusión, el metabolito activo de la vitamina D, el calcitriol tiene efectos opuestos en el músculo esquelético normal y el transformado, ya que en el primero promueve la proliferación seguida de un arresto pro-diferenciativo, mientras que en RMS es capaz de inducir la apoptosis. / The vitamin D active metabolite is the calcitriol or 1α,25(OH)2-vitamin D3 (1,25D). The 1,25D diffuse into the cell through the plasmatic membrane and it binds to its receptor, the vitamin D receptor (VDR). This complex triggers non-genomic, rapid actions (like activation of MAPKs pathways, and second messengers, like intracellular Ca2+ increase) or genomic effects that require protein synthesis. Almost all of the 1,25D actions require the VDR, and this receptor is expressed in almost all tissues, this steroid hormone is pleiotropic. In the laboratory where I investigate, it was demonstrated that the VDR is expressed in skeletal muscle and 1,25D treatment promotes proliferation and activation of MAPK, Akt, and the tyrosine kinase Src, quickly, in both proliferating myoblast and differentiated myotubes. By another hand, it was largely reported that 1,25D exerts antiproliferative and proapoptotic effects in many different cancer types. In this Ph.D. Thesis, it was evidenced that in normal skeletal muscle cell line C2C12, in the proliferative state, 1,25D (10-9 M) treatment promotes VDR expression and p38 MAPK and ERK 1/2 pathways activation, and all these together induce CDK 4/6 expression. Then, during pro-differentiative arrest induced by 1,25D, the VDR expression, and p38 MAPK activation are key events to promote an increase in Cyclin D3, CKIs p21cip1/WAF1 and p27kip1 and myogenin expression. In C2C12 cell, in an early differentiation state, during myoblast alignment, 1,25D through its receptor induce Src, ERK 1/2 and p38 MAPK pathways activation, within a few minutes, but this short treatment cannot modify some proteins expression involved in differentiation process (like Cyclin D3 and D1, or caveolin-1). Rhabdomyosarcoma (RMS) is the soft tissue cancer most common in children with skeletal muscle features, although it has different origins. The RD cell line is a human RMS cell line, originated from biopsies from a seven years old Caucasian patient. There is accumulated evidence about antineoplastic effects of 1,25D, in different cancer types; nevertheless, there is only one report relative to the effects of this steroid hormone treatment developed in RMS cell lines different to RD. In this PhD. Thesis, it was shown that RD cells express basally VDR and hormone treatment during 24 and 48 hours promotes an increase of this receptor. Moreover, 1.25D (10-9 M) promotes p38 MAPK activation via its immediate upstream kinase, MKK 3/6, and Src at short times of steroid exposition. Of relevance, it was observed that p38 MAPK activation is necessary for the activity of Src, despite this being an upstream kinase of MAPKs. Treatment with 1.25D for 72 hours causes a decrease in VDR expression and the inhibition in proliferation (since it decreases the amount of living cells and increases the expression of p15INK4). This steroid treatment does not promote differentiation, since no morphological changes were observed and the expression of early differentiation markers falls. Furthermore, 1,25Dstimulates apoptosis increasing the expression of cyclin D1 and CDK4 mediators and causing mitochondria pyknosis and disruption of mitochondrial network). In conclusion, the active metabolite of vitamin D, calcitriol has opposite effects on normal and transformed skeletal muscle cells, since in the normal cells it promotes proliferation followed by a pro-differentiative arrest, whereas in RMS it is capable of inducing apoptosis.

Os hormônios glicocorticóides causam uma completa reversão tanto \"in vitro\" quanto \"in vivo\" do fenótipo tumoral para normal, na linhagem celular ST1 de glioma de rato (Armelin & Armelin, 1983) que é um variante da linhagem C6 de glioma de rato. Neste trabalho, foram construídas bibliotecas normalizadas de cDNAs subtraídos e normalizadas, através da metodologia de PCR supressivo, para identificar genes regulados por glicocorticóides, potencialmente envolvidos na reversão fenotípica de células ST1. A construção e análise de duas bibliotecas de cDNAs subtraídos, permitiu o isolamento de 7 genes diferencialmente expressos, alguns dos quais são conhecidos efetores do controle da proliferação celular e/ou diferenciação: trombospondina-1, ciclina G, tirosina fosfatase CL100 e NRP/B. Foi isolado, também, um clone similar a tenascina-X, que apresenta um transcrito de tamanho diferente. O isolamento e caracterização de um cDNA completo correspondente a esse transcrito revelou que é constituído apenas por motivos de fibronectina tipo III e fibrinogênio. A dramática indução deste transcrito por hidrocortisona sugere um papel potencial para esse variante de TN-X no controle da proliferação celular. A análise da expressão destes genes em células P7, um variante de C6 que não sofre reversão fenotípica mediada com glicocorticóides, e em células U87 de glioblastoma humano, revelou que são expressos em níveis muito baixos ou indetectáveis, nestas células indicando que o produto destes genes pode ter um papel importante na reversão fenotípica tumoral-normal. A prevalência de transcritos raros e diferencialmente expressos nestas bibliotecas, mostra que são adequadas para o rastreamento, através de métodos automatizados de microarranjos de DNA, para a validação de clones diferencialmente expressos, podendo revelar, rapidamente, um painel de genes candidatos a estarem envolvidos nas respostas anti-proliferativa e anti-tumoral dos glicocorticóides. / Treatment of the C6 rat glioma cell variant, ST1 cells, with glucocorticoids, leads to a complete reversion of their transformed phenotype and loss of tumorigenic potential. In this work, two subtracted and equalized cDNA libraries were constructed, based on suppressive PCR, in order to identify glucocorticoid-regulated genes related to the ST1 phenotypic reversion. Analysis of both subtracted cDNA libraries revealed 7 differentially expressed genes, some of which are well known negative growth regulators: thrombospondin-1, cyclin G, tyrosine phosphatase CL 100 and NRP/B. In addition, a cDNA clone similar to TN-X, but exibiting a different transcript size was also isolated. Isolation and characterization of a full-length cDNA corresponding to this transcript, revealed that it is composed of fibronectin type III repeats and one single fibrinogen domain. Glucocorticoid induction of this transcript may suggest a different role of TN-X variants in controling cell proliferation. Expression analysis of the C6-derived glucocorticoid-resistant, P7 variant, and of the human glioblastoma U87 cells, revealed very low or undectable levels of these transcripts, further suggesting that their expression is related to the ST1 cells\' phenotypic reversion. Prevalence of rare and differentially expressed transcripts in these libraries suggests that they are likely to be useful in automated systems (DNA microarrays) to rapidly validate differentially expressed clones and to reveal a panel of candidate genes that mediate the anti-proliferative and anti-tumor effects of glucocorticoids.

Introdução: Com comportamento biológico heterogêneo e alta incidência, o Câncer de Próstata (CaP), apresenta uma grande variabilidade na agressividade da neoplasia. O CaP primário possuiu altas taxas de cura quando diagnosticado na sua forma inicial. Aproximadamente 35% dos pacientes acometidos pela neoplasia evoluem para a doença metastática. A aquisição de um fenótipo independente de andrógeno pelas células cancerosas da próstata é a alteração que apresenta o pior prognóstico para os pacientes. Uma investigação a respeito dos mecanismos de resistência ao tratamento hormonal bem como sobre possíveis mecanismos proporcionados por moléculas reguladoras, como os microRNAs, podem nos auxiliar na compreensão desse fenótipo resistente. Objetivos: Avaliar o perfil de expressão dos miR-221, miR-222, miR-23b e miR-27b e dos genes p27 Kip-1, CCNG1 e RA em amostras teciduais de pacientes com CaP primário que responderam ou não a terapia hormonal e correlacionar com os fatores prognósticos clássicos do CaP, além de avaliar o papel dos microRNAs anti-miR-221, anti-miR-222, miR-23 e miR-27b em experimentos in vitro utilizando ensaios de apoptose, ciclo e proliferação celular em ambientes exposto e não exposto a Flutamida (FLU) em linhagem celular sabidamente resistente à castração (PC-3). Materiais e Métodos: Selecionamos retrospectivamente 44 amostras de tumores primários de pacientes com CaP clinicamente localizado e que foram submetidos à prostatectomia radical. Dos 44 pacientes apenas nove continuaram a responder a hormônio terapia e 35 se mostraram resistente em menos de um ano de tratamento. O grupo controle foi constituído de dez espécimes cirúrgicos de pacientes que possuíam Hiperplasia Prostática Benigna (HPB). Para análise de expressão gênica e dos microRNAs os materiais genéticos foram obtidos utilizando protocolos convencionais de extração e técnica de qRT-PCR utilizando primers específicos para cada tipo de microRNA e gene. Os ensaios celulares de avaliação da apoptose, ciclo e proliferação celular foram realizados no citômetro MUSE utilizando linhagem celular PC-3 seguindo as recomendações do fabricante. Os grupos nos três ensaios eram constituídos das seguintes formas: controle, microRNA, FLU e microRNA+FLU. Resultados: Encontramos subexpressão dos miR-221, miR-222, miR- 23b e miR-27b no CaP em comparação com o HPB, em relação aos genes, foi observada superexpressão dos três genes analisados, p27 Kip-1, CCNG1 e RA. Encontramos correlação significativa entre a maior expressão do miR-23b e o grupo de pacientes que possuíam PSA > 10ng/mL. No ensaio de apoptose encontramos relações significativas entre as taxas de apoptose total nos grupos tratados com miR-23b+FLU e miR-27b+FLU em relação ao controle (p=0,0006 e p=0,003 respectivamente). No ensaio de ciclo celular, demonstramos que dentre os grupos já mencionados anteriormente, o que melhor demonstrou resultado foi o grupo tratado apenas com FLU, reduzindo o número de células na fase final, G2-M (p > 0,0001). Igualmente ao ciclo celular, o ensaio de proliferação demonstrou melhores resultados quando as células foram tratadas com FLU, ocorrendo uma diminuição discreta quando comparadas ao grupo controle (p < 0,05). Conclusão: Nossos resultados demonstram subexpressão dos 4 microRNAs estudados nas amostras dos pacientes com CaP e superexpressão dos três genes analisados nestes mesmos casos. Postulamos que exista um efeito sinérgico entre os microRNAs 23b/27b juntamente com a FLU no ensaio de apoptose, e demonstramos que apenas a FLU obteve resultado significativo no controle do ciclo celular e de células em proliferação em linhagem PC-3 / Introduction: Prostate Cancer (PCa) is a heterogeneous disease heterogeneous with high incidence, presents a great variability in the aggressiveness of the neoplasia. Primary PCa has high cure rates when diagnosed in its initial form. Approximately 35% of the patients affected by the neoplasia evolve to metastatic disease. The acquisition of an androgenindependent phenotype by prostate cancer cells is the change that presents the worst prognosis for patients. An investigation about mechanisms of resistance to hormone treatment as well as possible mechanisms provided by regulatory molecules, such as microRNAs, may help us to understand this resistant phenotype. Objectives: To evaluate the expression profile of miR-221, miR-222, miR-23b and miR-27b and p27 Kip-1, CCNG1 and AR genes in tissue samples from patients with primary PCa who have or have not responded to hormone therapy and to evaluate the role of anti-miR-221, antimiR- 222, miR-23 and miR-27b microRNAs in in vitro experiments using apoptosis, cycling and cell proliferation assays in environments exposed and not exposed to Flutamide (FLU) in cell line known to be resistant to castration (PC-3). Materials and Methods: We retrospectively selected 44 primary tumor samples from patients with clinically localized PCa and who underwent radical prostatectomy. Of the 44 patients, only nine continued to respond to hormone therapy and 35 were resistant in less than one year of treatment. The control group consisted of ten surgical specimens from patients who had Benign Prostatic Hyperplasia (BPH). For gene expression analysis and microRNAs the genetic materials were obtained using conventional extraction protocols and qRT-PCR technique using primers specific for each type of microRNA and gene. Cell assays of apoptosis, cycle and cell proliferation were performed on the MUSE cytometer using PC-3 cell line following the manufacturer\'s recommendations. The groups in the three trials were composed of the following forms: control, microRNA, FLU and microRNA+FLU. Results: We found subexpression of the miR-221, miR-222, miR-23b and miR-27b in PCa compared to BPH, in relation to the genes, overexpression of the three genes analyzed, p27 Kip-1, CCNG1 and AR was observed.We found a significant correlation between the greater expression of miR-23b and the group of patients who had PSA > 10ng/mL. In the apoptosis assay we found significant relationships between total apoptosis rates in the groups treated with miR-23b+FLU and miR-27b+FLU in relation to the control (p=0.0006 and p=0.003 respectively). Similarly to the cell cycle, the proliferation assay showed better results when the cells were treated with FLU, in this case a discrete decrease occurring when compared to the control group (p < 0.05). Conclusion: Our results demonstrate subexpression of the 4 microRNAs studied in the samples of patients with PCa. An anarchic expression of the p27 Kip-1 gene, overexpression of CCNG1 and AR genes in cases. We postulated that there is a synergistic effect between -23b/-27b microRNAs along with FLU in the apoptosis assay, and we demonstrated that only FLU had a significant effect on cell cycle control and proliferating in PC-3 cell line

A sinalização no sistema nervoso pode ocorrer pelo acoplamento direto entre células, via canais de junção comunicantes (JCs). Estes canais permitem a passagem de moléculas de até 1 kDa, e são formados por subunidades proteicas denominadas conexinas (Cxs). A comunicação celular via JCs desempenha um importante papel durante o desenvolvimento e a sinalização visual. Além disso, o acoplamento celular provido pelas JCs tem sido relacionado a processos de sobrevivência/morte celular. Do mesmo modo, ciclinas e cinases dependentes de ciclinas (CDKs), além de seu papel clássico na regulação do ciclo e diferenciação celular, estão envolvidas em processos neurodegenerativos. Estudos recentes têm observado a reentrada no ciclo celular de células neuronais pós-mitóticas em apoptose. Neste contexto, analisamos a expressão gênica e proteica das Cxs e ciclinas em resposta às lesões no sistema visual, especificamente na retina. Estas análises foram realizadas após a indução de trauma mecânico, modelo experimental que permite a visualização do foco, penumbra e áreas adjacentes à lesão. Utilizando técnicas combinadas, como a reação em cadeia da polimerase em tempo real (PCR Real-Time), Western Blot e imuno-histoquímica, avaliamos a expressão espaço-temporal destes genes e as proteínas por eles codificadas, em diferentes tempos pós-lesão. Os resultados da PCR Real-Time revelaram uma ausência de modulação da expressão gênica de Cx36 para os diferentes tempos pós-lesão analisados. A Cx43 mostrou aumento dos transcritos, após três e sete dias pós-lesão. A ciclina D1 e B1 apresentaram modulação significativa após um, três e sete dias pós-lesão. As análises de imuno-histoquímica revelaram uma redistribuição da Cx36 em resposta à lesão em diferentes tempos pós-lesão. A Cx43, por sua vez, apresentou um aumento aparente de sua expressão no foco e zona de penumbra da lesão, nos período de um, três e sete dias pós-lesão. Em retinas, após um e três dias de lesão, a ciclina D1 encontrou-se presente em células próximas ao foco da lesão. Observamos a presença de ciclina B1 no foco da lesão após um dia de lesão. Por meio de análises de Western Blot não foi possível detectar alterações das diferentes proteínas estudadas nas retinas, em períodos variados de exposição à lesão. Os dados deste estudo sugerem que i) possivelmente, as células afetadas pela lesão se encontram acopladas; ii) expressam proteínas reguladoras do ciclo celular. Levando em consideração o conjunto de resultados, sugerimos que é possível induzir ou prevenir a reentrada do ciclo celular em células pós-mitóticas da retina, controlando o acoplamento mediado pelas proteínas formadoras das JC. / Communication in the nervous system can occur directly between the cells through structures known as gap junction (GJ) channels. These channels allow the passage of small molecules up to 1 kDa and are composed of protein subunits named connexins (Cxs). Cell communication through GJ plays an important role during the development and visual signaling. Furthermore, cell coupling provided by the GJs has been related to processes of survival/cell death. Similarly, in addition to the classic role of cyclins and cyclins dependent kinases (CDKs) in the cell cycle regulation and differentiation, they are also involved in neurodegenerative processes. Recent studies have demonstrated the reentry of apoptotic post mitotic neurons in the cell cycle. In this context, we analyzed the gene and protein expression of Cxs and cyclins after lesions in the visual system, specifically in the retina. For this purpose, a mechanic trauma was induced in the retina, which represents a model that allows us to visualize the lesion focus, penumbra and adjacent areas. Using combined techniques, such as the real time polymerase chain reaction (real-time PCR), Western blot and immunohistochemistry, we evaluated the spatio-temporal expression of these genes and their encoded proteins at different times post-lesion. The real-time PCR revealed no modulation of the Cx36 gene expression for all the times post-lesion analyzed. Our results showed increase in the Cx43 transcripts one, three and seven days post-lesion. The immunohistochemistry analysis indicated redistribution of Cx36 in response to the lesion in different times. On the other hand, Cx43 presented evident increased expression in the focus and penumbra areas of the lesion one, three and seven days post-lesion. In our experiments we could observe that cyclin D1 is expressed in cells located close to the lesion focus one and three days post-lesion, while cyclin B1 is expressed in these cells only one day post-lesion. The Western blot analysis did not show changes on the protein levels evaluated in this study in any of the post-lesion times analyzed. Data obtained from this study suggest i) the cells affected by the lesion are possibly coupled by GJ; ii) these cells express protein regulators of cell cycle. Altogether, the results indicate that it is possible to induce or prevent the reentry of post mitotic cells of the retina in the cell cycle, by controlling cell coupling provided by GJ.

Caulobacter crescentus é uma bactéria Gram-negativa de vida livre cujo ciclo celular depende de eventos de diferenciação celular. A célula pré-divisional assimétrica dá origem a duas células filhas morfológica e funcionalmente distintas: a célula-talo e a célula móvel. A expressão do operon groESL é regulada por choque térmico e durante o ciclo celular a temperaturas normais, sendo a transcrição máxima na célula pré-divisional, com níveis baixos na célula-talo. Numa linhagem superexpressando &#963;32, os níveis do mRNA e da proteína GroEL estão aumentados, indicando que a transcrição ocorre a partir de um promotor ativado por &#963;32. A região regulatória também apresenta uma sequência repetida invertida, CIRCE, em que mutações de ponto aumentam a transcrição apenas a temperaturas normais de crescimento, indicando o papel inibitório desse elemento. Fusões de transcrição groESL-/acZ com mutações em CIRCE deixam de apresentar regulação temporal, bem como a síntese de GroEL numa linhagem hrcA-, em que o gene codificando o provável repressor que se liga em CIRCE está interrompido. Estes resultados indicam que o sistem CIRCE/HrcA está envolvido com a regulação da expressão de groESL durante o ciclo celular. Tentativas de se construir uma linhagem com groEL interrompido não tiveram sucesso, indicando ser este um gene essencial em todas as temperaturas. Um mutante condicional de groESL foi construído por recombinação homóloga e, em condições restritivas, o crescimento é inibido, os níveis de DnaK aumentam e as células se tomam filamentosas, porém não foi observada lise celular. As proteínas essenciais que são dependentes de GroEL/GroES para atingirem sua conformação funcional ainda não foram determinadas. / Caulobacter crescentus is an aquatic free-living Gram-negative bacterium whose cell cycle depends on cell differentiation. The asymmetrical predivisional cell gives rise to two morphologically and functionally different daughter cells: the swarmer cell an the stalked cell. The expression of the groESL operon is induced by heat shock and is cell cycle controlled at normal temperatures, with maximal transcription in the predivisional cell and very low levels in the stalked cell. In this work, it was demonstrated that, in a strain overexpressing &#963;32, the levels of groESL transcripts and the synthesis of GroEL are increased, confirming that this factor is responsible for the transcriptional activation of the &#963;32 -like promoter of this operon, that also presents a inverted repeat called CIRCE in its regulatory region. groESL-lacZ transcription fusions with point mutations in CIRCE indicated a negative role of this cis-acting element only at normal growth temperatures, with a minor effect on heat shock induction. In addition, the expression of these fusions are no longer cell-cycle regulated, as well as GroEL synthesis in a strain which does not have the HrcA protein, the putative repressor that binds CIRCE, indicating that the CIRCE-HrcA system are involved in cell cycle regulation of groESL in C. crescentus. It was also shown that groEL is an essential gene at normal growth temperatures, since a strain with groEL disrupted is not viable. A conditional mutant was obtained by homologous recombination and in restrictive conditions growth is inhibited, DnaK levels are increased and the cells become filamentous, but no celllysis was observed. The proteins that require GroEL/GroES for proper folding have not been identified yet.

Peptídeos intracelulares são constantemente produzidos pelo sistema ubiquitina proteassomo e muitos são provavelmente funcionais. Aqui, um nonapeptídio derivado da ciclina-D2, específica da transição G1/S, chamado \"pep5\" mostrou um aumento específico durante a fase S do ciclo celular em células HeLa. O pep5 (50-100 &mu;M) induziu a morte celular em células HeLa e em várias outras células tumorais, mas isso só ocorreu quando o pep5 foi sintetizado acoplado ao peptídeo penetrador de células (pep5-cpp). In vivo, o pep5-cpp reduziu o volume do glioblastoma C6 de ratos Wistar em cerca de 50%. A acetilação reduziu a potência do pep5-cpp, enquanto substituições Leu-Ala aboliram totalmente a atividade deste peptídeo. Os resultados de caracterização inicial do mecanismo de morte celular indizida pelo pep5 incluem ativação de caspases 3/7 e 9, inibição da fosforilação Akt2 e inibição da atividade do proteassomo. Esses dados colaboram com a hipótese da função de peptídeos intracelulares na sinalização. / Intracellular peptides are constantly produced by the ubiquitinproteasome system and many are probably functional. Here, a nonapeptide of G1/S-specific cyclin-D2 named pep5 showed a specific increase during the S phase of HeLa cell cycle. Pep5 (50-100 &mu;M) induced cell death in HeLa and in several other tumor cells, only when it was fused to a cell penetrating peptide (pep5-cpp). In vivo, the pep5-cpp reduced the volume of the rat C6 glioblastoma by almost 50%. Acetylation reduced the potency of the pep5-cpp while Leu-Ala substitutions totally abolished the pep5 activity. Findings from the initial characterization of the cell death mechanism of pep5 include caspase 3/7 and 9 activation, inhibition of Akt2 phosphorylation and inhibition of proteasome activity. These data further support the intracellular function of peptides.

Os tumores astrocíticos são originados a partir dos astrócitos e classificados de acordo com a Organização Mundial de Saúde em astrocitoma pilocítico (grau I), astrocitoma subependimal de células gigantes (grau I), xantoastrocitoma pleomórfico (grau II), astrocitoma difuso (grau II), astrocitoma anaplásico (grau III) e glioblastoma (GBM) (grau IV). Este último é o tumor cerebral mais frequente em adultos, possuindo uns dos piores prognósticos, devido principalmente à radioresistência do tumor, com uma sobrevida média de 14 meses. Vários estudos têm procurado encontrar novos alvos terapêuticos e os genes da família BUB são candidatos promissores, devido ao seu papel no controle do ciclo celular. Estes genes participam do mecanismo do ponto de checagem do fuso mitótico, prevenindo a separação prematura das cromátides irmãs. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a expressão de BUB1, BUB3 e BUBR1 em amostras de pacientes portadores de gliomas de baixo grau (I e II) e glioblastoma, relacionar as expressões destes genes à sobrevida e estudar os efeitos da inibição dos genes BUB1 e BUBR1, por RNAi, na linhagem pediátrica SF188. Nossos resultados mostraram que tanto BUB1 quanto BUBR1 foram hiperexpressos nos glioblastomas e nos gliomas de baixo grau em relação à substância branca (p<0,05). A análise da expressão destes genes em amostras de glioblastomas em relação a amostras de grau I e II demonstrou uma hiperexpressão dos genes BUB1 e BUBR1 e uma hipoexpressão do BUB3 em glioblastoma (p<0,05). Em relação à sobrevida, os baixos níveis de expressão dos genes BUB1 e BUBR1 foram relacionados a uma melhor sobrevida quando analisado o total de todos os pacientes. Paralelamente, a inibição dos genes BUB1 e BUBR1 na linhagem SF188 resultou em uma diminuição da proliferação e também da capacidade clonogênica, além de um aumento na apoptose quando combinado com temozolomida (TMZ). Também foram realizados experimentos com inibições dos genes com ou sem a presença de irradiação. Esta combinação resultou em uma diminuição tanto da proliferação quanto da capacidade clonogênica. Estes resultados sugerem que o BUB1 e o BUBR1 podem ser considerados alvos interessantes para o tratamento de glioblastoma, porém estudos adicionais são necessários para confirmar tal potencial. / Astrocytic tumors are originated from astrocitytes and classified according to the World Health Organization into pilocytic astrocytoma (grade I), subependymal giant cell astrocytoma (grade I), pleomorphic xanthoastrocytoma (grade II), diffuse astrocytoma (grade II), anaplastic astrocytoma (grade III) and Glioblastoma (GBM) (grade IV). Glioblastoma is the most common brain tumor in adults with a very poor prognosis and a median survival of 14 months. Because their role in cell cycle control, several authors have previously ponited the BUB gene family as new therapeutic target candidates. These genes participate in the mitotic checkpoint by preventing the premature separation of sister chromatids. The aims of this study were to study the expression of BUB1, BUB3 e BUBR1 in samples of patients with low-grade gliomas (I and II) and glioblastoma, evaluate any association of gene expression with patient survival and analyze BUB1 e BUBR1 inhibition (by iRNA) effects, on SF188, a pediatric cell line. BUB1 and BUBR1 were found hyperexpressed in glioblastoma samples and in low-grade gliomas when compared with white matter samples (p<0.05). The analysis of the expression of these genes in glioblastoma samples compared with grade I and II samples showed a hyperexpression of BUB1 and BUBR1, while BUB3 was hipoexpressed in glioblastoma (p<0.05). In the survival analysis, the hipoexpression of BUB1 and BUBR1 genes were related with a better survival when all patients were considered. The BUB1 and BUBR1 inhibition resulted in decreased proliferation and colony formation, along with increased apoptosis when combined with temozolomide. Experiments with the inhibition of genes also were performed in association with irradiation. This combination demonstrated decreased proliferation and colony formation. Our results suggest that BUB1 and BUBR1 might be interesting targets for future treatment of glioblastoma, nonetheless further studies are necessary to confirm this potencial.

Os microRNAs regulam uma parte significativa dos genes humanos, dentre os quais genes responsáveis por controlar o ciclo celular. Em estudos anteriores identificou-se maior expressão do miR-196a em amostras de carcinoma epidermoide de cabeça e pescoço (CECP), um dos tipos de tumor mais comuns no mundo, quando comparadas a margens cirúrgicas. Através de estudos de ganho de função, observou-se diminuição da proliferação de queratinócitos orais e de linhagens celulares após a super-expressão do miR-196a. Neste trabalho avaliamos a expressão gênica e de proteínas em linhagem celular em diferentes tempos após super-expressão do microRNA. Identificamos alterações na expressão de genes ativadores e repressores do ciclo e diminuição na expressão de p27, alvo do miR-196a. Observamos que após 48 horas de super-expressão a maioria dos genes repressores do ciclo celular estavam mais expressos, fato possivelmente associado à diminuição da proliferação. Sugerimos que a super-expressão de miR-196a possa ser considerada como uma possível terapia para o tratamento do câncer. / MicroRNAs regulate a proportion of human genes, among which genes responsible for cell cycle control. Squamous cell carcinoma of head and neck (HNSCC) is among the most common malignancies worldwide. In a previous study we identified enhanced expression of miR-196a in HNSCC samples compared with surgical margins and increased expression of miR-196a in HNSCC-derived cell lines compared to oral keratinocytes. Following a gain of function study, there was decreased oral keratinocyte and HNSCC cell line proliferation. In this study, gene expression and protein levels were assessed within 48 hours after overexpression of miR-196a. Changes in gene expression levels of cell cycle activators and repressors was observed, as well as the decreased expression of p27, a gene targeted by miR-196a. At 48 hours following the overexpression of miR-196a most inhibitor genes were more expressed. This fact could be associated with the decrease in cell proliferation after overexpression of miR-196a. We suggest that the overexpression of miR-196a is considered a tool for CECP therapy.