O Melanoma é um tipo de neoplasia que se origina de melanócitos normalmente presentes na epiderme. Uma das características do melanoma é a capacidade de adquirir resistência a terapias. As células de melanoma podem aumentar a liberação de vesículas extracelulares (VEs) em resposta ao tratamento com quimioterápicos. A cisplatina (CDDP) e a temozolomida (TMZ) são drogas utilizadas para o tratamento de tumores. Ambas as drogas formam adutos no DNA, mas as vias de sinalização que deflagram a morte celular são distintas. O objetivo desse estudo é investigar a morte celular da linhagem B16-F10 na presença de VEs oriundas de células B16-F10 tratadas com cisplatina CDDP ou TMZ. Inicialmente as VEs oriundas de células de melanoma murino, B16-F10, tratadas com CDDP ou TMZ e seus controles, foram isoladas por ultracentrifugações sucessivas. Para os experimentos in vitro, as células foram tratadas com as drogas em combinação com as respectivas VEs. As amostras foram realizados avaliações de ciclo celular e de morte e ensaio clonogênico. Para os experimentos in vivo, as células B16-F10 foram pré-tratadas com VEs, e posteriormente, as células foram inoculadas via subcutânea em camundongos C57BL/6 e os tumores foram mensurados diariamente. Em nosso estudo concluimos que a metodologia do isolamento de VEs é eficiente. Além disso, observamos que o tratamento com CDDP ou TMZ aumenta a liberação de VEs por células tumorais. Apesar do resultado contraditorio, as VEs liberadas por células tumorais tratadas com quimioterápicos aumentam a capacidade de sobrevivência das células de melanoma in vitro. VEs oriundas de células de melanoma não participam inicialmente da sensibilização à morte de células tumorais causada pelas mesmas drogas, mas a longo prazo, as VEs oriundas de células tratadas com a TMZ podem conferir uma resposta celular de sobrevivência às células tumorais in vitro. In vivo, o resultado é inconclusivo, uma vez que para confirmar se as VEs fazem parte da adaptação tumoral conferindo fenômenos de sobrevivência celular in vivo, é necessário avaliar em outros modelos celulares e animais / Melanoma is a neoplasm derived from melanocytes normally present in the skin specifically in the epidermis. One of the malignancies of melanoma is the ability to acquire chemoresistance. Cisplatin (CDDP) and temozolomide (TMZ) are drugs used for the treatment of tumors. Both drugs can form alkylating adducts in DNA, however, the pathways that trigger cell death are distinct. Tumor cells, including melanoma, may increase the release of extracellular vesicles (EVs) in response to chemotherapeutic treatment. The aim of this study is to investigate the cell death phenomenon in B16-F10 cell line in presence of EVs derived from chemotherapeutic-treated B16-F10 cells. For in vitro experiments, the cells were treated with CDDP or TMZ in combination with EVs from chemotherapictreated samples. For in vivo experiments, B16-F10 cells were exposed to EVs and inoculated subcutaneously in C57BL/6 mice. The growth was measured daily. In this work, we established and characterized VEs released by melanoma cells treated with chemotherapics and we established chemotherapics treatments to isolate EVs for next EVs isolation. Our results showed that CDDP or TMZ treatment increase the release of EVs by tumor cells. The EVs released by melanoma cells after CDDP or TMZ treatment seem to increase the survival capacity of melanoma cells. Thus, we concluded that EVs derived from melanoma cells do not participate in the cell death sensitization induced by CDDP or TMZ. However, EVs derived from TMZ treated cells may offer a survival effect to tumor cells in vitro a long term. In vivo, The result is inconclusive since to confirm how VEs are part of the tumor adaptation conferring cellular survival phenomena in vivo, it is necessary to evaluate in other cellular and animal models

O melanoma é o mais agressivo tumor da pele, cuja resistência aos tratamentos quimioterápicos tem promovido a crescente utilização de imunoquimioterapia, como é o caso da utilização de agonistas dos receptores Toll-Like (TLRs). Nesse contexto, os compostos abreviados por P-MAPA e seu sintético estrutural MRB-CFI-1 com reconhecidas propriedades antitumorais e imunológicas, são fortes candidatos na terapia e prevenção desse tipo de câncer. Esse estudo visa determinar o potencial anticâncer do P-MAPA e de MRB-CFI-1 contra o melanoma murino em consequência ao padrão de resposta microambiental semelhante ao de morte imunogênica, em regimes de tratamento terapêutico ou vacinal, na vigência de quimioterapia com cisplatina e/ou em associação com antígenos de células tumorais totais. Após avaliação In vivo do crescimento de tumores B16F10 implantados em modelos murinos selvagem e nocaute para o gene Myd88, na vigência ou não do tratamento com cisplatina e/ou P-MAPA, nossos resultados mostraram que o P-MAPA apresentou atividade pró-tumoral e antagonizou a ação da cisplatina em inibir o crescimento dos tumores, de forma dependente de Myd88. Além disso, através de análises qualitativa e quantitativa pelo software ImageJ em fotomicrografias de secções tumorais coradas histologicamente, observamos que o P-MAPA promoveu mudanças microambientais nos tumores que podem impactar negativamente em seu desempenho. Como monoterapia em esquema de vacinação com lisado tumoral total em combinação com quimioterapia, o P-MAPA em dose baixa falhou em suprimir o crescimento de tumores B16F10, mas o seu sintético MRB-CFI-1 foi capaz de prevenir o crescimento desse tipo de melanoma num regime de vacinação profilática. Apesar do sucesso terapêutico desse imunomodulador em diversos modelos de câncer e de doenças infecciosas, o P-MAPA não foi eficaz em produz respostas microambientais contra o melanoma murino, dados esses que limitam a aplicabilidade clínica do composto. De outro modo, o composto fosfato inorgânico MRB-CFI-1 foi protetivo em retardar o aparecimento desse tipo de doença. Assim, o presente estudo foi importante por ampliar o entendimento funcional do P-MAPA numa abordagem imunoquimioterápica em modelos biológicos de tumores de melanoma, e representa uma importante mudança na utilização de constituintes individuais similares ao P-MAPA que sejam mais eficazes, de fácil obtenção, e de produção controlada e garantida / Melanoma is the most aggressive skin cancer, whose resistance to chemotherapeutic treatments has promoted the increasing use of immunochemotherapy, as is the case for the use of Toll-Like receptor agonists (TLRs). In this context, the compounds abbreviated by P-MAPA and its structural synthetic MRB-CFI-1 with recognized antitumor and immunological properties are strong candidates in the therapy and prevention of this type of cancer. This study aims to determine the anti-cancer potential of P-MAPA and MRB-CFI-1 against murine melanoma as a consequence of the microenvironmental response pattern similar to that of immunogenic death in therapeutic or vaccine treatment regimens when using chemotherapy with cisplatin alone or in combination with whole tumor cell antigens. After In vivo evaluation of the growth of B16F10 tumors implanted in wild-type and Myd88 gene knockout mice, under treatment or not with cisplatin and / or P-MAPA, our results showed that P-MAPA showed pro-tumor activity and antagonized the action of cisplatin in inhibiting the growth of tumors in a Myd88-dependent manner. In addition, using qualitative and quantitative analysis by ImageJ software in histological images of tumor sections, we observed that P-MAPA promoted microenvironmental changes in tumors that may negatively impact its performance. As monotherapy in vaccination schedule with total tumor lysate in combination with chemotherapy, low dose P-MAPA failed to suppress the growth of B16F10 tumors, but its synthetic MRB-CFI-1 was able to prevent the growth of this type of melanoma in prophylactic vaccination regimen. Despite the therapeutic success of this immunomodulator in various cancer models and infectious diseases, P-MAPA has not been effective in producing microenvironmental responses against murine melanoma, data that limit the clinical applicability of the compound. Otherwise, the inorganic phosphate compound MRB-CFI-1 was protective in delaying the onset of this type of disease. Thus, the present study was important because it broadened the functional understanding of P-MAPA in an immuno-chemotherapeutic approach in biological models of melanoma tumors and represents an important change in the use of individual constituents similar to P-MAPA that are more efficient, easily obtainable, and controlled and guaranteed production

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The thiosemicarbazones are synthetic compounds with marked biological properties such as antibacterial, antiviral, antiprotozoal and antitumor and previous studies have demonstrated cytotoxic activity against the human melanoma cells, so in this study, we evaluated the antiproliferative activity, the enzymatic activity of Caspases 2, 3, 6, 8, 9, the effect on the cell cycle gene expression levels of caspases 2, 3, 6, 8, 9, Apaf-1 and microscopic morphological changes in human melanoma cells (SK -MEL-37) twenty one monoterpene derived from natural thiosemicarbazone (-) - camphene: camphene, benzaldehyde, benzophenone, menthone, ethyl pyruvate, p-nitroacetophenone, pchloroacetophenone, p-methoxyacetophenone, p-methylacetophenone, p fluoracetofenona-phidroxiacetofena, furan, 3-methoxy-4-hydroxybenzaldehyde, p-fluorbenzaldehyde, 2- hydroxybenzaldehyde, cinnamic aldehyde, thiophene-2-carboxaldehyde, 1-H-imidazole-4- carboxaldehyde, tiossemicaroazida and six montoterpeno natural R-(+)-limonene: benzaldehyde, thiosemicarbazide, o-nitro, m-nitro, p-nitro, p-hydroxy and p-dimethylamino. The values found for the inhibitory concentration for 50% of cells (IC50) were between 12 μM and 55 μM. The percentage of cells in phase and in phase G0/G1 decreased SG2 / M increased after forty-eight hours of incubation with benzaldehyde thio-camphene, limonene thio-benzaldehyde, m-nitro, p-hydroxy and thiosemicarbazide increased indicating that the growth inhibitory effect might be also due to arrest of cells at S-G2/M phase. We observed increased activity of caspase 3 (m-nitro thio-limonene), 6 (camphene thio-benzaldehyde and p-hydroxy thio-limonene) and 8 (thio-benzaldehyde limonene). Late apoptotic features were detected in 62% of cells treated with benzaldehyde thio-camphene and morphological changes typical of apoptosis were visualized by fluorescence microscopy and scanning electron microscopy (SEM) after treatment with benzaldehyde thio-camphene chosen due to their low IC50 value (12 mM). It was observed gene expression of caspases 2, 3, 6, 8 and Apaf-1 in cells treated with benzaldehyde thio-camphene indicating the participation of these enzymes in the anti-proliferative effect observed. Our results indicate that the thiosemicarbazones derivatives can inhibit proliferation, regulate cell cycle, induce apoptosis of human melanoma cells (SK-MEL-37) and could be an candidate for future preclinical in vivo studies. / O melanoma é um tipo de câncer que surge nos melanócitos e é notoriamente resistente à radioterapia e quimioterapia. As tiossemicarbazonas são compostos sintéticos com marcantes propriedades biológicas tais como antibacteriana, antiviral, antiprotozoária e antitumoral e em estudos anteriores demonstraram ação citotóxica frente à celulas de melanoma humano, por isso, neste estudo, foi avaliada a atividade anti-proliferativa, a atividade enzimática das caspases 2, 3, 6, 8, 9, o efeito no ciclo celular, os níveis de expressão gênica das caspases 2, 3, 6, 8, 9, Apaf-1 e as alterações morfológicas por microscopia em células de melanoma humano (SK-MEL-37) de vinte e uma tiossemicarbazonas derivadas do monoterpeno natural (-)- canfeno: canfeno, benzaldeído, benzofenona, mentona, etil piruvato, acetofenona, pnitroacetofenona, p-cloroacetofenona, p-metoxiacetofenona, p-metilacetofenona, pfluoracetofenona, p-hidroxiacetofena, furano, 3-metóxi-4-hidroxibenzaldeído, pfluorbenzaldeído, 2-hidroxibenzaldeído, aldeído cinâmico, tiofeno-2-carboxialdeído, 1-Himidazol- 4-carboxialdeído, tiossemicaroazida, bem como seis do montoterpeno natural R-(+)- limoneno: benzaldeído, tiossemicarbazida, o-nitro, m-nitro, p-nitro, p-dimetilamino e phidróxi . Os valores encontrados para a concentração inibitória para 50% das células (IC50) situaram-se entre 12 μM e 55 μM. A porcentagem de células na fase G0/G1diminuiu e na fase SG2/M aumentou após quarenta e oito horas de incubação com o benzaldeído tio-canfeno, benzaldeído tio-limoneno, m-nitro, p-hidróxi e tiossemicarbazida, indicando que o efeito antiproliferativo observado pode ser devido a uma interrupção das células na fase SG2/M. Observou-se uma maior atividade de caspase 3 (m-nitro tio-limoneno), 6 (benzaldeído tiocanfeno e p-hidróxi tio-limoneno) e 8 (benzaldeído tio-limoneno). Características apoptóticas tardias foram detectados em 62% das células tratadas com benzaldeído tio-canfeno e as alterações morfológicas típicas de processo de apoptose foram visualizadas através da microscopia de fluorescência e de microscopia eletrônica de varredura (MEV) após tratamento com o benzaldeído tio-canfeno escolhido devido ao seu baixo valor de IC50 (12 μM). Observou-se a expressão gênica das caspases 2, 3, 6, 8 e o apaf-1 nas células tratadas com benzaldeído tio-canfeno indicando a participação dessas enzimas no efeito antiproliferativo observado. Os resultados indicam que as tiossemicarbazonas derivadas de canfeno e limoneno podem inibir a proliferação celular, regular o ciclo celular e induzir apoptose nas células de melanoma humano (SK-MEL-37), portanto, podem ser considerados candidatos para futuros ensaios pré-clínico in vivo.

O melanoma é uma lesão maligna da pele, com alta taxa de mortalidade cuja incidência vem aumentando nos últimos anos. Os principais fatores de risco são a história familial da doença, presença de nevos benignos múltiplos ou nevos atípicos e melanoma prévio. Imunossupressão, sensibilidade ao sol e exposição intermitente e intensa à radiação UV da luz solar, sem proteção, são fatores de risco adicionais. O objetivo deste estudo caso-controle de base hospitalar foi avaliar a contribuição de polimorfismos de genes de metabolização de xenobióticos (CYP1A1/MspI, CYP2E1/PstI, GSTM1, GSTT1 e GSTP1/Bsma), de genes de reparo do DNA (XRCC1/MspI, XRCC3/NcoI e XPD/PstI) e do gene do receptor de vitamina D (VDR/FokI e VDR/TaqI) no risco de melanoma. Consentiram em participar 193 pacientes com melanoma (49,7% homens e 50,3% mulheres, média de 52 ± 14,28 anos) e 208 controles (51,4% homens e 48,6% mulheres, média de 48 ± 15,24 anos) que após responderem a um questionário detalhado sobre hábitos e tipos de exposição a fatores de risco cederam amostras biológicas para análsie do DNA por PCR-RFLP. Os principais fatores de risco para o melanoma foram ascendência européia (p<0,001), cor de olhos claros (p<0,001), presença de nevos (p<0,001), histórico de queimadura grave na adolescência (p<0,001), falta de filtro solar (p<0.034) e exposição à lâmpadas fluorescentes (p=0,001). Quanto à análise dos polimorfismos de genes de metabolização de xenobióticos somente o GSTT1 nulo revelou associação inversamente positiva com o risco de melanoma maligno (OR ajustado = 0,60; IC95% = 0,37-0,97). Entretanto, essa associação não se manteve após a análise de regressão múltipla escalonada. Os polimorfismos VDR/FokI e VDR/TaqI não modificaram a susceptibilidade ao melanoma maligno na comparação entre os grupos. Na análise conjunta do fenótipo-genótipo, indivíduos com olhos verdes e genótipo VDR/FokI polimórfico, apresentaram risco praticamente seis vezes maior de melanoma (OR ajustado = 5,93; IC95% = 1,49-23,59). A associação entre os polimorfismos em pelo menos um dos alelos dos genes de reparo do DNA, XRCC3/NcoI e XPD/PstI aumentou praticamente duas vezes o risco de melanoma tanto na análise estatística multivariada (OR ajustado = 1,84; IC95% = 1,08-3,14) quanto na regressão logística múltipla escalonada (OR ajustado = 2,32; IC95% = 1,01-5,36). Na interação genemeio ambiente a falta do uso de filtro solar dobrou o risco de melanoma em indivíduos com polimorfismo XPD/PstI (OR ajustado = 2,17; IC95% = 1,12- 4,17). A identificação de polimorfismos genéticos associados com doenças multifatorias como o caso do melanoma maligno devem ser estimuladas em nosso meio, principalmente por vivermos em um país tropical com alta incidência solar em praticamente todo seu território. A identificação de marcadores genéticos de susceptibilidade pode propiciar medidas precoces e eficazes de prevenção do câncer. / Melanoma is a malignant skin lesion, with high mortalitty rate and its incidence has been rising in the last years. The main risk factors are melanoma family history, presence of multiple benign or atypical nevi and previous melanoma. Immunosuppression, sun sensitivy and intermittent and intense exposure to UV sunlight radiation, without protection, are additional risk factors. The aim of this hospital based case-control study was to evaluate the contribution of genetic polymorphisms of xenobiotic metabolizing enzymes (CYP1A1/MspI, CYP2E1/PstI, GSTM1, GSTT1 and GSTP1/Bsma), DNA repair genes (XRCC1/MspI, XRCC3/NcoI and XPD/PstI) and vitamin D receptor genes (VDR/FokI and VDR/TaqI) to the risk of melanoma. All participants, including 193 melanoma patients (49.7% men and 50.3% women, mean age 52 ± 14.28 years old) and 208 controls (51.4% men and 48.6% women, mean age 48 ± 15.24 years old) gave written informed consent to participate in the study and agreed to donate a sample of bloody to analysis of DNA by PCR-RFLP and answer a questionarie regarding phenotypic characteristics, personal habits and questions regarding sun exposure that could be associated to the disease. The main risk factors to melanoma were European ancestries (p<0.001), light colored eyes (p<0.001), presence of nevi (p<0.001), history of sunburns during the adolescence (p<0.001), no use of sunblock (p<0.034) and exposure of fluorescent lamps (p<0.001). Regarding the genes polymorphisms, only GSTT1 null genotype showed as an inversely positivefactor (OR adjusted = 0.60; 95%CI = 0.37-0.97) to malignant melanoma. However, this association disappeared with multiple regression analysis. The VDR/FokI and VDR/TaqI polymorphisms did not alter the susceptibility to malignant melanoma in the comparison between groups. A joint analysis of phenotype-genotype, individuals with green eyes and polymorphic genotype VDR/FokI, presented almost six times more risk to melanoma (OR adjusted = 5.93, 95% CI = 1.49-23.59). The association between polymorphisms, in at least one polymorphic allele of DNA repair genes XRCC3/NcoI and XPD/PstI increased almost twice the risk of melanoma in the multivariate statistic analysis (OR adjusted = 1.84, 95%CI = 1.08-3.14) and in multiple logistic regression (OR adjusted = 2.32, 95%CI = 1.01-5.36). In the interaction gene-environment the lack of sunscreen doubled the risk of melanoma in individuals with polymorphisms of XPD/PstI (OR adjusted = 2.17, 95%CI = 1.12-4.17). The identification of genetic polymorphisms associated with diseases such as multi factorial case of malignant melanoma should be encouraged in our country, mainly because we live in a tropical country with high solar irradiation in almost all its territory. The identification of genetic markers of susceptibility may provide early and effective prevention of cancer.

Durante as últimas décadas, pesquisas em biologia do tumor com a utilização de novas técnicas de biologia molecular produziram informações em profusão, motivando e dando condições para que fossem criados novos modelos matemáticos dedicados à análise de vários aspectos de crescimento e proliferação da população celular. Alguns desses modelos têm sido dedicados à descrição e análise do regime estacionário do processo de desenvolvimento de uma população celular sob condições químicas que se consideram favorecer a aceleração ou desaceleração do crescimento da população de células tumorais. Todavia, a dinâmica temporal do crescimento de uma população de células tumorais ainda não foi analisada nesses trabalhos. Uma das dificuldades é o estabelecimento da interação entre células de múltiplos tipos que sirvam como descrição para essa dinâmica. Nosso trabalho vem preencher essa lacuna e a presente dissertação tem como objetivo a apresentação do modelo, desenvolvido por nós, de simulação da dinâmica do crescimento e proliferação celular do melanoma (câncer de baixa incidência, mas de letalidade extremamente alta) e também dos resultados obtidos através das simulações deste modelo computacional / During the last decades, tumor biology research with the use of new techniques in molecular biology resulted in a profusion of information that have given conditions and motivated the development of new mathematical models dedicated to analyzing various aspects of growth and proliferation of the cell population. Some of these models have been devoted to the description and analysis of the steady state of the development process of a cell population under chemical conditions that, in theory, promote the acceleration or deceleration of the growth of tumor cell population. However, these studies have not yet analyzed the temporal dynamics of growth of a tumor cell population. One of the difficulties is the establishment of the interaction between cells of multiple types that serve as the description for this dynamic. Our work fills this gap and this dissertation aims to present the model, developed by us, to simulate the growth dynamics and cellular proliferation of melanoma (cancer of low incidence but of extremely high lethality) and the results obtained through the simulations of this computational model

Considerando o melanoma a forma mais agressivas de câncer de pele e mais resistente aos tratamentos convencionais, o presente estudo teve como objetivo avaliar a atividade de um novo complexo de platina (II) com derivado de hidantoína (CX42) em células de melanoma humano e murino. Foram utilizados também para comparação células da pele (fibroblastos, queratinócitos e melanócitos) e os compostos cisplatina (CIS) e complexo de hidantoína isolado (NN10). Ensaios de viabilidade, ciclo e morte celular foram realizados. Investigou-se também a atividade da enzima tirosinase, principal enzima que regula a síntese de melanina durante o processo conhecido como melanogênese. Como resultados, obteve-se a diminuição da viabilidade celular e parada de ciclo na fase G0/G1 nas células de melanoma, principalmente na linhagem murina B16F10, frente ao composto CX42. Em células B16F10, foi possível observar estímulo na melanogênese, com aumento da atividade da enzima tirosinase. O CX42 apresentou uma atividade com efeito citostático nas células de melanoma, não sendo observado efeito citotóxico nas células da pele. Ainda, com a prévia estimulação da melanogênese, o CX42 apresentou-se mais efetivo, aumentando a morte celular em 40% por apoptose. Portanto, conclui-se que o CX42 diminuiu a viabilidade celular e seu efeito foi mais intenso quando as células apresentavam-se pigmentadas, demonstrando indução da tirosinase e da morte celular, atributo importante para potenciais novos fármacos anti-melanoma. / Since melanoma is one of the most aggressive forms of skin cancer and more resistant to conventional treatments, the present study aimed to evaluate the activity of a new platinum complex (II) with hydantoin derivative (CX42) in melanoma cells human and murine. Skin cells (fibroblasts, keratinocytes and melanocytes) were used as control and the compounds cisplatin (CIS) and hydantoin compound alone (NN10) were also evaluated. Viability assays, cell cycle analysis and cell death characterization were performed. Likewise, the activity of tyrosinase, the key enzyme that regulates melanin synthesis during the process known as melanogenesis, was also investigated. The results demonstrated a reduction in cell viability and cell cycle arrest in G0/G1 phase of murine melanoma B16F10 treated with CX42. In B16F10 cells, it was also observed melanogenesis stimulation with increased activity of tyrosinase. The CX42 showed a selective cytostatic effect on melanoma cells, however no toxic effects were observed in skin cells. In addition, with prior stimulation of melanogenesis, the CX42 demonstrated to be more effective, increasing apoptosis cell death in 40%. Therefore, the results demonstrated that CX42 decreased cell viability and the intensity of its effect is associated with cell pigmentation, demonstrating an association between tyrosinase high activity and induction of cell death which is an important attribute for new potential anti - tumoral drugs.

Objetivos do Estudo: O aumento do crescimento de melanoma foi avaliado em camundongos expostos a hipóxia intermitente. As proteínas que caracterizam a agressividade do tumor ainda não foram investigadas. O estudo teve como objetivo verificar se a hipóxia intermitente simulada pela apneia do sono afeta marcadores de melanoma na progressão tumoral. Desenho: Estudo prospectivo controlado em animais. Senário: Hospital Universitário. Participantes: Doze camundongos C57BL/6. Intervenções: Camundongos foram expostos a hipóxia intermitente ou simulada. Durante 8 horas por dia, o grupo hipóxia foi submetido a um total de 480 ciclos de 30 segundos de hipóxia progressiva SpO2 nadir de 8 ± 1%, seguidos por 30 segundos de normóxia. Um milhão de células de melanoma B16F10 foi injetado por via subcutânea. No dia 14, após a eutanásia, os tumores foram removidos, fixados e corados. Médias e resultados: coloração imunohistoquímica de Ki-67, PCNA, S100-B, HMB-45, Melan-A, TGF, Caspase-1 e HIF-1α foi quantificada por dois observadores que utilizaram captura digital e processamento em três lâminas de cada animal para cada marcador. O tamanho e o peso dos tumores foram semelhantes nas experiências de hipóxia e simulada. A percentagem da mediana [25-75 quartis] de área positiva corada para Ki-67 foi de 23% [15-28] no grupo hipóxia e 0,3% [0,2-1,1] no grupo controle (P = 0,02); para PCNA, as percentagens foram 31% [25-38] e 7% [5-18], respectivamente (P = 0,009). As diferenças entre os grupos para os marcadores restantes não foram significativas. Conclusões: Os marcadores da transcrição do RNA ribossomal e da síntese de DNA são mais expressos em tumores de camundongos expostos a hipóxia intermitente do que em controles, indicando que a apneia do sono pode levar a uma maior agressividade do tumor. / Study Objectives: Increased melanoma growth has been reported in mice exposed to intermittent hypoxia. Proteins that characterize tumor aggressiveness have not been investigated. The study aims to verify whether intermittent hypoxia mimicking sleep apnea affects markers of melanoma tumor progression. Design: Prospective controlled animal study. Settings: University hospital. Participants: Twelve C57bl/6 mice. Interventions: Mice were exposed to intermittent or sham hypoxia. During 8 hours per day, the hypoxia group was submitted to a total of 480 cycles of 30 seconds of progressive hypoxia to a nadir FIO2 of 8±1%, followed by 30 seconds of normoxia. One million B16F10 melanoma cells were injected subcutaneously. On the 14th day, after euthanasia, tumors were removed, fixed and stained. Measurements and Results: Immunohistochemistry staining for Ki-67, PCNA, S100-B, HMB-45, Melan-A, TGFβ, Caspase-1 and HIF-1α was quantified by two observers using digital capture and processing in three slides from each animal for each marker. The size and weight of the tumors were similar in hypoxia and simulated experiments. Median [25-75 quartiles] percentage of positive area stained for Ki-67 was 23% [15-28] in the hypoxia group and 0.3% [0.2-1.1] the control group (P=0.02); for PCNA, the percentages were 31% [25-38] e 7% [5-18], respectively (P=0.009). The differences between the groups for the remaining markers were not significant. Conclusions: Markers of ribosomal RNA transcription and of DNA synthesis are more expressed in tumors of mice exposed to intermittent hypoxia than of controls, indicating that sleep apnea can lead to greater tumor aggressiveness.

Tong, Kit Fong. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2007. / Includes bibliographical references (leaves 91-104). / Abstracts in English and Chinese. / Abstract --- p.i / Acknowledgements --- p.vi / Table of Contents --- p.vii / List of Figures --- p.x / List of Tables --- p.xii / List of Abbreviations --- p.xiii / Chapter Chapter 1 --- Introduction --- p.1 / Chapter 1.1 --- Cancer --- p.2 / Chapter 1.1.1 --- Tumor development --- p.2 / Chapter 1.1.2 --- Cell cycle --- p.4 / Chapter 1.1.3 --- Apoptosis --- p.9 / Chapter 1.1.3.1 --- The extrinsic pathway --- p.14 / Chapter 1.1.3.2 --- The intrinsic pathway --- p.16 / Chapter 1.1.3.3 --- The Bcl-2 family proteins --- p.17 / Chapter 1.1.3.4 --- Execution of apoptosis --- p.20 / Chapter 1.1.4 --- Melanoma --- p.22 / Chapter 1.2 --- Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) --- p.24 / Chapter 1.2.1 --- "Chemistry, classification, metabolic conversion and sources …" --- p.24 / Chapter 1.2.2 --- Epidemiology studies --- p.27 / Chapter 1.2.3 --- Docosahexaenoic acid (DHA) --- p.28 / Chapter 1.2.3.1 --- Sources --- p.28 / Chapter 1.2.3.2 --- DHA and cancer --- p.29 / Chapter 1.3 --- Objectives --- p.33 / Chapter Chapter 2 --- Materials and Methods --- p.34 / Chapter 2.1 --- In vitro studies of DHA on growth and survival of human cancer cells --- p.34 / Chapter 2.1.1 --- Cell cultures --- p.34 / Chapter 2.1.2 --- Studies of growth inhibition of DHA on human cancer cells --- p.35 / Chapter 2.1.2.1 --- MTT assay --- p.35 / Chapter 2.1.2.2 --- Chemiluminescent-bromodeoxyuridine (Chemi-BrdU) immunoassay --- p.36 / Chapter 2.1.3 --- Studies of growth inhibitory mechanism of DHA on A375 cells. --- p.38 / Chapter 2.1.3.1 --- DNA -flow cytometry analysis --- p.38 / Chapter 2.1.3.2 --- Western blot analysis --- p.39 / Chapter 2.1.3.3 --- Caspase inhibitor studies --- p.42 / Chapter 2.1.3.4 --- Mitochondrial membrane potential analysis --- p.42 / Chapter 2.2 --- In vivo study of the anticancer effect of DHA on A375 cells --- p.44 / Chapter 2.2.1 --- Animals --- p.44 / Chapter 2.2.2 --- Cell inoculation and treatments --- p.44 / Chapter 2.2.3 --- Western blot analysis --- p.45 / Chapter 2.3 --- Statistical analysis --- p.46 / Chapter Chapter 3 --- Results --- p.47 / Chapter 3.1 --- In vitro studies of DHA on growth and survival of human canccr cells --- p.47 / Chapter 3.1.1 --- DHA reduced proliferation and survival of human cancer cells --- p.47 / Chapter 3.1.2 --- DHA modulated cell cycle of A375 cells --- p.52 / Chapter 3.1.3 --- DHA induced apoptosis in A375 cells --- p.55 / Chapter 3.1.4 --- Caspase activations were involved in the DHA-induced apoptosis in A375 cells --- p.59 / Chapter 3.1.5 --- "Caspase 3´ة 6, 8 and 9 were activated in DHA-induced apoptosis of A375 cells" --- p.62 / Chapter 3.1.6 --- DHA dissipated mitochondrial membrane potential in A375 cells --- p.66 / Chapter 3.1.7 --- DHA triggered the mitochondrial pathway of apoptosis --- p.68 / Chapter 3.1.8 --- DHA triggered the death receptor pathway of apoptosis --- p.71 / Chapter 3.2 --- In vivo study of the anticancer effect of DHA on A375 cells --- p.74 / Chapter 3.2.1 --- Effect of DHA on the growth ofA375 xenograft in athymic Bαlb/c mice --- p.74 / Chapter 3.2.2 --- DR4 and TRAIL were upregulated by DHA treatment in A375 solid tumor --- p.77 / Chapter Chapter 4 --- Discussion --- p.79 / References --- p.91

Ho, Tik Shun. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2007. / Includes bibliographical references (leaves 88-102). / Abstracts in English and Chinese. / Abstract --- p.i / Acknowledgement --- p.vii / Table of Contents --- p.viii / List of Table --- p.x / List of Figures --- p.xi / List of Abbreviations --- p.xiii / Chapter CHAPTER 1 --- General Introduction --- p.1 / Chapter 1.1 --- Fatty Acid Synthase (FAS) - 7-domain multifunctional enzyme --- p.1 / Chapter 1.1.1 --- Functions --- p.1 / Chapter 1.1.2 --- Structure --- p.2 / Chapter 1.2 --- Fatty Acid biosynthesis reactions --- p.4 / Chapter 1.3 --- Malonyl Coenzyme A - An important mediator in lipogenesis --- p.7 / Chapter 1.4 --- FAS expression in different histotypes --- p.8 / Chapter 1.4.1 --- FAS in normal cells --- p.8 / Chapter 1.4.2 --- FAS in pathological cells --- p.8 / Chapter 1.4.3 --- Tumor-associated FAS (Oncogenic antigen-519) in cancer cells --- p.9 / Chapter 1.5 --- FAS signaling models in breast and prostate cancers --- p.12 / Chapter 1.5.1 --- Association between FAS and PI3K／Akt pathway --- p.12 / Chapter 1.5.2 --- Hypothetical model of FAS hyperactivity in breast and prostate cancer cells --- p.13 / Chapter 1.6 --- FAS inhibition to tackle cancer cell growth --- p.15 / Chapter 1.6.1 --- FAS inhibitors --- p.15 / Chapter 1.6.1.1 --- Cerulenin --- p.16 / Chapter 1.6.1.2 --- C75 --- p.17 / Chapter 1.6.2 --- Small interfering RNA --- p.17 / Chapter 1.7 --- FAS inhibition to enhance chemoresistant cancer cells sensitivity to drugs --- p.19 / Chapter 1.8 --- Hypothesis --- p.20 / Chapter CHAPTER 2 --- Methods and Materials --- p.21 / Chapter 2.1 --- Chemicals and antibodies --- p.21 / Chapter 2.2 --- Cell cultures --- p.21 / Chapter 2.3 --- MTT assay --- p.22 / Chapter 2.4 --- 5-Bromo-2'-deoxyuridine (BrdU)-labeling cell proliferation assay --- p.22 / Chapter 2.5 --- Cytotoxicity detection assay of LDH release --- p.23 / Chapter 2.6 --- DNA flow cytometry --- p.23 / Chapter 2.7 --- Confocal micocropy --- p.24 / Chapter 2.8 --- Immunoblot analysis --- p.24 / Chapter 2.8.1 --- Preparation of protein lysates --- p.24 / Chapter 2.8.2 --- Immunoblotting --- p.25 / Chapter 2.9 --- Caspase inhibitor studies --- p.26 / Chapter 2.10 --- Analysis of mitochondrial membrane potential --- p.26 / Chapter 2.11 --- Determination of caspase activities --- p.27 / Chapter 2.12 --- siRNA transfection --- p.27 / Chapter 2.13 --- Statistical analysis --- p.28 / Chapter CHAPTER 3 --- Results --- p.29 / Chapter 3.1 --- Cytostatic & cytotoxic studies of FAS inhibitors on human cancer cells --- p.29 / Chapter 3.1.1 --- Cerulenin and C75 suppress cell growth of different cancer histotypes --- p.29 / Chapter 3.1.2 --- Cerulenin and C75 suppress cell growth of A-375 dose- and time-dependently --- p.32 / Chapter 3.1.3 --- Cerulenin and C75 exert cytotoxic effect on A-375 but not normal skin HS68 cells --- p.36 / Chapter 3.1.4 --- Cerulenin and C75 arrest cell cycle progression and induce apoptosis with DNA Fragmentation --- p.39 / Chapter 3.2 --- Mechanistic studies of FAS inhibitors in A-375 cells --- p.46 / Chapter 3.2.1 --- Cerulenin and C75 induce caspase-dependent apoptosis --- p.46 / Chapter 3.2.2 --- Cerulenin- and C75-induced apoptosis involve extrinsic death receptor pathway --- p.52 / Chapter 3.2.3 --- Cerulenin- and C75-induced apoptosis involve intrinsic mitochondrial pathway --- p.57 / Chapter 3.2.4 --- Extrinsic death receptor pathway serves as a pioneer and links with intrinsic mitochondrial pathway in cerulenin- and C75-induced apoptosis --- p.65 / Chapter 3.3 --- Small interfering RNA on Fatty Acid Synthase (FAS siRNA) --- p.68 / Chapter 3.3.1 --- FAS siRNA induces PARP cleavage --- p.68 / Chapter 3.3.2 --- FAS siRNA triggers caspase-dependent apoptosis as FAS inhibitors --- p.70 / Chapter CHAPTER 4 --- Discussion --- p.72 / Chapter CHAPTER 5 --- Future Prospect --- p.85 / Chapter CHAPTER 6 --- References --- p.88

Um dos desafios recorrentes na prática clínica da Oncologia é o processo de repopulação, no qual células tumorais resistentes à terapia são capazes de proliferar e reconstituir o tumor. No entanto, os mecanismos envolvidos neste fenômeno ainda foram pouco explorados, sendo necessário melhor compreendê-los para evitar a falha terapêutica. Melanomas são bons modelos para estudar repopulação devido às baixas taxas de sobrevida livre de progressão e às altas taxas de resistência às terapias associadas a este tipo de tumor sólido. Sabe-se que a exposição de células tumorais a condições estressoras do microambiente, como hipóxia e hipóxia/reoxigenação, bem como ao próprio tratamento antitumoral, são pressões seletivas frequentemente encontradas em tumores sólidos que favorecem a resistência às terapias e a repopulação tumoral. Estudos prévios indicam que a sinalização mediada pelo Fator de Ativação de Plaquetas (PAF), um lipídio bioativo relacionado à diversas funções fisiológicas, e de seu receptor, PAFR, está associada com a resistência de células de melanoma aos tratamentos citotóxicos e com crescimento tumoral. Portanto, este trabalho teve como objetivo investigar o envolvimento da sinalização de PAFR frente às condições estressoras descritas acima no fenômeno de repopulação de melanomas. Os resultados de espectrometria de massa indicaram que hipóxia aumentou a geração de PAF nas linhagens de melanoma humano SKmel05 e A375, mas não na A375M, embora este aumento não tenha sido observado após a reoxigenação. Além disso, mostraram que SKmel37 exibiu os maiores níveis basais de PAF, aumentando substancialmente sua geração em diferentes tempos de exposição à hipóxia e hipóxia/reoxigenação. Investigamos também a geração de outros ligantes de PAFR, porém nenhum deles foi encontrado nas amostras. Os resultados de detecção de PAFR por Western Blot e/ou citometria de fluxo revelaram que os níveis proteicos não foram modulados por estas condições em nenhuma das linhagens e que, em termos basais, SKmel37 e SKmel05 apresentaram os maiores níveis. Estas linhagens foram, portanto, submetidas a ensaios de proliferação, os quais evidenciaram que frente ao tratamento com o antagonista de PAFR, WEB2086, em condições de hipóxia e hipóxia/reoxigenação, apenas as células SKmel37 tiveram sua proliferação reduzida e morfologia associada à morte. Ensaios de incorporação de iodeto de propídio indicaram que o tratamento destas células expostas à hipóxia/reoxigenação com WEB2086 levou a acúmulo em SG2M, morte celular e sensibilização à cisplatina. Além disso, imunofluorescência de cortes congelados de tumores induzidos com SKmel37 revelou que houve acúmulo de PAFR em áreas hipóxicas e em seu entorno. Em relação ao modelo de exposição à tratamentos antitumorais, por sua vez, curvas de concentração e tempo com Vemurafenib mostraram que SKmel37 e A375 foram resistentes à droga, ao passo que SKmel05 e UACC62 foram sensíveis. Além disso, WEB2086 potencializou o efeito de morte induzido por Vemurafenib nas linhagens sensíveis, mas não afetou as resistentes. Considerando os aspectos clínicos de resposta inicial com posterior desencadeamento de repopulação, seguimos com as linhagens sensíveis e verificamos por citometria que esta droga aumentou ROS em ambas as linhagens, mas só aumentou PAFR extracelular na SKmel05. O tratamento combinado potencializou a geração de ROS e levou a ativação de caspase3/7 apenas na SKmel05. Esta linhagem foi então submetida a ensaios clonogênicos cujos resultados mostraram que o tratamento com Vemurafenib reduziu o número de clones e que WEB2086 não potencializou este efeito. Assim, o conjunto de resultados apresentados evidencia que a sinalização de PAFR participa dos desfechos de sobrevivência frente à hipóxia/reoxigenação e/ou tratamentos antitumorais, podendo, de alguma forma, contribuir com a repopulação de melanomas / One of the recurrent challenges in the clinical practice of Oncology is the process of repopulation, in which therapy-resistant tumor cells can proliferate and reconstitute the tumor. However, the mechanisms involved in this phenomenon were still little explored. The understanding of these events is, therefore, needed to avoid therapeutic failure. Melanomas are good models for studying repopulation due to the low rates of progression-free survival and the high rates of resistance to therapies associated to this type of solid tumor. It is known that the exposure of tumor cells to microenvironmental stress conditions, such as hypoxia and hypoxia/reoxygenation, as well as the exposure to antitumor treatment itself, are selective pressures frequently found in solid tumors that favor therapy resistance and tumor repopulation. Previous studies have indicated that the signaling mediated by the Platelet Activation Factor (PAF), a bioactive lipid related to various physiological functions, and its receptor, PAFR, is associated with resistance of melanoma cells to cytotoxic treatments and with tumor growth. Therefore, the aim of this study was to investigate the involvement of PAFR signaling upon the adverse conditions described above in the phenomenon of melanoma repopulation. Mass spectrometry results indicated that hypoxia increased the generation of PAF in human melanoma cell lines SKmel05 and A375, but not in A375M, although this increase was not observed after reoxygenation. In addition, they showed that SKmel37 exhibited the highest PAF basal levels, whose generation increased substantially after different times of hypoxia and hypoxia/reoxygenation exposure. We also investigated the generation of other PAFR ligands, but none were found in the samples. The results of PAFR detection by Western Blot and/or flow cytometry revealed that protein levels were not modulated by these conditions in any of the cell lines and that, at baseline, SKmel37 and SKmel05 showed the highest levels. These lines were therefore submitted to proliferation assays, which showed that the treatment with the PAFR antagonist, WEB2086, under conditions of hypoxia and hypoxia/reoxygenation, led to proliferation reduction and death-associated morphology in SKmel37 cells only. Propidium iodide incorporation studies indicated that the treatment of these cells exposed to hypoxia/reoxygenation with WEB2086 led to accumulation in SG2M, cell death and cisplatin sensitization. In addition, immunofluorescence of frozen sections of SKmel37-induced tumors revealed that PAFR was found accumulated in hypoxic areas and its surroundings. Regarding the model of exposure to antitumor treatments, concentration and time curves with Vemurafenib showed that SKmel37 and A375 were resistant to the drug, whereas SKmel05 and UACC62 were sensitive. In addition, WEB2086 potentiated the effect of Vemurafenib-induced death on sensitive cell lines but did not affect the resistant ones. Considering the clinical aspects of initial response with subsequent repopulation triggering, we continued using the sensitive cell lines and we verified by cytometry that this drug increased ROS in both cell lines but only increased extracellular PAFR in SKmel05. The combined treatment potentiated the generation of ROS and led to the activation of caspase3/7 in SKmel05 only. This cell line was then submitted to clonogenic assays whose results showed that treatment with Vemurafenib reduced the number of clones and that WEB2086 did not potentiate this effect. Thus, the set of results presented highlights that PAFR signaling participates in the survival outcomes upon hypoxia/reoxygenation and/or antitumor treatments, and may, in some way, contribute to the repopulation of mel