Os tumores odontogênicos benignos compreendem um grupo de neoplasias originárias dos tecidos dentários. Pesquisas vêm buscando identificar moléculas envolvidas nos mecanismos moleculares que regulam a remodelação da matriz extracelular (MEC) e como isto influencia no comportamento localmente invasivo presente em alguns destes tumores. A Transição Epitélio-Mesenquimal (TEM conversão do fenótipo epitelial em mesenquimal) é bem caracterizada em diversos carcinomas, culminando em mestástase. MMPs são enzimas que degradam os componentes da MEC, geram moléculas bioativas, participam da TEM e o controle da remodelação da MEC dá-se pelo balanço entre elas, seus inibidores (TIMPs e RECK) e seu ativador (EMMPRIN). Assim, o objetivo deste trabalho foi delinear o perfil de expressão das MMPs (-2, -7, -9 e -14), seus inibidores (TIMPs -2, -3, -4 e RECK), seu ativador (EMMPRIN) e marcadores da TEM (Snail, Slug, N-caderina, Fibronectina, a-Actina de músculo liso e Vimentina) em Ameloblastomas (AB) e Tumores Odontogênicos Cístico Calcificantes (TOCC). Ainda, realizamos a comparação da expressão de cada molécula avaliada em cada compartimento celular (epitélio e estroma) e correlação entre as moléculas avaliadas no mesmo tumor. Utilizamos 19 casos de AB e 18 casos de TOCC (Serviço de Anatomia Patológica da FOUSP), localização das enzimas/proteínas por imunoistoquímica e analisadas nos compartimentos epitelial e estromal. Todas as proteínas/enzimas analisadas foram detectadas tanto nos AB quanto nos TOCC, sendo a maioria expressa em ambos os compartimentos. A N-caderina foi localizada apenas no epitélio dos AB e a Vimentina somente no estroma em ambos os tumores. Na comparação entre o epitélio x estroma dos ameloblastomas, verificamos que houve diferença estatisticamente significante (p<0,05) para a MMP-2, MMP-7, EMMPRIN/CD147, Fibronectina, a-Actina de músculo liso, N-caderina, Vimentina, Snail e Slug. Na comparação entre o epitélio x estroma dos TOCC, verificamos que houve diferença estatisticamente significante (p<0,05) para a MMP-9, RECK, EMMPRIN/CD147, Vimentina, N-caderina, Snail e Slug. Assim, entre o epitélio x estroma dos ameloblastomas e TOCC, verificamos que houve diferença estatisticamente significante (p<0,05) para a MMP-2, MMP-7, MMP-9, RECK, EMMPRIN/CD147, Fibronectina, Vimentina, a-Actina de músculo liso, N-caderina, Snail e Slug. Esta é a primeira vez que a EMMPRIN, RECK, TIMP-3, TIMP-4, Ncaderina, Snail e Slug são descritas em TOCC e TIMP-3, TIMP-4, Snail e Slug em ameloblastomas. Concluímos que estas proteínas/enzimas estão diferencialmente expressas tanto no epitélio quanto no estroma destes tumores e sugerimos que estes podem participar do comportamento localmente invasivo. / Odontogenic tumors comprise a group of benign neoplasms originating from dental tissues. Research looking for identify molecules involved in the molecular mechanisms that regulate extracellular matrix remodeling (ECM) and how this impacts on locally invasive behavior present in some of these tumors. Epithelial-Mesenchymal Transition (EMT - conversion of epithelial phenotype into mesenchymal phenotype) is well characterized in several carcinomas, leaving to metastasis. MMPs are enzymes that degrade ECM components, generate bioactive molecules, participating in the EMT and control ECM remodeling is given by the balance between them, their inhibitors (TIMPs and RECK) and its activator (EMMPRIN). The aim of this study was evaluate expression profile of MMPs (-2, -7, -9 and - 14), their inhibitors (TIMPs -2, -3, -4 and RECK), its activator (EMMPRIN) and EMT markers (Snail, Slug, N-cadherin, Fibronectin, -smooth muscle actin and Vimentin) in ameloblastomas (AB) and Calcifying Cystic Odontogenic Tumor (CCOT). We also compared the expression of each molecule assessed in each cellular compartment (epithelium and stroma) and correlation between molecules evaluated in the same tumor. We used 19 AB cases and 18 CCOT cases from files of Pathology Laboratory (FOUSP), localization of enzymes/proteins and analyzed by immunohistochemistry in epithelial and stromal compartments. All proteins/enzymes were detected in both AB and CCOT, mostly expressed in both compartments. N-cadherin was localized only in the epithelium of AB and Vimentin only in stromal in both tumors. Comparing \"epithelium vs stroma\" of AB, we observed a statistically significant difference (p <0.05) for MMP-2, MMP-7, EMMPRIN/CD147, Fibronectin, -smooth muscle actin, N-cadherin, Vimentin, Snail and Slug. Comparing \"epithelium vs stroma\" of CCOT, we observed a statistically significant difference (p <0.05) for MMP-9, RECK, EMMPRIN/CD147, Vimentin, N-cadherin, Snail and Slug. Analizing epithelium vs stroma\" between AB and CCOT, we observed a statistically significant difference (p <0.05) for MMP-2, MMP-7, MMP-9, RECK, EMMPRIN/CD147, Fibronectin, Vimentin , -smooth muscle actin, N-cadherin, Snail and Slug. This is the first time that EMMPRIN, RECK, TIMP-3, TIMP-4, N-cadherin, Snail and Slug are described in CCOT and TIMP-3, TIMP-4, Snail and Slug in AB. We conclude that these proteins/enzymes are differentially expressed in both epithelium and stroma of these tumors and suggest that they may participate locally invasive behavior.

OBJETIVOS: Estudar variáveis anatomopatológicas relacionadas à progressão tumoral em carcinomas uroteliais primários de bexiga e sua associação com a imunoexpressão de metaloproteinases de matriz (MMPs) - 2, -9 e -14 no epitélio e no estroma dos tumores primários e nas metástases linfonodais. MÉTODOS: Sessenta e um casos de carcinomas uroteliais musculoinvasivos ou localmente avançados primários da bexiga operados no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP e no Instituto do Câncer do Estado de São Paulo, sendo 34 casos com metástase para linfonodo regional, foram caracterizados quanto ao gênero, idade, tamanho, focalidade, grau histológico, tipo/configuração neoplásica, tipo papilífero da neoplasia, padrão arquitetural de invasão tumoral, grau de atipia nuclear, componente sarcomatoide, diferenciações escamosa e glandular, variante histológica, invasões linfovascular e perineural, carcinoma in situ, estádio do tumor primário, metástase para linfonodo regional, tamanho da metástase e extensão extranodal. Amostras teciduais de 1,0 mm foram dispostas em micromatrizes teciduais (TMA) para pesquisa imuno-histoquímica (IH) das enzimas MMP-2, MMP-9 e MMP-14. A expressão IH das MMPs foi graduada em uma escala semiquantitativa de 0 (ausência de expressão) até 20 (maior expressão). As associações entre a imunoexpressão das MMPs de forma global, no epitélio e estroma do tumor primário e na metástase linfonodal com as variáveis anatomopatológicas foram avaliadas através do teste do qui-quadrado de Pearson, sendo consideradas significativas ao nível de p<0,05. RESULTADOS: Trinta e seis, 57 e 60 casos do tumor primário foram positivos para MMP-2, MMP-9 e MMP-14, respectivamente. Nas metástases linfonodais, 20, 27 e 26 casos foram positivos para MMP-2, MMP-9 e MMP-14, respectivamente. A imunoexpressão global de MMP-2 no tumor primário mostrou-se associada com o padrão arquitetural de invasão (p=0,022) e sua expressão no estroma com o grau de atipia nuclear (p=0,032) e a porcentagem de componente sarcomatoide (p=0,003). A imunoexpressão global de MMP-9 no tumor primário mostrou-se associada com diferenciação escamosa (p=0,033). O padrão arquitetural de invasão relacionou-se com a expressão de MMP-9 no epitélio (p=0,043) e no estroma (p=0,044). A expressão de MMP-9 no estroma mostrou-se associada com o grau de atipia nuclear (p=0,031), componente sarcomatoide (p=0,036) e com a porcentagem desse componente no tumor primário (p=0,013). O estádio tumoral agrupado pT2+pT3 vs pT4 demonstrou associação com a MMP-9 expressa no epitélio (p=0,049). Para a MMP-14, o padrão arquitetural de invasão demonstrou associação significativa com a imunoexpressão global (p=0,022) e no epitélio tumoral (p=0,045). A porcentagem de componente sarcomatoide relacionou-se ainda com a expressão estromal de MMP-14 (p<0,001). Considerando a imunoexpressão de MMPs apenas na metástase linfonodal, houve associação significativa da MMP-9 com o tipo de variante histológica do tumor (p=0,021) e da expressão de MMP-14 com a porcentagem de componente sarcomatoide no tumor primário (p=0,017). CONCLUSÃO: O estudo da imunoexpressão de MMP-2, MMP-9 e MMP-14 em amostras organizadas em TMA, tanto no epitélio como no estroma dos carcinomas uroteliais de bexiga e nas metástases de linfonodos regionais, demonstrou associações estatísticas com características anatomopatológicas reconhecidas como de prognóstico ruim para essas neoplasias, indicando a ação dessas enzimas na transição epitélio-mesênquima e nas etapas de progressão e metástase dos carcinomas uroteliais / OBJECTIVES: To study morphological features related to tumor progression in urothelial carcinoma of the urinary bladder and its association with immunohistochemical (IHC) expression of matrix metalloproteinases (MMPs) -2, -9 and -14 in epithelial and stromal cells of primary tumor and regional lymph node metastases. METHODS: Sixty-one cases of muscle-invasive or locally advanced urothelial carcinomas of the bladder operated on Clinic\'s Hospital of Faculty Medicine Sao Paulo University and the Cancer Institute of the State of Sao Paulo, with 34 cases showing regional lymph nodes metastases, were characterized regarding gender, age, tumor size, multifocality, histological grade, neoplastic type/configuration, papillary type, architectural pattern of invasive tumor, nuclear atypia, sarcomatoid component, squamous and glandular diffentiation, histological variants, lymphovascular and perineural invasion, carcinoma in situ, tumor stage, metastases to regional lymph nodes, metastases size and extranodal extension. Tissue samples of 1.0 mm were arranged in tissue microarrays blocks (TMA) for IHC detection of MMP-2, MMP-9 and MMP-14. The grading of expression of MMPs was determined to a semiquantitative scale from 0 (absence) to 20 (higher expression). The associations between the IHC global expression of MMPs, in epithelium and in stromal cells of the primary tumor and in the lymph node metastases with the morphological features were obtained through Pearson\'s chi-square (significant at p<0.05). RESULTS: Thirty-six, 57 and 60 cases of primary tumor were positive for MMP-2, MMP-9 and MMP-14 respectively. In the lymph nodes metastases, 20, 27 and 26 cases were positive for MMP-2, MMP-9 and MMP-14 respectively. The global IHC expression of MMP-2 in primary tumor has been associated with the architectural pattern of invasion (p=0.022). The expression in stromal cells were correlated with the degree of nuclear atypia (p=0.032) and the percentage of sarcomatoid component (p=0.003). The IHC expression of MMP-9 in primary tumor has been associated with squamous differentiation (p=0.033). The architectural pattern of invasion was related to the expression of MMP-9 in epithelium (p=0.043) and in the stroma (p=0.044). Expression of MMP-9 in the stroma was associated with the degree of nuclear atypia (p=0.031), sarcomatoid component (p=0.036) and the percentage of this component in primary tumor (p=0.013). The grouped tumoral stage pT2+pT3 vs pT4 showed association with MMP-9 expressed in epithelium (p=0.049). For MMP-14, the architectural pattern of invasion showed significant association with global IHC expression (p=0.022) and tumor epithelium (p=0.045). The percentage of sarcomatoid component related to the estromal expression of MMP-14 (p<0.001). Considering the IHC expression of MMPs in lymph nodes metastases, there was a significant association between MMP-9 with the type of histological variants (p=0.021) and the expression of MMP-14 with the percentage of sarcomatoid component in primary tumor (p=0.017). CONCLUSION: The study of IHC expression of MMP-2, MMP-9 and MMP-14 in bladder carcinoma samples arranged in TMA, both in epithelium and in stromal cells and regional lymph nodes metastases, demonstrated significant association with morphological features recognized as prognostically important for these tumors. These findings herald the importance of action of these enzymes in epithelialmesenchymal transition, providing basis for the understanding of tumoral progression and metastases in urothelial carcinoma

Introdução: Demonstramos previamente que em modelo experimental de enfisema pulmonar induzido por instilação de elastase, o inibidor de serinoprotease rBmTI-A promoveu a melhora da destruição tecidual em camundongos. Considerando que o tabagismo é o principal fator de risco para o desenvolvimento da Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) e que o modelo de exposição à fumaça de cigarro é considerado o que melhor mimetiza esta doença em humanos, este estudo teve por objetivo verificar a ação do inibidor para serinoproteases rBmTI-A sobre os processos fisiopatológicos envolvidos no desenvolvimento do enfisema pulmonar, em modelo de exposição ao tabaco. Métodos: Para a indução do enfisema pulmonar, os animais foram expostos à fumaça de cigarro (duas vezes ao dia/ 30 minutos/ 5 dias por semana/ durante 12 semanas), e os animais controle permaneceram expostos ao ar ambiente. Dois protocolos de tratamento com o inibidor rBmTI-A foram realizados. No primeiro, os animais receberam duas administrações do inibidor rBmTI-A ou de seu veículo (Solução Salina 0,9%) por via intranasal, sendo a primeira após 24h do término das exposições ao cigarro e outra, 7 dias após à primeira instilação do inibidor. No segundo protocolo, os animais receberam 3 administrações do inibidor rBmTI-A, durante o tempo de exposição (1ª dose: 24h antes do início da exposição à fumaça de cigarro; 2ª dose: um mês após o início da exposição; 3ª dose: dois meses após o início). Após o término dos protocolos de exposição e tratamento, os animais foram submetidos aos procedimentos para coleta dos dados de mecânica respiratória e avaliação do Intercepto Linear Médio (Lm). Para o segundo protocolo, realizamos também as medidas para quantificação de fibras de colágeno e elástica, da densidade de células positivas para MAC-2, MMP-12 e 9, TIMP-1, Gp91phox e TNFalfa; no parênquima através de imunohistoquímica, contagem de células polimorfonucleares além da expressão gênica de MMP-12 e 9 no pulmão através de RT-qPCR. Resultados e Discussão: O tratamento com o inibidor para serinoprotease rBmTI-A atenuou o desenvolvimento do enfisema pulmonar apenas no segundo protocolo, quando foi administrado durante a exposição à fumaça de cigarro. Embora os grupos Fumo-rBmTIA e Fumo-VE apresentem aumento de Lm comparados aos grupos controles, houve uma redução deste índice no grupo Fumo-rBmTIA comparado ao grupo Fumo-VE. O mesmo comportamento foi observado para as análises de proporção em volume de fibras de elástica e colágeno no parênquima. Além disto, observamos aumento de macrófagos, MMP-12, MMP-9 e TNFalfa; nos grupos expostos à fumaça de cigarro, mas o tratamento com o inibidor rBmTI-A diminuiu apenas a quantidade de células positivas para MMP-12. Na avaliação da expressão gênica para MMP-12 e 9, não observamos diferença entre os grupos experimentais e o mesmo comportamento foi observado para a quantidade de células polimorfonucleares no parênquima. Além disso, observamos aumento de GP91phox e TIMP-1 nos grupos tratados com rBmTIA. Conclusões: Tais resultados sugerem que o inibidor rBmTI-A não foi efetivo como tratamento da lesão após a doença instalada. Entretanto, atenuou o desenvolvimento da doença quando administrado durante a indução do enfisema, possivelmente através do aumento de GP91phox e TIMP-1, acompanhados pela diminuição de MMP-12. / Introduction: We have previously showed that in an elastase-induced model of emphysema, the treatment with a serine protease inhibitor rBmTI-A, resulted in an improvement of tissue destruction in mice. Considering that smoking is the main risk factor for the development of COPD, and the cigarette smoke (CS) exposure is considered the best model to reproduce physiopathologic similarities with such disease in humans, this study aimed to verify the rBmTI-A treatment on the physiopathological processes involved in the development of cigarette smoke-induced emphysema. Methods: To induce pulmonary emphysema, animals were exposed to cigarette smoke (twice a day/ 30 minutes/ 5 days per week/ for 12 weeks) and the control animals were exposed to room air. Two treatment protocols with rBmTI-A inhibitor were performed. In the first one, animals received two administrations of rBmTI-A inhibitor or its vehicle (Saline Solution 0.9%) by nasal instillation, one dose at 24 hours after the end of exposure to tobacco smoke and another one, 7 days after the first instillation of the inhibitor. In the second protocol, animals received 3 rBmTI-A inhibitor administrations during the exposition time (1st dose: 24 hours before the start of exposure to cigarette smoke; 2nd dose: one month after the start of exposure, 3rd dose: two months after the start). After the end of exposure and treatment protocols, animals were submitted to procedures for collection of respiratory mechanics and evaluation of the Mean Linear Intercept (Lm). For the second protocol, we also measured the volume proportion of collagen and elastic fibers, the density of positive cells for MAC-2, MMP-12 and -9, TIMP-1, GP91phox and TNF-alfa in lung parenchyma by immunohistochemistry. Also, we evaluated the measurement of polymorphonuclear cells and the lung gene expression for MMP-12 and 9 by RT-qPCR. Results and Discussion: Treatment with the serine protease inhibitor rBmTI-A attenuated the development of emphysema only in the second protocol, when it was administered during exposure to cigarette smoke. Although Smoke-rBmTIA and Smoke-VE groups showed an increase of Lm measure compared to Control groups, there were a decrease in the Smoke-rBmTIA group compared to Smoke-VE group. The same response was observed for the analysis of volume proportion of elastic and collagen fibers in parenchyma. In addition, we observed an increase of macrophages, MMP-12, MMP-9 and TNF-alfa; in groups exposed to cigarette smoke, but treatment with rBmTI-A inhibitor only decreased the number of positive cells for MMP-12. We did not observed difference between the experimental groups in lungs gene expression for MMP- 12 and 9, and the same behavior was observed for the amount of polymorphonuclear cells in parenchyma. Moreover, we observed an increase of GP91phox and TIMP-1 in groups treated with rBmTI-A. Conclusions: These results suggest that rBmTI-A inhibitor was not effective for treatment of parenchymal lesions after established disease. However, this inhibitor attenuated the development of disease when administered during the induction of emphysema, possibly by an increase of GP91phox and TIMP-1, accompanied by a decrease of MMP-12

A Cardiomiopatia Chagásica Crônica (CCC) é uma cardiopatia dilatada inflamatória caracterizada por remodelamento cardíaco, uma miocardite rica em células T e macrófagos, hipertrofia e fibrose. Essa acomete 30% dos pacientes infectados com Trypanossoma cruzi (T. cruzi). Os pacientes com CCC apresentam uma pior sobrevida e prognóstico quando comparados com pacientes portadores de cardiomiopatia de etiologia não inflamatória, como a cardiomiopatia dilatada idiopática (CDI). No processo de remodelamento cardíaco, ocorre uma reestruturação da matriz extracelular (MEC), mediada em grande parte por proteínas como as enzimas proteolíticas, metaloproteinases da matriz (MMPs) e seus inibidores específicos (TIMPs), sendo que a alteração e/ou atividade de algumas dessas enzimas em particular está relacionado com as doenças cardiovasculares. Dentro deste contexto, a hipótese deste trabalho é a de que o perfil da expressão e atividade das MMPs e de seus inibidores TIMPs na CCC será distinto do encontrado na CDI. Foi avaliado por qRT-PCR a expressão gênica e por \"Western blotting\" a expressão proteica das MMPs: -1, -2, -3, -8, -9, -12-13 e EMMPRIN e dos seguintes inibidores TIMPs: -1, -2, -3, -4 e RECK e atividade da MMP-2 e -9 por zimografia, em amostras de miocárdio (ventrículo esquerdo) de pacientes com CCC, pacientes com CDI e doadores de órgãos, obtidos durante o procedimento de transplante. Embora algumas das alterações da expressão das MMPs, TIMPs, e RECK tenham sido compartilhadas com a CDI, observamos que os pacientes com CCC apresentam o aumento da atividade da MMP-2 e MMP-9 e aumento exclusivo da proteína MMP-9. Analisamos através da razão entre a atividade da MMP-2 e MMP-9 com a expressão proteica dos inibidores TIMPs e RECK, observamos o aumento da atividade da MMP-2 e MMP-9 e a diminuição dos TIMPs: -1, -2, -3 e -4 e TIMPs -1, -2 e -3, respectivamente em pacientes com CCC, ocasionando um desequilíbrio entre sua ativação e inibição o que contribui com o remodelamento do miocárdio. Também foi avaliado a fração de colágeno intersticial por Picrosirius Red, observamos que o aumento de colágeno em pacientes com CCC e CDI, o que indica que o aumento da atividade da MMP-2 e MMP-9 está modulando a síntese, conformação e organização do colágeno, contribuindo com a fibrose em pacientes com CCC. Com objetivo de verificar se estas MMPs e seus inibidores estariam sob-regulação pós-transcricional, realizamos análise in silico e identificamos 8 microRNAs (miR): miR-21, miR-29- 5p, miR-146a-5p, miR-155-5p, miR-188-5p, miR-214-3p, miR-491-5p e miR885-5p e analisamos suas expressões por qRT-PCR, mas não observamos correlação com as MMPs e seus inibidores, sugerindo que estas proteínas não estão sob regulação pós-transcricional pelos miRs analisados. Em conjunto, nossos resultados sugerem que a expressão diferencial de MMPs e seus inibidores TIMPs estudados contribuem com a fibrose, remodelamento do miocárdio e disfunção cardíaca, observado em pacientes com CCC. Desta forma, este trabalho pode ajudar na elucidação dos mecanismos de desenvolvimento da patogênese da doença de Chagas / Chronic Chagas Cardiomyopathy (CCC) is an inflammatory dilated cardiomyopathy characterized by cardiac remodeling, a myocarditis rich in T cells and macrophages, hypertrophy and fibrosis. This affects 30% of patients infected with Trypanosoma cruzi (T. cruzi). Patients with CCC have a poorer prognosis and survival when compared with cardiomyopathy patients with non-inflammatory etiology, such as idiopathic dilated cardiomyopathy (IDC). In cardiac remodeling process, there is a restructuring of the extracellular matrix (ECM), largely mediated by proteins such as proteolytic enzymes, matrix metalloproteinases (MMPs) and their specific inhibitors (TIMPs). The alteration and/or activity of some these particular enzymes is associated with cardiovascular disease. Taking this into account, the hypothesis of this study is that the expression profile and activity of MMPs and their TIMPs inhibitors in the CCC will be different from those found in IDC. The gene expression was evaluated by qRT-PCR, the MMP protein expression: -1, -2, -3, -8, -9, -12-13 and EMMPRIN by \"Western blotting\" and the following TIMP inhibitors: -1 , -2, -3, -4 and RECK and MMP-2 and -9 activity by zymography, in myocardial samples (left ventricle) of CCC and IDC patients and organ donors (Control) obtained upon transplantation. Although some of these changes in the expression of MMPs, TIMPs and RECK were shared with the IDC, we observed that patients with CCC have increased MMP-2 and MMP-9 activity and exclusive increase in MMP-9 protein. Through the ratio of MMP-2 and MMP-9 activity with protein expression of TIMPs and RECK inhibitors, we found that the increase in MMP-2 and MMP-9 activity and the decrease in TIMP: -1, -2, -3, and -4 and TIMP -1, -2 and -3, respectively, in myocardial samples of CCC patients causes an imbalance in their activation and inhibition, contributing to the myocardium remodeling. The fraction of interstitial collagen as stained by Picrosirius Red, indicates increase in collagen in patients with CCC and IDC, indicating that the increase of MMP-2 and MMP-9 activity is modulating the synthesis and conformation of collagen organization, contribute to fibrosis in patients with CCC. Aiming to verify whether these MMPs and their inhibitors would be under post-transcriptional regulation, we performed in silico analysis and it was identified 8 microRNAs (miR): miR-21, miR-29-5p, miR-146a-5p, miR-155-5p , miR-188-5p, miR-214-3p, miR-491-5p and miR885-5p, but no correlation was found with the MMPs and their inhibitors, suggesting that these proteins are not under post-transcriptional regulation by miRs analyzed. Together our results suggest that differential expression of MMPs and their TIMPs inhibitors studied contribute to fibrosis, myocardial remodeling and cardiac dysfunction observed in patients with CCC. Thus, this work may help in elucidating the development of mechanisms of the pathogenesis of Chagas disease

Células-tronco adultas podem ser isoladas de vários tecidos, dentre eles a polpa dentária humana, tecido originado na papila dentária do dente em desenvolvimento. Estas linhagens multipotentes podem ser estudadas sob vários aspectos, como na elucidação da histogênese de tumores. O objetivo deste estudo foi inferir a histogênese do mixoma odontogênico, neoplasia odontogênica benigna, analisando a expressão de proteínas da matriz extracelular (MEC) e de metaloproteinases da matriz (MMPs) em células-tronco adultas de polpa dentária humana. Três linhagens diferentes de células-tronco originadas de polpas dentárias humanas IDPSCs (DL-1, DL-2 e DL4) foram utilizadas. As proteínas analisadas foram as mesmas expressas na neoplasia: vimentina, colágeno tipo I, fibronectina, tenascina, ácido hialurônico e MMPs (MMP-1, MMP-2 e MMP-9). Imunofluorescência e ensaios enzimáticos foram utilizados para analisar a presença de proteínas nas células cultivadas e no meio de cultura condicionado por estas células, respectivamente. Todas as linhagens celulares expressaram a vimentina e nenhuma expressou o ácido hialurônico. A linhagem celular DL-1 expressou todas as outras proteínas da matriz extracelular estudadas, enquanto que na linhagem DL-2 apenas não foi observada a expressão do colágeno tipo I. Fibronectina e tenascina não foram observados na linhagem DL-4. Todas as linhagens expressaram todas as MMPs, sendo que a produção de MMP-2 nas três linhagens foi significantemente maior que a de todas outras MMPs. Baseado nas condições deste estudo, é possível concluir que a expressão de proteínas da MEC e de MMPs em células-tronco de polpa dentária humana apresentaram perfil similar àquela apresentada no mixoma odontogênico, exceto pela ausência de marcação do ácido hialurônico em todas as linhagens. A ausência de secreção de ácido hialurônico pelas IDPSCs poderia indicar que o mixoma odontogênico deriva de uma célula mais diferenciada que as células-tronco. / Adult stem cells can be isolated from different tissues including the human dental pulp, a structure originated from the dental papillae. These cell lineages are of importance in a series of studies, as the analysis of tumors histogenesis. The aim of this study was to infer the histogenesis of odontogenic myxoma, a benign odontogenic neoplasia by analyzing the ECM and MMPs molecules expressed in human dental pulp stem cells. Three different lineages of immature dental pulp stem cells (IDPSCs) (DL-1, DL-2 and DL-4) were used. The proteins searched were those expressed by the tumoral cells: vimentin, type I collagen, fibronectin, tenascin and hialuronic acid (HA) and the matrix metalloproteinases (MMP-1, MMP-2 and MMP-9). Immunofluorecence and enzymatic assays were used for analyzing the presence of the proteins in the cells and in the culture media conditioned by the cells, respectively. All the lineages expressed vimentin; however none expressed HA. DL-1 lineage expressed all the other ECM proteins, and the expression of type I collagen was not observed in the DL-2 lineage. Fibronectin and tenascin were not observed in the DL-4 lineage. All the lineages expressed all the MMPs. The release of MMP-2 from all cell lineages was significantly higher than those of all other MMPs. Based on the conditions of this study its possible to conclude that the overall expression of MEC proteins and MMPs in the lineages of human dental pulp stem cells were similar to those found in the odontogenic myxoma, except for the absence of hyaluronic acid. The absence of HA secretion by the IDPSCs could indicate that the odontogenic myxoma tumoural cells derive from a cell more differentiated than the stem cells.

A matriz extracelular serve como depósito para fatores biologicamente ativos, como fatores de crescimento e proteases, os quais influenciam no comportamento das células tumorais. A ADAMTS-1 (uma desintegrina e metaloproteinase com motivos trombospondina) é um membro da família de metaloproteases ADAMTSs. Neste trabalho, avaliamos o papel da ADAMTS-1 na regulação das atividades estimuladas pelo HGF ou TGF-&#946;1, sobre as células de fibrossarcoma (HT1080). A superexpressão de ADAMTS-1 afetou a proliferação e a velocidade de migração das células HT1080 estimuladas por HGF, mas não por TGF-&#946;1. Demonstramos que a superexpressão da ADAMTS-1 diminuiu a fosforilação do receptor c-Met e das vias downstream ERK1/2 e FAK. Adicionalmente, na presença do HGF, a superexpressão de ADAMTS-1 perturbou a formação de fibrossarcosferas in vitro e microtumores in vivo. Esses microtumores e células individuais apresentaram características morfológicas de lesões menos invasivas. Nossos dados sugerem que a ADAMTS-1 regula as atividades estimuladas pelo HGF no fibrossarcoma. / The extracellular matrix serves as a reservoir for biologically active factors, such as growth factors and proteases that influence the tumor cell behavior. ADAMTS-1 (a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs) is a member of the ADAMTS family of metalloproteases. Here, we addressed the role played by ADAMTS-1 regulating HGF and TGF-&#946;1 activities in fibrosarcoma cell line (HT1080). ADAMTS-1 overexpression affected the proliferation and migration velocity of HT1080 cells, after stimulation with HGF. However, ADAMTS-1 overexpression failed to affect TGF-&#946;1 activity. We showed that ADAMTS-1 overexpression decreased the phosphorylation of c-Met receptor and downstream signaling pathways ERK1/2 and FAK. Additionally, in presence of HGF, ADAMTS-1 overexpression disrupted the formation of fibrosarcospheres in vitro and microtumors in vivo. These microtumors and individual cells presented characteristics of low invasive tumor cells (rounded morphology). Our results suggest that ADAMTS-1 is involved in regulating HGF-related functions on fibrosarcoma cells.

A desnutrição proteica (DP) pode ocasionar alterações na matriz extracelular (MEC) de diferentes órgãos e tecidos, inclusive o hematopoético, com comprometimento funcional. Estudos do nosso laboratório demonstraram, em modelo murino de DP, aumento da expressão proteica de fibronectina (FN) no estroma medular ósseo in vivo, principalmente na região subendosteal (local de fixação da célula tronco progenitora hemopoética). Já in vitro, no estroma medular ósseo, observou-se tanto o aumento quanto a diminuição de FN e a presença de suas isoformas. Essas alterações de FN parecem estar envolvidas com a hipoplasia da medula óssea (MO) em camundongos desnutridos. As modificações quantitativas de FN podem ser devidas: (i) à ação das metaloproteinases de matriz (MMP) responsáveis pela degradação das proteínas da MEC; (ii) aos inibidores de metaloproteinases (TIMP) que regulam a degradação da MEC; (iii) às alterações transcricionais, reguladas pela via de AKT/mTOR, que controla os splicing alternativos na FN, resultando em isoformas dessa proteína; (iv) a processos pós-transcricionais modulados por LC3, que aumenta a tradução do RNAm de FN. Assim, o objetivo deste estudo foi elucidar os mecanismos que alteram o turnover de FN no estroma medular ósseo em modelo murino de DP. Utilizamos camundongos, C57BL/6J machos, adultos, separados em dois grupos: controle e desnutrido, alimentados, ad libitum, com ração contendo 12% e 2% de proteína, respectivamente. Após cinco semanas de indução à desnutrição os camundongos foram eutanasiados, e coletado o material biológico. Avaliamos: o estado nutricional, o hematológico, a histologia da MO femoral bem como a determinação imunohistoquímica da FN, MMP-2 e MMP-9, determinação da expressão de FN e suas isoformas em células totais da MO, o estabelecimento do estroma medular ósseo in vitro, por 28 e 35 dias de cultivo. A partir das culturas foram avaliadas a expressão de RNAm de FN e suas isoformas, MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2, AKT, mTOR e LC3&#945; e &#946;, quantificação de MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2,TNF&#945;, TGF&#946; e IL-1&#946; e determinação de LC3&#946; e proteínas da via de AKT/mTOR. Não observamos alterações na expressão do RNAm de FN e suas isoformas ex vivo e in vitro, mas um aumento da deposição de FN na MO.Também não observamos modificações na imunolocalização de MMP-2 e MMP-9 na MO e na atividade dessas proteínas no sobrenadante de culturas de células estromais in vitro, mas houve aumento da expressão do RNAm de MMP-9 em 28 dias de cultivo. Não detectamos alterações na expressão de RNAm e na concentração de TIMP-1 e TIMP-2 no sobrenadante das culturas. Houve redução significativa de TNF&#945; e TGF&#946; no sobrenadante das culturas de 28 dias. Observamos aumento da expressão do RNAm de mTOR em culturas de 28 dias e LC3&#945; e LC3&#946; em 35 dias de células estromais. Encontramos menor fosforilação de PI3K, AKT, PTEN, mTOR e mTOR total e aumento de LC3&#946; em culturas de 28 dias, mas redução de LC3&#946; em 35 dias. Em função dos dados inferimos que a DP conduz a alterações da FN que não estão relacionadas à ação de MMPs e TIMPs e sim a modificações de LC3&#946; e da via de AKT/mTOR. / Protein malnutrition (PM) can lead changes in extracellular matrix (ECM) from several organs and tissues, including hematopoietic, with functional impairments. Research from our laboratory demonstrated, in a murine model of protein malnutrition, increase in proteic expression of fibronectin (FN) in vivo bone marrow stroma, principally in subendosteal region (attachment site of hematopoietic stem/progenitor cell - HSPC). It was observed as both an increase and a decrease in the presence of FN and its isoforms in vitro bone marrow stroma. These FN changes seem to be related to bone marrow (BM) hypoplasia in malnourished mice. Quantitative FN changes may be due to: (i) action of matrix metalloproteinases (MMP) responsible for ECM proteins degradation; (ii) tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMP) that regulate ECM degradation; (iii) transicional changes regulated by AKT/mTOR pathway, which controls alternative splicing in FN, resulting in isoforms from this protein; (iv) post-transcriptional processes modulated by LC3 that increases FN mRNA translation. Therefore, the aim of this study was to elucidade the mechanisms that changes the FN turnover in bone marrow stroma in a murine model of PM. C57BL/6J, adult and male mice were used and divided into two groups: control and malnourished, fed ad libitum with ration containing 12% and 2% of protein, respectively. After five weeks of induction malnutrition, mice were euthanized and the biological material was collected. We evaluated: nutritional and hematologic status, the femoral BM histology, immunohistochemistry determination of FN, MMP-2 and MMP-9, the FN and its isoforms expression determination in total BM cells, establishment of in vitro bone marrow stroma for 28 and 35 days of culture. From the cultures were evaluated FN mRNA expressions and its isoforms, MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2, AKT, mTOR, LC3&#945; and &#946;, quantification of MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2,TNF&#945;, TGF&#946; and IL-1&#946; and determination of LC3&#946; and AKT/mTOR proteins. No changes were observed, ex vivo and in vitro, in the expression of FN mRNA and its isoforms, but there was a FN deposition increase in BM. We did not observe modifications in MMP-2 e MMP-9 immunolocalization in BM and in these proteins activity in the supernatant of in vitro stromal cell culture, but there was an increase in MMP-9 mRNA expression after 28 days of culture. We did not detect changes in mRNA and in TIMP-1 and TIMP-2 expressions in the supernatant of cultures. There was significant reduction of TNF&#945; and TGF&#946; in the cultures supernatant of 28 days. We observed an increase of mTOR RNAm in 28 days cultures and also LC3&#945; and LC3&#946; in stromal cells with 35 days. We found lower phosphorylation of PI3K, AKT, PTEN, mTOR e total mTOR and an LC3&#946; increase in 28 days cultures, yet an LC3&#946; reduction in 35 days. According to the data we conclude that PM leads to FN changes that are not related to MMPs and TIMPs actions, but the LC3&#946; and AKT/mTOR pathway modifications.

As MMPs são endopeptidases zinco dependentes que, em conjunto, podem degradar todos os componentes da MEC e gerar moléculas bioativas. São as principais responsáveis pelo remodelamento tecidual durante eventos fisiológicos normais como a embriogênese e organogênese e também em eventos patológicos como a invasão tumoral nos tecidos. As pesquisas na área de mineralização biológica têm buscado identificar os genes envolvidos nos mecanismos moleculares que regula o processo de ossificação endocondral. As MMPs e seus inibidores são responsáveis pelo controle da degradação desta matriz, como os inibidores teciduais das MMPs (TIMPs) e a proteína RECK, que, muito provavelmente, determinam o grau de remodelação da matriz extracelular. Desta forma, nosso objetivo foi delinear o perfil temporal e espacial da expressão das MMP-15/MT2-MMP, MMP-16/MT3- MMP, MMP-17/MT4-MMP, MMP-24/MT5-MMP e MMP-25/MT6-MMP durante a ossificação endocondral em embriões de camundongos e em animais recémnascidos através das técnicas de PCR em tempo real e imunohistoquímica. Por imunohistoquímica, nós não encontramos imunomarcação para a MMP-15/MT2- MMP em nenhum dos períodos analisados, apesar da padronização do anticorpo primário. Tanto a MMP-16/MT3-MMP quanto a MMP-24/MT5-MMP foram imunolocalizadas, principalmente, nos osteoblastos do fronte de ossificação da placa de crescimento. Para a MMP-17/MT4-MMP, durante a diferenciação condrocítica (E13) os condrócitos proliferativos foram imunocorados, bem como os condrócitos hipertróficos no centro da cartilagem do molde cartilaginoso (E14). Durante a invasão celular e vascular (E15), as células mesenquimais oriundas do colar ósseo, provavelmente pré-osteoblastos, foram imunocorados na cavidade medular primitiva e osteoblastos fronte de ossificação foram imunocorados, de E16 a PN1. Observamos para a MMP-25/MT6-MMP o mesmo padrão de imunomarcação das demais MT-MMPs, exceto no molde cartilaginoso, onde apenas as células do periósteo e pericôndrio foram imunocoradas, diferentemente da demais que foram localizadas apenas no centro do molde cartilaginoso. A análise da expressão dos transcritos para todas as MT-MMPs revelou o mesmo perfil de expressão, sendo alta durante a fase de diferenciação condrocítica (E13), tendo queda de expressão de E14 a E16. Em E16 há um aumento de expressão até E18 e, novamente, queda até E20 e pouca ou nenhuma expressão em PN7. Apesar deste perfil semelhante, houve uma expressão diferencial entre elas, sendo a MMP-15/MT2-MMP > MMP- 17/MT4-MMP > MMP-16/MT3-MMP > MMP-24/MT5-MMP > MMP-25/MT6/MMP. Os resultados obtidos mostram, pela primeira vez, que as MT-MMPs estão diferencialmente expressas durante a ossificação endocondral normal em camundongos, sugerindo que a atividade biológica destas enzimas esteja atuando na degradação da matriz extracelular pericelular tanto durante a fase de desenvolvimento quanto de formação óssea. / MMPs are zinc-dependent endopeptidases that, collectivelly, degrade all components of the ECM and generate bioactive molecules. They are able to remodelate the ECM during normal developmental processes such as embryogenesis and organogenesis, as well as in pathological processes such as tumoral invasion. The biological mineralization research looking for discovering the genes involved in the molecular mechanisms that control the endochondral ossification process. MMPs and their inhibitors (TIMPs and RECK) are responsable for bone matrix remodeling and, probably, determinate the level of its turnover. Thus, our goal was to evaluate the temporal-spatial expression of MMP-15/MT2-MMP, MMP-16/MT3-MMP, MMP-17/MT4-MMP, MMP-24/MT5-MMP, and MMP-25/MT6- MMP in mice embryos and newborns during endochondral ossification by Real Time PCR and immunohistochemistry. By immunohistochemistry, MMP-15/MT2-MMP signal was not detected. Both MMP-16/MT3-MMP and MMP-24/MT5-MMP were immunostained, mainly in osteoblasts at ossification front of growth plate. For MMP- 17/MT4-MMP, proliferative chondrocytes were immunopositive during chondrocyte differentiation (E13) as well as in hipertrophyc chondrocytes at the middle of cartilaginous template (E14). During cellular e vascular invasion (E15), mesenchymal cells from bone collar, probable pre-osteoblasts, were immunostained at primary bone marrow and osteoblasts at ossification front from E16 e PN1. For MMP- 25/MT6-MMP, perichondrial and periostal cellls were immunostained at cartilaginous template. All MT-MMPs evaluated showed the same transcript levels profile, being high in chondrocyte differentiation (E13), decreasing from E14 to E16. mRNA levels increased from E16 to E18 and, once more, decreasing from E18 to E20. Despite this profile, we observed difference levels: MMP-15/MT2-MMP > MMP-17/MT4-MMP > MMP-16/MT3-MMP > MMP-24/MT5-MMP > MMP-25/MT6/MMP. Our findings show, for the first time, that MT-MMPs are differentially expressed during normal endochondral ossification in mice, suggesting their biological activity act in pericellular extracellular matrix degradation in both development and bone formation.

Introdução: As queimaduras alcalinas da córnea fazem parte dos ferimentos mais devastadores para o olho. Objetivo: Os objetivos foram investigar o efeito aditivo do olho seco na atividade de proteases na superfície ocular e complicações corneanas apos lesão ocular alcalina e também investigar a eficácia da terapia anti-inflamatória controlar este processo. Métodos: Um modelo combinado (CM) de olho seco e queimadura alcalina unilateral foi usada. Resumidamente, camundongos C57BL /6 foram submetidos à queimadura alcalina unilateral (AB) com ou sem olho seco concomitante por 2 ou 5 dias. Um grupo separado de animais foram submetidos a ambos modelos (AB e olho seco) foram tratados topicamente com a Dexametasona, ou Doxiciclina ou colírio controle de solução salina balanceada (BSS). Os camundongos foram observados diariamente para verificar o aparecimento de perfuração da córnea. Córneas inteiras foram colhidas e homogeneizadas para extração de RNA. PCR quantitativo em tempo real foi realizada para medir a expressão de citocinas inflamatórias, metaloproteinases de matriz (MMP). Ativdade da MMP-9, atividade da gelatinase e da atividade da mieloperoxidase (MPO) foram avaliados em córneas homogeneizadas. A presença da infiltração de neutrófilos foi avaliada por imunohistoquímica e citometria de fluxo. Resultados: Os olhos submetidos ao modelo combinado de AB e olho seco (CM) tiveram 20% de taxa de perfuração estéril da córnea 1 dia após a lesão inicial; que aumentou para 35% em 5 dias. Houve um atraso no fechamento da ferida e aumento de opacidade residual da córnea. Aumento dos níveis de IL-1, IL-6, e as MMPs 1, -3, -8, -9, 13 e CXCL1, foram encontrados após 2 dias no CM comparando com córneas AB. Um aumento da imunorreatividade da MMP-1, -3, -9 e -13 e atividade gelatinolítica da MMP-9 foram observadas em comparação com córneas do grupo CM comparado com AB. O aumento da infiltração de neutrófilos e a atividade da mieloperoxidase foi observado no grupo CM comparando-se com córneas do grupo AB após dois dias da lesão inicial. Não foram observadas perfurações nas córneas tratadas com Dexametasona. Nos olhos tratados com Doxiciclina, 100% do fechamento da ferida pós-lesão no dia 2 e pontuação significantemente menor na escala de opacidade da córnea em relação ao BSS também foram observadas nos dias 4 e 5. Córneas tratadas com Dexametasona apresentaram a menor pontuação de opacidade da córnea. Tratamento com Dexametasona diminuiu significativamente os níveis de mRNA da IL-1, IL-6, e MMP-1, -9, -13, e o TIMP-1 depois de 2 dias, e aumentou os níveis de MMP-8, enquanto que o tratamento com Doxiciclina diminuiu significativamente IL-1, IL-6, MMP-8, -9 e, em comparação com córneas tratadas com BSS. A diminuição da imunorreatividade da MMP-1, -9 e -13 e atividade gelatinolítica foram vistos em córneas tratadas com Doxiciclina e Dexametasona em comparação com o veículo BSS. O aumento da infiltração de neutrófilos e a atividade da mieloperoxidase foi observado no grupo BSS comparação com o grupo Dexametasona 2 dias pós-lesão. Conclusões: O olho seco ambiental piora o resultado da queimadura ocular alcalina, criando uma tempestade de citocinas e proteases, aumentando o risco de perfuração corneana. Entretanto, o tratamento inicial com terapia anti-inflamatória é muito eficaz na preservação da transparência corneana e facilita a cicatrização de feridas, enquanto controla a produção de MMP e a migração de neutrófilos. / Introduction: Alkali burns to the cornea are among the most devastating injuries to the eye. Purpose: To evaluate the effects of dry eye on ocular surface protease activity and sight threatening corneal complications following ocular surface chemical injury and also to investigate the efficacy of anti-inflammatory therapy controlling this. Methods: A combined model (CM) of unilateral alkali burn and dry eye was used. Briefly, C57BL/6 mice were subjected to unilateral alkali burn (AB) with or without concomitant dry eye for 2 or 5 days. A separate group of mice subjected to both AB and dry eye were topically treated with Dexamethasone (Dex), Doxycycline (Doxy) or saline control (BSS). Mice were observed daily for appearance of corneal perforation. Whole corneas were harvested and lysed for RNA extraction. Quantitative real time PCR was performed to measure expression of inflammation cytokines, matrix metalloproteinases (MMP). MMP-9 activity, gelatinase activity and myeloperoxidase (MPO) activity were evaluated in corneal lysates. Presence of infiltrating neutrophils was evaluated by immunohistochemistry and flow cytometry. Results: Eyes subjected to the combined model of AB and dry eye (CM) had 20% sterile corneal perforation rate as soon as 1 day after the initial injury, which increased to 35% by 5 days, delayed wound closure and increased corneal opacity. Increased levels of IL- 1, IL-6, and MMPs 1,-3,-8,-9, 13, and CXCL1 transcripts were found after 2 days in CM compared to AB corneas. Increased MMP-1, -3,-9 and -13 immunoreactivity and gelatinolytic activity were seen in CM corneas compared to AB. Increased neutrophil infiltration and MPO activity was noted in the CM group compared to AB 2 days post injury. No perforations were observed in the Dex treated corneas. Doxy treated eyes had 100% of wound closure 2D post-injury, and significant lower corneal opacity scores at days 4 and 5 compared to BSS. Dex-treated corneas showed the lowest corneal opacity score. Dex treatment significantly decreased mRNA levels of IL-1, IL-6, and MMPs -1,-9, -13, and TIMP-1 after 2 days with increased levels of MMP-8, while Doxy treatment significantly decreased IL-1, IL-6, MMP-8, and -9, compared to BSS-treated corneas. Decreased MMPs -1,-9 and -13 immunoreactivity and gelatinolytic activity were seen in corneas treated with Doxy and Dex compared to BSS vehicle. Increased neutrophil infiltration and MPO activity was noted in the BSS group compared to Dex 2 D post-injury. Conclusions: Desiccating stress worsens outcome of ocular alkali burn, creating a cytokine and protease storm with greater neutrophil infiltration, increasing the risk of corneal perforation. However, early treatment with anti-inflammatory therapy is very efficacious in preserving corneal clarity and facilitating wound healing, while controlling MMP production and migration of neutrophils.

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