Introdução: A patogênese molecular dos tumores adrenocorticais é heterogênea e ainda pouco compreendida. A hiperexpressão do gene do fator de crescimento semelhante à insulina II (IGF-II) tem sido demonstrada na maioria dos carcinomas adrenocorticais em adultos. Os efeitos mitogênicos do IGF-II são mediados pela interação com o receptor de IGF-I (IGF-IR). Adicionalmente, o fator esteroidogênico 1 (SF-1) e o fator codificado por uma região crítica do cromossomo X associada ao sexo reverso e à hipoplasia adrenal congênita (DAX-1), ambos envolvidos no desenvolvimento e na esteroidogênese adrenal, também têm sido implicados na tumorigênese adrenocortical. Objetivos: Analisar a expressão gênica e a imunorreatividade dos fatores IGF-II, IGF-IR, SF-1 e DAX-1 em tumores adrenocorticais de crianças e adultos. Avaliamos ainda os efeitos de um inibidor seletivo do IGF-IR (NVP-AEW541) na proliferação celular e apoptose de linhagens celulares de tumores adrenocorticais. Métodos: Neste estudo, a expressão gênica foi determinada por PCR quantitativa em tempo real em 57 tumores adrenocorticais (37 adenomas e 20 carcinomas). Vinte e três pacientes tinham idade inferior ou igual a 15 anos. A análise de imunohistoquímica foi realizada em 109 tumores adrenocorticais (71 adenomas e 38 carcinomas). Os efeitos do tratamento com NVP-AEW541 (0,3 a 30 M) na proliferação celular e apoptose foram avaliados nas células NCI H295 de carcinoma adrenocortical humano e em uma nova linhagem celular estabelecida a partir de um adenoma adrenocortical pediátrico da nossa casuística. Resultados: A hiperexpressão do gene IGF-II foi evidenciada nos tumores adrenocorticais benignos e malignos de crianças (média ± EPM, 50,8 ± 18,5 vs. 31,2 ± 3,7, respectivamente; p= 0,23). Em adultos, a expressão do gene IGF-II foi significativamente mais elevada nos carcinomas adrenocorticais quando comparada com os adenomas (270,5 ± 130,2 vs. 16,1 ± 13,3; p= 0,0001). O percentual das células neoplásicas imunorreativas para o IGF-II não foi significativamente diferente entre os adenomas e carcinomas adrenocorticais pediátricos (14,1 ± 2,8% vs. 31,1 ± 13,1%, respectivamente; p= 0,32). Em adultos, o percentual das células neoplásicas positivas para o IGF-II foi significativamente maior nos carcinomas adrenocorticais em relação aos adenomas (34,4 ± 5,8% vs. 14,2 ± 3,2, respectivamente; p= 0,03). Os valores de RNAm do IGF-IR foram significativamente mais elevados nos carcinomas adrenocorticais pediátricos em relação aos adenomas (9,1 ± 1,2 vs. 2,6 ± 0,3; p= 0,0001), enquanto a expressão deste receptor foi similar nos tumores adrenocorticais benignos e malignos de adultos (1,6 ± 0,3 vs. 1,8 ± 0,5, respectivamente; p= 0,75). Os valores de RNAm do IGF-IR [risco relativo (RR) 2,0, intervalo de confiança (IC) de 95% 1,2 a 3,1; p= 0,004] e os critérios histopatológicos de Weiss (RR 1,8, IC de 95% 1,2 a 2,7; p= 0,003) foram marcadores independentes de metástases em crianças e adultos, respectivamente. O NVP-AEW541 inibiu a proliferação celular estimulada por IGF-II de forma dose e tempo dependentes nas 2 linhagens celulares de tumores adrenocorticais através de uma significativa indução da apoptose. Adicionalmente, a hiperexpressão do gene SF-1 foi identificada em 13% e 15% dos tumores adrenocorticais diagnosticados em crianças e adultos, respectivamente. O percentual das células neoplásicas com imunorreatividade nuclear para SF-1 foi significativamente maior nos tumores adrenocorticais pediátricos em relação aos tumores diagnosticados em adultos (29,1 ± 5,4% vs. 8,3 ± 2,3%, respectivamente; p= 0,0001). Estes dados indicam que o aumento da expressão do SF-1 nos tumores adrenocorticais pediátricos ocorre em nível pós-traducional. A hiperexpressão do gene DAX-1 foi identificada em 39% dos tumores adrenocorticais, com uma prevalência semelhante em crianças e adultos. De forma similar, o aumento da expressão da proteína DAX-1 foi identificado em 36% e 27% dos tumores adrenocorticais diagnosticados em crianças e adultos, respectivamente. A imunorreatividade nuclear para DAX- 1 foi semelhante nos adenomas e carcinomas adrenocorticais (29,2 ± 3,8% vs. 21,4 ± 5,8% das células neoplásicas, respectivamente; p= 0,12). Conclusões: A hiperexpressão do IGF-II tem um papel relevante na tumorigênese adrenocortical. A hiperexpressão do gene IGF-IR foi um marcador biológico independente do carcinoma adrenocortical metastático em crianças. Os efeitos anti-tumorais in vitro do NVP-AEW541 sugerem que o IGF-IR constitui um potencial alvo terapêutico para o carcinoma adrenocortical humano. Adicionalmente, o aumento da expressão do SF-1 foi evidenciado predominantemente nos tumores adrenocorticais pediátricos. A hiperexpressão do DAX-1 constitui um evento importante na patogênese molecular dos tumores adrenocorticais benignos e malignos / Introduction: The molecular pathogenesis of adrenocortical tumors is heterogeneous and incompletely understood. Insulin-like growth factor II (IGF-II) overexpression has been demonstrated in adult adrenocortical carcinomas. IGF-II exerts its mitogenic effects through interaction with IGF-I receptor (IGF-IR). In addition, steroidogenic factor 1 gene (SF-1) and dosage-sensitive sex reversal-adrenal hypoplasia congenita critical region on the X chromosome gene (DAX-1), which regulate adrenal development and steroidogenesis, have been also involved in adrenocortical tumorigenesis. Objectives: To analyze gene and protein expression of IGF-II, IGF-IR, SF-1 and DAX-1 in pediatric and adult adrenocortical tumors. We also evaluated the effects of a selective IGF-IR kinase inhibitor (NVP-AEW541) on adrenocortical tumor cell lines. Methods: Gene expression was determined by quantitative real-time PCR in 57 adrenocortical tumors (37 adenomas and 20 carcinomas) from 23 children and 34 adults. Twenty and three patients were younger than 15 years. A tissue microarray analysis was performed on a large cohort of 109 ACT (71 adenomas and 38 carcinomas; 39 children and 70 adults) In addition, the effects of NVP-AEW541 treatment (0.3 to 30M) on proliferation and apoptosis were investigated in the NCI H295 cell line and in a new cell line established from a pediatric adrenocortical adenoma of our cohort. Results: IGF-II transcripts were overexpressed in pediatric adrenocortical carcinomas and adenomas (mean ± SE, 50.8 ± 18.5 vs. 31.2 ± 3.7, respectively; p= 0.23). IGF-II gene expression was significantly higher in adult adrenocortical carcinomas than in adenomas (270.5 ± 130.2 vs. 16.1 ± 13.3; p= 0.0001). The percentual of neoplastic cells immunostaining for IGF-II was not statistically different between pediatric adrenocortical adenomas and carcinomas (14.1 ± 2.8% vs. 31.1 ± 13.1%, respectively; p= 0.32). Otherwise, the percentual of positive neoplastic cells for IGF-II was significantly higher in adult adrenocortical carcinomas than in adenomas (34.4 ± 5.8% vs. 14.2 ± 3.2, respectively; p= 0.03). IGF-IR mRNA levels were significantly higher in pediatric adrenocortical carcinomas than in adenomas (9.1 ± 1.2 vs. 2.6 ± 0.3; p= 0.0001), whereas similar IGF-IR expression levels were identified in adult adrenocortical carcinomas and adenomas (1.6 ± 0.3 vs. 1.8 ± 0.5, respectively; p= 0.75). In a Cox multivariate analysis, IGF-IR gene expression [hazard ratio (HR) 2.0, 95% confidence interval (CI) 1.2 to 3.1; p= 0.004] and Weiss score (HR 1.7, 95% CI 1.2 to 2.7; p= 0.003) were independent biomarkers of metastasis in pediatric and adult adrenocortical tumors, respectively. Furthermore, NVP-AEW541 blocked cell proliferation in a dose- and time-dependent manner in both NCI H295 and pediatric adrenocortical cell lines through a significant increase of apoptosis. Additionally, SF-1 gene overexpression was identified in 13% and 15% of pediatric and adult adrenocortical tumors, respectively. The percentual of neoplastic cells with nuclear immunoreactivity for SF-1 was significantly higher in pediatric than in adult adrenocortical tumors (29.1 ± 5.4% vs. 8.3 ± 2.3%, respectively; p= 0.0001). These findings suggest that SF-1 overexpression occurs at the translational level in pediatric adrenocortical tumors. DAX-1 gene overexpression was identified in 39% of adrenocortical tumors with a similar frequency in children and adults. Similarly, DAX-1 protein overexpression was identified in 36% and 27% of pediatric and adult adrenocortical tumors, respectively. DAX-1 immunostaining on nuclei was not statistically different in benign and malignant adrenocortical tumors (29.2 ± 3.8% vs. 21.4 ± 5.8% of neoplastic cells, respectively; p= 0.12). Conclusion: IGF-II overexpression has a pivotal role to adrenocortical tumorigenesis. IGFIR overexpression was a potential biomarker of metastases in children with adrenocortical carcinoma. We demonstrated that a selective IGF-IR kinase inhibitor had anti-tumor effects in adult and pediatric ACT cell lines, suggesting that IGF-IR inhibitors represent a promising therapy for human adrenocortical carcinoma. In addition, SF-1 overexpression might be mainly involved in pediatric adrenocortical tumorigenesis. DAX-1 overexpression has an important role to molecular pathogenesis of benign and malignant adrenocortical tumors

Introdução: Os mecanismos moleculares que levam ao desenvolvimento de tumores do córtex suprarrenal ainda são pouco compreendidos. Uma alta frequência de carcinomas adrenocorticais na infância tem sido relatada nas regiões sul e sudeste do Brasil, com a presença de uma única mutação germinativa do supressor tumoral p53 (p.R337H) sendo evidenciada em 80- 97% dos casos. Outros fatores implicados na tumorigênese adrenocortical incluem a hiperexpressão das vias IGF2 e Wnt. Os microRNAs, fragmentos de RNA que não codificam proteínas, são capazes de controlar a transcrição gênica exercendo um papel importante no crescimento e proliferação celular. O papel dos microRNA na tumorigênese adrenal ainda não está totalmente elucidado. Objetivos: Avaliar diferenças no perfil de expressão de microRNAs entre tumores benignos e malignos do córtex da suprarrenal da população adulta e pediátrica. Comparar esta expressão entre as amostras caracterizadas pela presença da mutação germinativa p.R337H do supressor tumoral p53, hiperexpressão da via Wnt e da via do IGF2. Métodos: Trinta e seis pacientes não relacionados, adultos e crianças, foram estudados. Os pacientes tiveram avaliação do perfil de produção hormonal e das vias moleculares p53, IGF2 e Wnt. O perfil de expressão de microRNAs foi determinado utilizando-se produto comercial específico TaqMan MicroRNA Human Array (AppliedBiosystems, Forster City, CA, USA). Os dados de expressão foram analisados com o programa Expression Suite (AppliedBiosystems, Forster City, CA, USA) e Realtime Statmainer (Integromics, Granada, Espanha). O estudo de alvos e das redes gênicas afetadas foram estudados com o programa Ingenuity - IPA (Ingenuity, EUA). Resultados: A comparação do perfil de expressão entre adenomas e carcinomas revelou alteração de expressão em 89 e 21 miRNAs em adultos e crianças, respectivamente. Após a correção estatística para múltiplos testes, nove miRNAs mantiveram diferenças significantes em adultos e nenhum em crianças. Dentre os microRNAs com expressão alterada em adultos estavam o miR-483-3p (p=0,011), miR-1290 (p=0,011) e miR-106b (p=0,048). Esses microRNAs foram selecionados para avaliação como biomarcadores por meio de curva ROC. O miR-1290 apresentou o melhor resultado (AUC=1,0; IC 95% 1,0; p=0,003), com valores de expressão de miR-1290 de 10,3 sendo capazes de diferenciar adenomas de carcinomas em adultos com 100% de sensibilidade e especificidade. Na população pediátrica, não foi possível diferenciar adenomas de carcinomas com o uso de microRNAs individuais. A comparação direta entre o perfil de expressão de adenomas da população adulta e pediátrica revelou 38 miRNAs com alteração de expressão. O miR-483-3p e miR-483-5p estavam dentre os mais desregulados e foram os únicos a manter diferença estatística significativa (p=0,009 para ambos), estando hiperexpressos em crianças. A comparação direta do perfil de expressão entre carcinomas da população adulta e pediátrica revelou 26 microRNAs com alteração de expressão, porém sem significância estatística após correção para múltiplos testes. A comparação entre as amostras caracterizadas pela mutação p.R337H do supressor tumoral p53 revelou 53 genes alterados. A comparação entre as amostras caracterizadas por alteração do Wnt revelou 46 genes desregulados. Entretanto, essas alterações não mantiveram significância estatística após correção estatística para múltiplos testes. A comparação entre as amostras caracterizadas por alteração do IGF2 revelou 83 genes alterados, com miR-483-3p (p < 0,001), miR-483-5p (p < 0,001), miR-296-5p (p=0,047) e miR-1290 (p=0,011) mantendo significância estatística após correção para múltiplos testes. O estudo dos potenciais alvos e das redes genicas afetadas pelos miRNAs desregulados observados nesse estudo revelou novas e promissoras vias moleculares que podem ajudar a melhor entender a tumorigenese adrenocortical. Conclusões: Diferenças no perfil de expressão de microRNAs foram observadas entre tumores benignos e malignos do córtex da suprarrenal da população adulta e pediátrica. O ganho de expressão foi o evento mais comum. Os genes miR-483-3p, miR-1290 e miR-106b foram reconhecidos em diversas comparações entre os grupos de interesse e parecem apresentar papel importante na tumorigenese adrenocortical. Além disso, o miR-1290 demonstrou atuar como biomarcador capaz de diferenciar adenomas de carcinomas na população adulta. O estudo de redes gênicas potencialmente afetadas pelos microRNAs que apresentaram alteração de expressão nesse estudo poderá ajudar no melhor entendimento da tumorigênese adrenocortical / Introduction: The molecular mechanisms that lead to the development of tumors of the adrenal cortex are still poorly understood. A high frequency of pediatric adrenocortical carcinomas has been reported in South and Southeast of Brazil, and a single germline mutation of the tumor suppressor p53 (p.R337H) has been identified in 80-97% of cases. In addition, the overexpression of IGF2 and Wnt pathways are also involved in adrenal tumorigenesis. MicroRNAs, a class of small nonconding RNA, are able to control gene transcription regulating cellular growth and proliferation. However, the role of microRNA has not been fully elucidated in adrenal tumorigenesis. Objectives: To evaluate differences in the expression profile of microRNA between adult and pediatric adrenocortical tumors. To compare microRNA expression profile among samples with and without TP53, Wnt and IGF2 abnormalities. Methods: Thirty-six unrelated patients, adults and children, were studied. Patients had comprehensive hormonal evaluation and tumor samples were studied for TP53, Wnt and IGF2. The expression profile of microRNAs were determined using specific commercial product TaqMan MicroRNA Human Array (AppliedBiosystems, Forster City, CA, USA). The expression data were analyzed with the program Expression Suite (AppliedBiosystems, Forster City, CA, USA) and Realtime Statmainer (Integromics, Granada, Spain). The study of gene networks and affected targets genes have been studied with the Ingenuity program - IPA (Ingenuity, USA). Results: Comparing expression profile between adenomas and carcinomas revealed 89 and 21 deregulated miRNAs in adults and children, respectively. After false discovery rate correction, nine microRNA have maintained significant diferences in miRNAs between adults and none in children. Among microRNAs deregulated in adults were miR-483-3p (p = 0.011), miR-1290 (p = 0.011) and miR-106b (p = 0.048). These microRNAs were selected for evaluation as biomarkers through ROC curve. The miR- 1290 presented the best result (AUC = 1.0; IC 95% 1.0; p = 0.003), with values of expression of miR-1290 of 10.3 being able to differentiate adenomas from carcinomas with 100% sensitivity and specificity. It was not possible to differentiate adenomas from carcinomas by using microRNAs. The direct comparison between the expression profile of adult and pediatric adenomas revealed 38 degulated miRNAs. The miR-483-3p and miR-483-5p were hiperexpressed in children and were the only ones that keept a statistically significant difference (p = 0.009 for both). The direct comparison of the expression profile between adult and pediatric carcinomas revealed 26 deregulated microRNAs, but without statistical significance after correction for multiple testing. The comparison between samples characterized by the p.R337H mutation of tumor suppressor p53 revealed 53 genes deregulated. The comparison between samples characterized by alteration of Wnt reveled 46 microRNAs deregulated. However, after statistical correction for false discovery rate none of them maintained significance. The comparison between samples characterized by change in the IGF2 gene revealed 83 deregulated microRNAs, miR-483-3 p (p < 0.001), miR-483-5 p (p < 0.001), miR-296-5 p (p = 0.047) and miR-1290 (p = 0.011) maintaining statistical significance after correction for false discovery rate. The study of potential targets and molecular networks affected by the deregulatad microRNAs showed promising new molecular pathways that may help better understand the adrenocortical tumorigenese. Conclusions: There were changes in the microRNAs expression profile between malignant and benign tumors of the adrenal cortex of adult and pediatric population. Hyperexpression were the most common presentation. MiR-483-3p, miR-1290 and miR-106b were recognized in various comparisons among groups of interest and appear to have an important role in adrenocortical tumorigenese. In addition, the miR- 1290 can act as a biomarker differentiating adenomas from carcinomas in the adult population. The study of molecular networks potentially affected by the microRNAs deregulated culd contribute to better understanding of adrenocortical tumorigenesis

Introdução: Os mecanismos moleculares que levam ao desenvolvimento de tumores do córtex suprarrenal ainda são pouco compreendidos. Uma alta frequência de carcinomas adrenocorticais na infância tem sido relatada nas regiões sul e sudeste do Brasil, com a presença de uma única mutação germinativa do supressor tumoral p53 (p.R337H) sendo evidenciada em 80- 97% dos casos. Outros fatores implicados na tumorigênese adrenocortical incluem a hiperexpressão das vias IGF2 e Wnt. Os microRNAs, fragmentos de RNA que não codificam proteínas, são capazes de controlar a transcrição gênica exercendo um papel importante no crescimento e proliferação celular. O papel dos microRNA na tumorigênese adrenal ainda não está totalmente elucidado. Objetivos: Avaliar diferenças no perfil de expressão de microRNAs entre tumores benignos e malignos do córtex da suprarrenal da população adulta e pediátrica. Comparar esta expressão entre as amostras caracterizadas pela presença da mutação germinativa p.R337H do supressor tumoral p53, hiperexpressão da via Wnt e da via do IGF2. Métodos: Trinta e seis pacientes não relacionados, adultos e crianças, foram estudados. Os pacientes tiveram avaliação do perfil de produção hormonal e das vias moleculares p53, IGF2 e Wnt. O perfil de expressão de microRNAs foi determinado utilizando-se produto comercial específico TaqMan MicroRNA Human Array (AppliedBiosystems, Forster City, CA, USA). Os dados de expressão foram analisados com o programa Expression Suite (AppliedBiosystems, Forster City, CA, USA) e Realtime Statmainer (Integromics, Granada, Espanha). O estudo de alvos e das redes gênicas afetadas foram estudados com o programa Ingenuity - IPA (Ingenuity, EUA). Resultados: A comparação do perfil de expressão entre adenomas e carcinomas revelou alteração de expressão em 89 e 21 miRNAs em adultos e crianças, respectivamente. Após a correção estatística para múltiplos testes, nove miRNAs mantiveram diferenças significantes em adultos e nenhum em crianças. Dentre os microRNAs com expressão alterada em adultos estavam o miR-483-3p (p=0,011), miR-1290 (p=0,011) e miR-106b (p=0,048). Esses microRNAs foram selecionados para avaliação como biomarcadores por meio de curva ROC. O miR-1290 apresentou o melhor resultado (AUC=1,0; IC 95% 1,0; p=0,003), com valores de expressão de miR-1290 de 10,3 sendo capazes de diferenciar adenomas de carcinomas em adultos com 100% de sensibilidade e especificidade. Na população pediátrica, não foi possível diferenciar adenomas de carcinomas com o uso de microRNAs individuais. A comparação direta entre o perfil de expressão de adenomas da população adulta e pediátrica revelou 38 miRNAs com alteração de expressão. O miR-483-3p e miR-483-5p estavam dentre os mais desregulados e foram os únicos a manter diferença estatística significativa (p=0,009 para ambos), estando hiperexpressos em crianças. A comparação direta do perfil de expressão entre carcinomas da população adulta e pediátrica revelou 26 microRNAs com alteração de expressão, porém sem significância estatística após correção para múltiplos testes. A comparação entre as amostras caracterizadas pela mutação p.R337H do supressor tumoral p53 revelou 53 genes alterados. A comparação entre as amostras caracterizadas por alteração do Wnt revelou 46 genes desregulados. Entretanto, essas alterações não mantiveram significância estatística após correção estatística para múltiplos testes. A comparação entre as amostras caracterizadas por alteração do IGF2 revelou 83 genes alterados, com miR-483-3p (p < 0,001), miR-483-5p (p < 0,001), miR-296-5p (p=0,047) e miR-1290 (p=0,011) mantendo significância estatística após correção para múltiplos testes. O estudo dos potenciais alvos e das redes genicas afetadas pelos miRNAs desregulados observados nesse estudo revelou novas e promissoras vias moleculares que podem ajudar a melhor entender a tumorigenese adrenocortical. Conclusões: Diferenças no perfil de expressão de microRNAs foram observadas entre tumores benignos e malignos do córtex da suprarrenal da população adulta e pediátrica. O ganho de expressão foi o evento mais comum. Os genes miR-483-3p, miR-1290 e miR-106b foram reconhecidos em diversas comparações entre os grupos de interesse e parecem apresentar papel importante na tumorigenese adrenocortical. Além disso, o miR-1290 demonstrou atuar como biomarcador capaz de diferenciar adenomas de carcinomas na população adulta. O estudo de redes gênicas potencialmente afetadas pelos microRNAs que apresentaram alteração de expressão nesse estudo poderá ajudar no melhor entendimento da tumorigênese adrenocortical / Introduction: The molecular mechanisms that lead to the development of tumors of the adrenal cortex are still poorly understood. A high frequency of pediatric adrenocortical carcinomas has been reported in South and Southeast of Brazil, and a single germline mutation of the tumor suppressor p53 (p.R337H) has been identified in 80-97% of cases. In addition, the overexpression of IGF2 and Wnt pathways are also involved in adrenal tumorigenesis. MicroRNAs, a class of small nonconding RNA, are able to control gene transcription regulating cellular growth and proliferation. However, the role of microRNA has not been fully elucidated in adrenal tumorigenesis. Objectives: To evaluate differences in the expression profile of microRNA between adult and pediatric adrenocortical tumors. To compare microRNA expression profile among samples with and without TP53, Wnt and IGF2 abnormalities. Methods: Thirty-six unrelated patients, adults and children, were studied. Patients had comprehensive hormonal evaluation and tumor samples were studied for TP53, Wnt and IGF2. The expression profile of microRNAs were determined using specific commercial product TaqMan MicroRNA Human Array (AppliedBiosystems, Forster City, CA, USA). The expression data were analyzed with the program Expression Suite (AppliedBiosystems, Forster City, CA, USA) and Realtime Statmainer (Integromics, Granada, Spain). The study of gene networks and affected targets genes have been studied with the Ingenuity program - IPA (Ingenuity, USA). Results: Comparing expression profile between adenomas and carcinomas revealed 89 and 21 deregulated miRNAs in adults and children, respectively. After false discovery rate correction, nine microRNA have maintained significant diferences in miRNAs between adults and none in children. Among microRNAs deregulated in adults were miR-483-3p (p = 0.011), miR-1290 (p = 0.011) and miR-106b (p = 0.048). These microRNAs were selected for evaluation as biomarkers through ROC curve. The miR- 1290 presented the best result (AUC = 1.0; IC 95% 1.0; p = 0.003), with values of expression of miR-1290 of 10.3 being able to differentiate adenomas from carcinomas with 100% sensitivity and specificity. It was not possible to differentiate adenomas from carcinomas by using microRNAs. The direct comparison between the expression profile of adult and pediatric adenomas revealed 38 degulated miRNAs. The miR-483-3p and miR-483-5p were hiperexpressed in children and were the only ones that keept a statistically significant difference (p = 0.009 for both). The direct comparison of the expression profile between adult and pediatric carcinomas revealed 26 deregulated microRNAs, but without statistical significance after correction for multiple testing. The comparison between samples characterized by the p.R337H mutation of tumor suppressor p53 revealed 53 genes deregulated. The comparison between samples characterized by alteration of Wnt reveled 46 microRNAs deregulated. However, after statistical correction for false discovery rate none of them maintained significance. The comparison between samples characterized by change in the IGF2 gene revealed 83 deregulated microRNAs, miR-483-3 p (p < 0.001), miR-483-5 p (p < 0.001), miR-296-5 p (p = 0.047) and miR-1290 (p = 0.011) maintaining statistical significance after correction for false discovery rate. The study of potential targets and molecular networks affected by the deregulatad microRNAs showed promising new molecular pathways that may help better understand the adrenocortical tumorigenese. Conclusions: There were changes in the microRNAs expression profile between malignant and benign tumors of the adrenal cortex of adult and pediatric population. Hyperexpression were the most common presentation. MiR-483-3p, miR-1290 and miR-106b were recognized in various comparisons among groups of interest and appear to have an important role in adrenocortical tumorigenese. In addition, the miR- 1290 can act as a biomarker differentiating adenomas from carcinomas in the adult population. The study of molecular networks potentially affected by the microRNAs deregulated culd contribute to better understanding of adrenocortical tumorigenesis

Introdução: A patogênese molecular dos tumores adrenocorticais é heterogênea e ainda pouco compreendida. A hiperexpressão do gene do fator de crescimento semelhante à insulina II (IGF-II) tem sido demonstrada na maioria dos carcinomas adrenocorticais em adultos. Os efeitos mitogênicos do IGF-II são mediados pela interação com o receptor de IGF-I (IGF-IR). Adicionalmente, o fator esteroidogênico 1 (SF-1) e o fator codificado por uma região crítica do cromossomo X associada ao sexo reverso e à hipoplasia adrenal congênita (DAX-1), ambos envolvidos no desenvolvimento e na esteroidogênese adrenal, também têm sido implicados na tumorigênese adrenocortical. Objetivos: Analisar a expressão gênica e a imunorreatividade dos fatores IGF-II, IGF-IR, SF-1 e DAX-1 em tumores adrenocorticais de crianças e adultos. Avaliamos ainda os efeitos de um inibidor seletivo do IGF-IR (NVP-AEW541) na proliferação celular e apoptose de linhagens celulares de tumores adrenocorticais. Métodos: Neste estudo, a expressão gênica foi determinada por PCR quantitativa em tempo real em 57 tumores adrenocorticais (37 adenomas e 20 carcinomas). Vinte e três pacientes tinham idade inferior ou igual a 15 anos. A análise de imunohistoquímica foi realizada em 109 tumores adrenocorticais (71 adenomas e 38 carcinomas). Os efeitos do tratamento com NVP-AEW541 (0,3 a 30 M) na proliferação celular e apoptose foram avaliados nas células NCI H295 de carcinoma adrenocortical humano e em uma nova linhagem celular estabelecida a partir de um adenoma adrenocortical pediátrico da nossa casuística. Resultados: A hiperexpressão do gene IGF-II foi evidenciada nos tumores adrenocorticais benignos e malignos de crianças (média ± EPM, 50,8 ± 18,5 vs. 31,2 ± 3,7, respectivamente; p= 0,23). Em adultos, a expressão do gene IGF-II foi significativamente mais elevada nos carcinomas adrenocorticais quando comparada com os adenomas (270,5 ± 130,2 vs. 16,1 ± 13,3; p= 0,0001). O percentual das células neoplásicas imunorreativas para o IGF-II não foi significativamente diferente entre os adenomas e carcinomas adrenocorticais pediátricos (14,1 ± 2,8% vs. 31,1 ± 13,1%, respectivamente; p= 0,32). Em adultos, o percentual das células neoplásicas positivas para o IGF-II foi significativamente maior nos carcinomas adrenocorticais em relação aos adenomas (34,4 ± 5,8% vs. 14,2 ± 3,2, respectivamente; p= 0,03). Os valores de RNAm do IGF-IR foram significativamente mais elevados nos carcinomas adrenocorticais pediátricos em relação aos adenomas (9,1 ± 1,2 vs. 2,6 ± 0,3; p= 0,0001), enquanto a expressão deste receptor foi similar nos tumores adrenocorticais benignos e malignos de adultos (1,6 ± 0,3 vs. 1,8 ± 0,5, respectivamente; p= 0,75). Os valores de RNAm do IGF-IR [risco relativo (RR) 2,0, intervalo de confiança (IC) de 95% 1,2 a 3,1; p= 0,004] e os critérios histopatológicos de Weiss (RR 1,8, IC de 95% 1,2 a 2,7; p= 0,003) foram marcadores independentes de metástases em crianças e adultos, respectivamente. O NVP-AEW541 inibiu a proliferação celular estimulada por IGF-II de forma dose e tempo dependentes nas 2 linhagens celulares de tumores adrenocorticais através de uma significativa indução da apoptose. Adicionalmente, a hiperexpressão do gene SF-1 foi identificada em 13% e 15% dos tumores adrenocorticais diagnosticados em crianças e adultos, respectivamente. O percentual das células neoplásicas com imunorreatividade nuclear para SF-1 foi significativamente maior nos tumores adrenocorticais pediátricos em relação aos tumores diagnosticados em adultos (29,1 ± 5,4% vs. 8,3 ± 2,3%, respectivamente; p= 0,0001). Estes dados indicam que o aumento da expressão do SF-1 nos tumores adrenocorticais pediátricos ocorre em nível pós-traducional. A hiperexpressão do gene DAX-1 foi identificada em 39% dos tumores adrenocorticais, com uma prevalência semelhante em crianças e adultos. De forma similar, o aumento da expressão da proteína DAX-1 foi identificado em 36% e 27% dos tumores adrenocorticais diagnosticados em crianças e adultos, respectivamente. A imunorreatividade nuclear para DAX- 1 foi semelhante nos adenomas e carcinomas adrenocorticais (29,2 ± 3,8% vs. 21,4 ± 5,8% das células neoplásicas, respectivamente; p= 0,12). Conclusões: A hiperexpressão do IGF-II tem um papel relevante na tumorigênese adrenocortical. A hiperexpressão do gene IGF-IR foi um marcador biológico independente do carcinoma adrenocortical metastático em crianças. Os efeitos anti-tumorais in vitro do NVP-AEW541 sugerem que o IGF-IR constitui um potencial alvo terapêutico para o carcinoma adrenocortical humano. Adicionalmente, o aumento da expressão do SF-1 foi evidenciado predominantemente nos tumores adrenocorticais pediátricos. A hiperexpressão do DAX-1 constitui um evento importante na patogênese molecular dos tumores adrenocorticais benignos e malignos / Introduction: The molecular pathogenesis of adrenocortical tumors is heterogeneous and incompletely understood. Insulin-like growth factor II (IGF-II) overexpression has been demonstrated in adult adrenocortical carcinomas. IGF-II exerts its mitogenic effects through interaction with IGF-I receptor (IGF-IR). In addition, steroidogenic factor 1 gene (SF-1) and dosage-sensitive sex reversal-adrenal hypoplasia congenita critical region on the X chromosome gene (DAX-1), which regulate adrenal development and steroidogenesis, have been also involved in adrenocortical tumorigenesis. Objectives: To analyze gene and protein expression of IGF-II, IGF-IR, SF-1 and DAX-1 in pediatric and adult adrenocortical tumors. We also evaluated the effects of a selective IGF-IR kinase inhibitor (NVP-AEW541) on adrenocortical tumor cell lines. Methods: Gene expression was determined by quantitative real-time PCR in 57 adrenocortical tumors (37 adenomas and 20 carcinomas) from 23 children and 34 adults. Twenty and three patients were younger than 15 years. A tissue microarray analysis was performed on a large cohort of 109 ACT (71 adenomas and 38 carcinomas; 39 children and 70 adults) In addition, the effects of NVP-AEW541 treatment (0.3 to 30M) on proliferation and apoptosis were investigated in the NCI H295 cell line and in a new cell line established from a pediatric adrenocortical adenoma of our cohort. Results: IGF-II transcripts were overexpressed in pediatric adrenocortical carcinomas and adenomas (mean ± SE, 50.8 ± 18.5 vs. 31.2 ± 3.7, respectively; p= 0.23). IGF-II gene expression was significantly higher in adult adrenocortical carcinomas than in adenomas (270.5 ± 130.2 vs. 16.1 ± 13.3; p= 0.0001). The percentual of neoplastic cells immunostaining for IGF-II was not statistically different between pediatric adrenocortical adenomas and carcinomas (14.1 ± 2.8% vs. 31.1 ± 13.1%, respectively; p= 0.32). Otherwise, the percentual of positive neoplastic cells for IGF-II was significantly higher in adult adrenocortical carcinomas than in adenomas (34.4 ± 5.8% vs. 14.2 ± 3.2, respectively; p= 0.03). IGF-IR mRNA levels were significantly higher in pediatric adrenocortical carcinomas than in adenomas (9.1 ± 1.2 vs. 2.6 ± 0.3; p= 0.0001), whereas similar IGF-IR expression levels were identified in adult adrenocortical carcinomas and adenomas (1.6 ± 0.3 vs. 1.8 ± 0.5, respectively; p= 0.75). In a Cox multivariate analysis, IGF-IR gene expression [hazard ratio (HR) 2.0, 95% confidence interval (CI) 1.2 to 3.1; p= 0.004] and Weiss score (HR 1.7, 95% CI 1.2 to 2.7; p= 0.003) were independent biomarkers of metastasis in pediatric and adult adrenocortical tumors, respectively. Furthermore, NVP-AEW541 blocked cell proliferation in a dose- and time-dependent manner in both NCI H295 and pediatric adrenocortical cell lines through a significant increase of apoptosis. Additionally, SF-1 gene overexpression was identified in 13% and 15% of pediatric and adult adrenocortical tumors, respectively. The percentual of neoplastic cells with nuclear immunoreactivity for SF-1 was significantly higher in pediatric than in adult adrenocortical tumors (29.1 ± 5.4% vs. 8.3 ± 2.3%, respectively; p= 0.0001). These findings suggest that SF-1 overexpression occurs at the translational level in pediatric adrenocortical tumors. DAX-1 gene overexpression was identified in 39% of adrenocortical tumors with a similar frequency in children and adults. Similarly, DAX-1 protein overexpression was identified in 36% and 27% of pediatric and adult adrenocortical tumors, respectively. DAX-1 immunostaining on nuclei was not statistically different in benign and malignant adrenocortical tumors (29.2 ± 3.8% vs. 21.4 ± 5.8% of neoplastic cells, respectively; p= 0.12). Conclusion: IGF-II overexpression has a pivotal role to adrenocortical tumorigenesis. IGFIR overexpression was a potential biomarker of metastases in children with adrenocortical carcinoma. We demonstrated that a selective IGF-IR kinase inhibitor had anti-tumor effects in adult and pediatric ACT cell lines, suggesting that IGF-IR inhibitors represent a promising therapy for human adrenocortical carcinoma. In addition, SF-1 overexpression might be mainly involved in pediatric adrenocortical tumorigenesis. DAX-1 overexpression has an important role to molecular pathogenesis of benign and malignant adrenocortical tumors

Introdução: Crianças nascidas pequenas para a idade gestacional (PIG) apresentam maior risco de permanecerem com baixa estatura na vida adulta. Os fatores de crescimento insulino-símile tipo 1 e 2 (IGF-1 e IGF-2) são os principais fatores endócrinos determinantes do crescimento fetal. A maioria das ações conhecidas do IGF-1 e 2 é mediada via um receptor tirosina quinase, conhecido como IGF-1R. Recentemente, a insensibilidade ao IGF-1 foi identificada como uma das causas de retardo de crescimento em crianças nascidas PIG que não apresentaram recuperação espontânea do crescimento na vida pós-natal. Crianças afetadas apresentavam níveis elevados de IGF-1, IGFBP-3 além de microcefalia. O papel de defeitos pósreceptor na sinalização do IGF-1 como causa de retardo de crescimento pré e pós-natal ainda não foi investigado. Objetivo: Analisar in vitro a ação do IGF-1 em fibroblastos de crianças nascidas PIG. Material e métodos: Desenvolvemos cultura de fibroblastos de 2 controles (C1 e C2) e de 4 pacientes nascidos PIG (SGA1, SGA2, SGA3 e SGA4) com suspeita de insensibilidade ao IGF-1 por ausência de recuperação do crescimento na vida pós natal, resposta insatisfatória ao tratamento com hGH apesar de níveis normais/elevados de IGF-1. Foi confirmado do ponto de vista molecular que um dos pacientes (SGA1) apresenta Síndrome de Sílver- Russell com perda da metilação do alelo paterno da região ICR1 (imprinting center region 1) importante para a expressão do IGF-2. Defeitos no gene do IGF1 e IGF1R foram afastados por sequenciamento direto. As ações do IGF- 1 foram determinadas por ensaios de proliferação, análise da produção de IGFPB-3 em meio de cultura e estudos de fosforilação de proteínas da via de sinalização do IGF-1 em fibroblastos (AKT e ERK). Resultados: As linhagens SGA1, SGA2 e SGA3 proliferaram respectivamente 31%, 60% e 78% a menos sob estímulo de IGF-1 em relação ás linhagens controles. Já a linhagem SGA4 apresentou comportamento semelhante ás linhagens controles. No estudo da expressão do RNAm do IGF1R por PCR em tempo real, não foi observada diferença significativa na expressão do IGF1R nas diversas linhagens PIG em relação aos controles, assim como o conteúdo total da proteína IGF-1R. Em relação á ativação da via MAPK, todas as linhagens dos pacientes PIGs apresentaram menor fosforilação ERK1/2 basal e após estímulo com IGF-1, quando comparadas com as linhagens controles (p < 0.001) apesar do conteúdo total de ERK1/2 ser semelhante. Já em relação a ativação da via PI3K, as linhagens SGA1, SGA2, SGA3 e SGA4 não diferiram significantemente em relação aos fibroblastos controles quanto à ativação de AKT pelo IGF-1. O conteúdo total de AKT também foi semelhante em todas as linhagens estudadas. O estudo da expressão de IGFBP3 mostrou um aumento da expressão deste peptídeo na linhagem de fibroblastos do paciente SGA1 (14X). O conteúdo de IGFBP-3 intracelular não sofreu alteração, porém comprovamos que a linhagem SGA1 secretava 2x mais IGFBP-3 para o meio de cultura. Apesar de apresentarem estrutura, expressão e conteúdo de IGF1R normais, essas mesmas 3 linhagens celulares que apresentaram menor proliferação também apresentaram diminuição na fosforilação de ERK após tratamento com IGF-1. Mesmo sob o estímulo com desIGF-1 (um análogo do IGF-1 com baixa afinidade por IGFBPs mas que preserva sua capacidade de ativar o receptor IGF-1R) a ativação de ERK e a proliferação celular se manteve abaixo dos das linhagens controles. O estudo do conteúdo total de GRB10 foi semelhante em todas as linhagens celulares. Conclusão: Três dos 4 pacientes PIG estudados apresentaram insensibilidade pós-receptor ao IGF-1. A linhagem celular SGA1, obtida de um paciente com hipometilação do ICR1 11p15 causando SSR, demonstramos um aumento da expressão e secreção de IGFBP-3, o qual não se mostrou responsável por inibir a ação do IGF-1 nestes fibroblastos. Novos estudos devem ser desenvolvidos para identificar o defeito molecular responsável pela insensibilidade ao IGF-1 a nível pósreceptor observada nestes pacientes. / Introduction: Children born small for gestational age (SGA) have a higher risk of staying with short stature in adulthood. The insulin-like growth factors (IGF-1 and IGF-2) are the main endocrine factor determining fetal growth. Most of the known actions of IGFs are mediated by IGF-1R, a tyrosine kinase receptor. Recently, the IGF-1 insensitivity was identified causing growth retardation in children born SGA who who did not present spontaneous catch-up growth in postnatal life. Affected children had elevated IGF-1 and IGFBP-3 levels in addition to microcephaly. The role of post receptor defects in IGF-1 signaling on the deficit of growth is still unclear. Objective: To assess IGF-1 action and signaling in vitro in fibroblasts from SGA children. Methods: Fibroblasts cell cultures were developed from 2 controls (C1 and C2) and 4 patients with pre- and post-natal growth retardation (SGA1, SGA2, SGA3 and SGA4). IGF-1 insensitivity was demonstrated by severe pre and postnatal growth impairment without any evident cause, IGF1 SDS > 0 and poor growth response during high doses of hGH treatment. Three SGA patients presented microcephaly. Defects in the gene of the IGF1 and IGF1R were excluded by direct sequencing. One patient (SGA1) presents the Silver- Russell syndrome (SRS) with loss of methylation of the paternal allele in the ICR1 (imprinting center region 1) chromosome 11p15, important for IGF-2 expression. IGF-1 action was assessed by cell proliferation by colorimetric assay. IGF-1 signaling was assessed by AKT and ERK phosphorylation after IGF-1 stimulation through SDS-PAGE of intracellular extract followed by immunoblotting with specific antibodies. The expression of IGF1R and IGFBP3 gene was determined by Real-time quantitative PCR and the levels of the IGF-1R and IGBP-3 protein by direct immunoblotting. Results: The SGA1, SGA2 and SGA3 cell lines proliferated 31%, 60% and 78% less under IGF-1 stimulation in comparison of controls fibroblasts, respectively. The expression of IGF1R mRNA and the level of total amount of IGF-1R protein were similar in all SGA and control cell lines. Despite normal IGF-1R structure and quantity, the same 3 SGA cell lines that presented low proliferation response also had 50 to 85% lower ERK phosphorylation after IGF-1 treatment (p <0.001), although the similar total content of ERK1/2. In relation to PI3K pathway activation, all SGA cell cultures presented normal AKT phosphorilation. Fibroblasts from the SGA1 patient presented a 14x increase in IGFBP3 mRNA and 2x more IGFBP-3 secretion to culture serum medium. Treatment with desIGF-1, an IGF-1 analogue with low affinity for IGFBPs although retains its ability to activate the IGF-1R, did not recover cell proliferation or ERK phosphorylation. All cell lines presented similar amount of GRB10 protein Conclusion: Three of 4 SGA patients showed evidence of post-receptor IGF-1 insensitivity. The cell line SGA1, obtained from a SRS patient with ICR1 hypomethylation, showed increased expression and secretion of IGFBP-3, which was not directly responsible for inhibition in IGF- 1 action. Further studies should be developed to identify the molecular cause of IGF-1 post-receptor insensitivity observed in our patients.

Introdução: Polimorfismos na região promotora dos genes da insulina, IGF2 e IGF1 podem estar relacionados a uma diminuição da expressão desses genes na vida fetal que, por sua vez, pode causar restrição do crescimento intra-uterino e maior risco de hipospádia. Na vida pós-natal, perda completa ou parcial da expressão desses genes pode resultar em ausência de recuperação estatural e menores concentrações séricas de IGF1 na criança, além de um maior risco de diabetes melito tipo 2 e síndrome de resistência à insulina no adulto. Objetivos: Analisar em crianças nascidas pequenas para idade gestacional (PIG) com ou sem recuperação estatural (RE): 1) a freqüência alélica e genotípica dos polimorfismos VNTR-INS e das repetições CA do gene IGF1; 2) a região promotora P4 do gene IGF2; 3) a influência do VNTR INS e das repetições CA do gene IGF1 na sensibilidade à insulina e nas concentrações séricas de IGF1, respectivamente. Pacientes: Foram estudados 142 indivíduos nascidos PIG com (n= 66) e sem recuperação (n= 76) estatural selecionados de três diferentes centros (HC-FMUSP, Santa Casa de São Paulo e HC-UFPR) e um grupo controle constituído de 297 indivíduos nascidos adequados para idade gestacional (AIG). Métodos: Extração de DNA genômico; amplificação por PCR das regiões contendo os polimorfismos VNTR INS e repetições CA do IGF1 e da região promotora P4; digestão por enzima de restrição; software Genescan; seqüenciamento automático; avaliação bioquímica e hormonal da glicemia, insulina e IGF1, extração de RNA, PCR em tempo real e análise estatística com SPSS 13.0 (Statistical Package fo Social Sciences). Resultados: A média do Z-altura, Z-IMC (índice de massa corpórea), Z-altura paterno e ZEA (estatura alvo) foram maiores nas crianças PIG que tiveram recuperação estatural, com o Z-PC (perímetro cefálico) maior nas crianças sem recuperação estatural. O Z-IGF1 sérico foi significantemente mais elevado em crianças que apresentaram RE (p<0,05). A distribuição e genotipica das repetições CA do gene IGF1 e do VNTR INS foi semelhante estatisticamente entre os grupos AIG e PIG, e entre os PIG com e sem RE; não foi observada associação entre esse polimorfismo e as variáveis clínicas e laboratoriais do estudo. O estudo da região promotora P4 do gene IGF2 identificou um novo polimorfismo de 9-12 repetições C na posição -1982, antes do sítio de início de transcrição do exon 2, e este apresentou distribuição semelhante entre os grupos PIG e AIG. Foi identificada também uma troca C/T em heterozigose no nono nucleotídeo do alelo 11C em quatro crianças nascidas PIG. Contudo, a quantificação da expressão do gene IGF2 em duas dessas crianças não demonstrou perda da expressão desse gene. Conclusões: Não observamos influência dos polimorfismos acima descritos no crescimento pré e pós-natal, na presença de resistência à insulina, nem em concentrações séricas de IGF1 dos indivíduos nascidos PIG. Identificamos uma nova variante na região promotora P4 do gene IGF2, contudo estudos preliminares não demonstraram influência desse polimorfismo sobre o crescimento intra-uterino. / Introduction: Polymorphisms in the promoter region of insulin (INS), IGF2 and IGF1 genes may decrease their expression during fetal life and afterward could be related to intra-uterine fetal growth retardation and greater risk of hypospadia development. In post-natal life, decreased expression of these genes can result in lack of stature recovery and in lower IGF1 serum levels in children, as well as in higher risk for type 2 diabetes mellitus and metabolic syndrome in adults. Objectives: The aims of the present study were: (1) to analyze the allelic and the genotypic frequency of the insulin (INS) gene variable number of tandem repeats (VNTR) and the IGF1 gene CA repeats; (2) to analyze the P4 promoter region of IGF2 gene (3) to test the contribution of INS VNTR, IGF1 gene CA repeats on insulin sensitivity and IGF1 serum levels in children born SGA with and without catch up, respectively. Patients: We studied 142 individuals born SGA with catch up (n = 66) and without catch up (n = 76) selected from three different centers (HCFMUSP, Santa Casa de Sao Paulo and HC-UFPR). The control group consisted of 297 children born appropriate for gestational age (AGA). Methods: Extraction of genomic DNA, PCR-amplification of the VNTR of insulin gene, CA repeats of IGF1 and IGF2 gene P4 promoter region; restriction analysis; Genescan software; automatic sequencing. Blood measurements of serum level of glucose, insulin and IGF1. Statistical analysis (Statistical Package for Social Sciences software). Results: Regarding birth parameters, the average of Z-height, Z-BMI (body mass index) and Z-height paternal and Z- EA (target height) were higher in children born SGA who had catch up. Interestingly, we observed that the Z-PC was higher in children born SGA without catch up. In addition, the Z-IGF1 serum levels were significantly higher in children who had catch up (p <0.05). The molecular analysis of IGF1 gene CA repeats and of INS gene VNTR locus did not show a statistically significant difference in the allelic and genotypic distribution of these polymorphisms between adequate for gestational age (AGA) and SGA groups nor between SGA with and without catch up. Similarly, we have not found an association of these polymorphisms with clinical or laboratory variables of this study. A novel polymorphism in the P4 promoter region of the IGF2 gene was identified. It was characterized by cytosine repeats (9-12) at position -1982 before transcription initiation site of exon 2 of IGF2 gene. Yet, we have identified a heterozygous substitution of cytosine for thymine at the nucleotide position 9 in the allele 11C in four children born SGA. This change was also absent in the control population. Quantization of IGF2 gene expression in two of these children did show loss of expression of this gene in patients carrying the variant 9C/T. Conclusions: We have not observed an association of the above described polymorphisms with pre and post natal growth, or with the occurrence of insulin resistance in individuals born SGA. IGF-1 levels did not seem to be associated with the polymorphisms either. A new variant in the P4 promoter region of IGF2 gene was identified, however preliminary studies showed no influence on intra-uterine growth.

Introdução: Crianças nascidas pequenas para a idade gestacional (PIG) apresentam maior risco de permanecerem com baixa estatura na vida adulta. Os fatores de crescimento insulino-símile tipo 1 e 2 (IGF-1 e IGF-2) são os principais fatores endócrinos determinantes do crescimento fetal. A maioria das ações conhecidas do IGF-1 e 2 é mediada via um receptor tirosina quinase, conhecido como IGF-1R. Recentemente, a insensibilidade ao IGF-1 foi identificada como uma das causas de retardo de crescimento em crianças nascidas PIG que não apresentaram recuperação espontânea do crescimento na vida pós-natal. Crianças afetadas apresentavam níveis elevados de IGF-1, IGFBP-3 além de microcefalia. O papel de defeitos pósreceptor na sinalização do IGF-1 como causa de retardo de crescimento pré e pós-natal ainda não foi investigado. Objetivo: Analisar in vitro a ação do IGF-1 em fibroblastos de crianças nascidas PIG. Material e métodos: Desenvolvemos cultura de fibroblastos de 2 controles (C1 e C2) e de 4 pacientes nascidos PIG (SGA1, SGA2, SGA3 e SGA4) com suspeita de insensibilidade ao IGF-1 por ausência de recuperação do crescimento na vida pós natal, resposta insatisfatória ao tratamento com hGH apesar de níveis normais/elevados de IGF-1. Foi confirmado do ponto de vista molecular que um dos pacientes (SGA1) apresenta Síndrome de Sílver- Russell com perda da metilação do alelo paterno da região ICR1 (imprinting center region 1) importante para a expressão do IGF-2. Defeitos no gene do IGF1 e IGF1R foram afastados por sequenciamento direto. As ações do IGF- 1 foram determinadas por ensaios de proliferação, análise da produção de IGFPB-3 em meio de cultura e estudos de fosforilação de proteínas da via de sinalização do IGF-1 em fibroblastos (AKT e ERK). Resultados: As linhagens SGA1, SGA2 e SGA3 proliferaram respectivamente 31%, 60% e 78% a menos sob estímulo de IGF-1 em relação ás linhagens controles. Já a linhagem SGA4 apresentou comportamento semelhante ás linhagens controles. No estudo da expressão do RNAm do IGF1R por PCR em tempo real, não foi observada diferença significativa na expressão do IGF1R nas diversas linhagens PIG em relação aos controles, assim como o conteúdo total da proteína IGF-1R. Em relação á ativação da via MAPK, todas as linhagens dos pacientes PIGs apresentaram menor fosforilação ERK1/2 basal e após estímulo com IGF-1, quando comparadas com as linhagens controles (p < 0.001) apesar do conteúdo total de ERK1/2 ser semelhante. Já em relação a ativação da via PI3K, as linhagens SGA1, SGA2, SGA3 e SGA4 não diferiram significantemente em relação aos fibroblastos controles quanto à ativação de AKT pelo IGF-1. O conteúdo total de AKT também foi semelhante em todas as linhagens estudadas. O estudo da expressão de IGFBP3 mostrou um aumento da expressão deste peptídeo na linhagem de fibroblastos do paciente SGA1 (14X). O conteúdo de IGFBP-3 intracelular não sofreu alteração, porém comprovamos que a linhagem SGA1 secretava 2x mais IGFBP-3 para o meio de cultura. Apesar de apresentarem estrutura, expressão e conteúdo de IGF1R normais, essas mesmas 3 linhagens celulares que apresentaram menor proliferação também apresentaram diminuição na fosforilação de ERK após tratamento com IGF-1. Mesmo sob o estímulo com desIGF-1 (um análogo do IGF-1 com baixa afinidade por IGFBPs mas que preserva sua capacidade de ativar o receptor IGF-1R) a ativação de ERK e a proliferação celular se manteve abaixo dos das linhagens controles. O estudo do conteúdo total de GRB10 foi semelhante em todas as linhagens celulares. Conclusão: Três dos 4 pacientes PIG estudados apresentaram insensibilidade pós-receptor ao IGF-1. A linhagem celular SGA1, obtida de um paciente com hipometilação do ICR1 11p15 causando SSR, demonstramos um aumento da expressão e secreção de IGFBP-3, o qual não se mostrou responsável por inibir a ação do IGF-1 nestes fibroblastos. Novos estudos devem ser desenvolvidos para identificar o defeito molecular responsável pela insensibilidade ao IGF-1 a nível pósreceptor observada nestes pacientes. / Introduction: Children born small for gestational age (SGA) have a higher risk of staying with short stature in adulthood. The insulin-like growth factors (IGF-1 and IGF-2) are the main endocrine factor determining fetal growth. Most of the known actions of IGFs are mediated by IGF-1R, a tyrosine kinase receptor. Recently, the IGF-1 insensitivity was identified causing growth retardation in children born SGA who who did not present spontaneous catch-up growth in postnatal life. Affected children had elevated IGF-1 and IGFBP-3 levels in addition to microcephaly. The role of post receptor defects in IGF-1 signaling on the deficit of growth is still unclear. Objective: To assess IGF-1 action and signaling in vitro in fibroblasts from SGA children. Methods: Fibroblasts cell cultures were developed from 2 controls (C1 and C2) and 4 patients with pre- and post-natal growth retardation (SGA1, SGA2, SGA3 and SGA4). IGF-1 insensitivity was demonstrated by severe pre and postnatal growth impairment without any evident cause, IGF1 SDS > 0 and poor growth response during high doses of hGH treatment. Three SGA patients presented microcephaly. Defects in the gene of the IGF1 and IGF1R were excluded by direct sequencing. One patient (SGA1) presents the Silver- Russell syndrome (SRS) with loss of methylation of the paternal allele in the ICR1 (imprinting center region 1) chromosome 11p15, important for IGF-2 expression. IGF-1 action was assessed by cell proliferation by colorimetric assay. IGF-1 signaling was assessed by AKT and ERK phosphorylation after IGF-1 stimulation through SDS-PAGE of intracellular extract followed by immunoblotting with specific antibodies. The expression of IGF1R and IGFBP3 gene was determined by Real-time quantitative PCR and the levels of the IGF-1R and IGBP-3 protein by direct immunoblotting. Results: The SGA1, SGA2 and SGA3 cell lines proliferated 31%, 60% and 78% less under IGF-1 stimulation in comparison of controls fibroblasts, respectively. The expression of IGF1R mRNA and the level of total amount of IGF-1R protein were similar in all SGA and control cell lines. Despite normal IGF-1R structure and quantity, the same 3 SGA cell lines that presented low proliferation response also had 50 to 85% lower ERK phosphorylation after IGF-1 treatment (p <0.001), although the similar total content of ERK1/2. In relation to PI3K pathway activation, all SGA cell cultures presented normal AKT phosphorilation. Fibroblasts from the SGA1 patient presented a 14x increase in IGFBP3 mRNA and 2x more IGFBP-3 secretion to culture serum medium. Treatment with desIGF-1, an IGF-1 analogue with low affinity for IGFBPs although retains its ability to activate the IGF-1R, did not recover cell proliferation or ERK phosphorylation. All cell lines presented similar amount of GRB10 protein Conclusion: Three of 4 SGA patients showed evidence of post-receptor IGF-1 insensitivity. The cell line SGA1, obtained from a SRS patient with ICR1 hypomethylation, showed increased expression and secretion of IGFBP-3, which was not directly responsible for inhibition in IGF- 1 action. Further studies should be developed to identify the molecular cause of IGF-1 post-receptor insensitivity observed in our patients.

Introdução: Polimorfismos na região promotora dos genes da insulina, IGF2 e IGF1 podem estar relacionados a uma diminuição da expressão desses genes na vida fetal que, por sua vez, pode causar restrição do crescimento intra-uterino e maior risco de hipospádia. Na vida pós-natal, perda completa ou parcial da expressão desses genes pode resultar em ausência de recuperação estatural e menores concentrações séricas de IGF1 na criança, além de um maior risco de diabetes melito tipo 2 e síndrome de resistência à insulina no adulto. Objetivos: Analisar em crianças nascidas pequenas para idade gestacional (PIG) com ou sem recuperação estatural (RE): 1) a freqüência alélica e genotípica dos polimorfismos VNTR-INS e das repetições CA do gene IGF1; 2) a região promotora P4 do gene IGF2; 3) a influência do VNTR INS e das repetições CA do gene IGF1 na sensibilidade à insulina e nas concentrações séricas de IGF1, respectivamente. Pacientes: Foram estudados 142 indivíduos nascidos PIG com (n= 66) e sem recuperação (n= 76) estatural selecionados de três diferentes centros (HC-FMUSP, Santa Casa de São Paulo e HC-UFPR) e um grupo controle constituído de 297 indivíduos nascidos adequados para idade gestacional (AIG). Métodos: Extração de DNA genômico; amplificação por PCR das regiões contendo os polimorfismos VNTR INS e repetições CA do IGF1 e da região promotora P4; digestão por enzima de restrição; software Genescan; seqüenciamento automático; avaliação bioquímica e hormonal da glicemia, insulina e IGF1, extração de RNA, PCR em tempo real e análise estatística com SPSS 13.0 (Statistical Package fo Social Sciences). Resultados: A média do Z-altura, Z-IMC (índice de massa corpórea), Z-altura paterno e ZEA (estatura alvo) foram maiores nas crianças PIG que tiveram recuperação estatural, com o Z-PC (perímetro cefálico) maior nas crianças sem recuperação estatural. O Z-IGF1 sérico foi significantemente mais elevado em crianças que apresentaram RE (p<0,05). A distribuição e genotipica das repetições CA do gene IGF1 e do VNTR INS foi semelhante estatisticamente entre os grupos AIG e PIG, e entre os PIG com e sem RE; não foi observada associação entre esse polimorfismo e as variáveis clínicas e laboratoriais do estudo. O estudo da região promotora P4 do gene IGF2 identificou um novo polimorfismo de 9-12 repetições C na posição -1982, antes do sítio de início de transcrição do exon 2, e este apresentou distribuição semelhante entre os grupos PIG e AIG. Foi identificada também uma troca C/T em heterozigose no nono nucleotídeo do alelo 11C em quatro crianças nascidas PIG. Contudo, a quantificação da expressão do gene IGF2 em duas dessas crianças não demonstrou perda da expressão desse gene. Conclusões: Não observamos influência dos polimorfismos acima descritos no crescimento pré e pós-natal, na presença de resistência à insulina, nem em concentrações séricas de IGF1 dos indivíduos nascidos PIG. Identificamos uma nova variante na região promotora P4 do gene IGF2, contudo estudos preliminares não demonstraram influência desse polimorfismo sobre o crescimento intra-uterino. / Introduction: Polymorphisms in the promoter region of insulin (INS), IGF2 and IGF1 genes may decrease their expression during fetal life and afterward could be related to intra-uterine fetal growth retardation and greater risk of hypospadia development. In post-natal life, decreased expression of these genes can result in lack of stature recovery and in lower IGF1 serum levels in children, as well as in higher risk for type 2 diabetes mellitus and metabolic syndrome in adults. Objectives: The aims of the present study were: (1) to analyze the allelic and the genotypic frequency of the insulin (INS) gene variable number of tandem repeats (VNTR) and the IGF1 gene CA repeats; (2) to analyze the P4 promoter region of IGF2 gene (3) to test the contribution of INS VNTR, IGF1 gene CA repeats on insulin sensitivity and IGF1 serum levels in children born SGA with and without catch up, respectively. Patients: We studied 142 individuals born SGA with catch up (n = 66) and without catch up (n = 76) selected from three different centers (HCFMUSP, Santa Casa de Sao Paulo and HC-UFPR). The control group consisted of 297 children born appropriate for gestational age (AGA). Methods: Extraction of genomic DNA, PCR-amplification of the VNTR of insulin gene, CA repeats of IGF1 and IGF2 gene P4 promoter region; restriction analysis; Genescan software; automatic sequencing. Blood measurements of serum level of glucose, insulin and IGF1. Statistical analysis (Statistical Package for Social Sciences software). Results: Regarding birth parameters, the average of Z-height, Z-BMI (body mass index) and Z-height paternal and Z- EA (target height) were higher in children born SGA who had catch up. Interestingly, we observed that the Z-PC was higher in children born SGA without catch up. In addition, the Z-IGF1 serum levels were significantly higher in children who had catch up (p <0.05). The molecular analysis of IGF1 gene CA repeats and of INS gene VNTR locus did not show a statistically significant difference in the allelic and genotypic distribution of these polymorphisms between adequate for gestational age (AGA) and SGA groups nor between SGA with and without catch up. Similarly, we have not found an association of these polymorphisms with clinical or laboratory variables of this study. A novel polymorphism in the P4 promoter region of the IGF2 gene was identified. It was characterized by cytosine repeats (9-12) at position -1982 before transcription initiation site of exon 2 of IGF2 gene. Yet, we have identified a heterozygous substitution of cytosine for thymine at the nucleotide position 9 in the allele 11C in four children born SGA. This change was also absent in the control population. Quantization of IGF2 gene expression in two of these children did show loss of expression of this gene in patients carrying the variant 9C/T. Conclusions: We have not observed an association of the above described polymorphisms with pre and post natal growth, or with the occurrence of insulin resistance in individuals born SGA. IGF-1 levels did not seem to be associated with the polymorphisms either. A new variant in the P4 promoter region of IGF2 gene was identified, however preliminary studies showed no influence on intra-uterine growth.