As metaloproteinases da matriz (MMPs) são enzimas proteolíticas dependentes de zinco que degradam componentes da matriz extracelular, facilitando a remodelação tecidual e a migração celular. MMPs secretadas por osteoclastos exercem papel central na absorção óssea fisiológica e estão também associadas a processos de degradação patológica do osso. No entanto, o papel essencialmente degradador de osso das MMPs, particularmente da MMP-2, vem sendo questionado em anos recentes por estudos que evidenciam sua importância na diferenciação de células da linhagem osteoblástica e na formação de tecido ósseo em cultura. Neste sentido, é possível que a MMP-2 exerça um papel importante na formação de tecido ósseo em processo de reparação. O objetivo do presente trabalho foi investigar a pretensa ação osteo-estimulatória da rhMMP-2 ligada à monoleína (usada como carreador) implantada em defeito confeccionado na calvária de ratos. Foram confeccionados defeitos ósseos unilaterais de 4 mm de diâmetro na calvária de ratos adultos; nos animais controles o defeito ósseo foi mantido com o preenchimento natural de coágulo sanguíneo e nos animais implantados o defeito foi preenchido com monoleína ou com rhMMP-2 ligada à monoleína. Os animais foram eutanasiados após 2 e 4 semanas e a taxa de neoformação óssea foi estimada em cortes histológicos por um método histométrico de contagem diferencial de pontos. A taxa de neoformação óssea foi semelhante nos animais dos grupos controle e monoleína e significativamente maior nos animais do grupo MMP-2, em ambos os períodos analisados. Os resultados permitem concluir que a monoleína não interferiu com o processo reparacional e pareceu eficaz como carreador da rhMMP-2, e adicionam evidências á hipótese da importância da atividade da MMP-2 para a formação óssea, em um modelo experimental in vivo de reparo ósseo. / Matrix metalloproteinases (MMPs) are zinc-dependent proteolytic enzymes that degrade extracellular matrix components, facilitating cell migration and tissue remodeling. MMPs secreted by osteclasts are important in the physiological bone resorption as in pathological bone degradation. However, the essentially bone absorbing hole of MMPs, particularly of the MMP-2, has been questioned in recent years by studies that show its importance in osteoblastic cells differentiation and in vitro bone formation. Therefore, the MMP-2 may have also an important hole in reparational bone formation. The purpose of the present study was to investigate the pretense osteostimulatory effect of the rhMMP-2 linked to monoolein (used as a carrier) implanted into rat calvarial defects. Bone defects of 4mm in diameter were created unilaterally in rats calvaria and filled with natural blood clot (control), monoolein or rhMMP-2 linked to monoolein. The animals were killed 2 and 4 weeks postoperatively and the rate of new bone formation was estimated in histological sections by a histometric differential point-counting method. The rate of reparational bone formation was similar in the animals from control and monoolein groups and was significantly greater in the MMP-2 group, in both periods. From the results it may be concluded that monoolein did not interfere with the reparacional process and seemed effective as a rhMMP-2 carrier. In addition, the results add evidence to the importance of MMP-2 activity for bone formation, in an in vivo bone healing experimental model.

As metaloproteinases da matriz (MMPs) são enzimas proteolíticas dependentes de zinco que degradam componentes da matriz extracelular, facilitando a remodelação tecidual e a migração celular. MMPs secretadas por osteoclastos exercem papel central na absorção óssea fisiológica e estão também associadas a processos de degradação patológica do osso. No entanto, o papel essencialmente degradador de osso das MMPs, particularmente da MMP-2, vem sendo questionado em anos recentes por estudos que evidenciam sua importância na diferenciação de células da linhagem osteoblástica e na formação de tecido ósseo em cultura. Neste sentido, é possível que a MMP-2 exerça um papel importante na formação de tecido ósseo em processo de reparação. O objetivo do presente trabalho foi investigar a pretensa ação osteo-estimulatória da rhMMP-2 ligada à monoleína (usada como carreador) implantada em defeito confeccionado na calvária de ratos. Foram confeccionados defeitos ósseos unilaterais de 4 mm de diâmetro na calvária de ratos adultos; nos animais controles o defeito ósseo foi mantido com o preenchimento natural de coágulo sanguíneo e nos animais implantados o defeito foi preenchido com monoleína ou com rhMMP-2 ligada à monoleína. Os animais foram eutanasiados após 2 e 4 semanas e a taxa de neoformação óssea foi estimada em cortes histológicos por um método histométrico de contagem diferencial de pontos. A taxa de neoformação óssea foi semelhante nos animais dos grupos controle e monoleína e significativamente maior nos animais do grupo MMP-2, em ambos os períodos analisados. Os resultados permitem concluir que a monoleína não interferiu com o processo reparacional e pareceu eficaz como carreador da rhMMP-2, e adicionam evidências á hipótese da importância da atividade da MMP-2 para a formação óssea, em um modelo experimental in vivo de reparo ósseo. / Matrix metalloproteinases (MMPs) are zinc-dependent proteolytic enzymes that degrade extracellular matrix components, facilitating cell migration and tissue remodeling. MMPs secreted by osteclasts are important in the physiological bone resorption as in pathological bone degradation. However, the essentially bone absorbing hole of MMPs, particularly of the MMP-2, has been questioned in recent years by studies that show its importance in osteoblastic cells differentiation and in vitro bone formation. Therefore, the MMP-2 may have also an important hole in reparational bone formation. The purpose of the present study was to investigate the pretense osteostimulatory effect of the rhMMP-2 linked to monoolein (used as a carrier) implanted into rat calvarial defects. Bone defects of 4mm in diameter were created unilaterally in rats calvaria and filled with natural blood clot (control), monoolein or rhMMP-2 linked to monoolein. The animals were killed 2 and 4 weeks postoperatively and the rate of new bone formation was estimated in histological sections by a histometric differential point-counting method. The rate of reparational bone formation was similar in the animals from control and monoolein groups and was significantly greater in the MMP-2 group, in both periods. From the results it may be concluded that monoolein did not interfere with the reparacional process and seemed effective as a rhMMP-2 carrier. In addition, the results add evidence to the importance of MMP-2 activity for bone formation, in an in vivo bone healing experimental model.

O câncer de mama é o tipo de câncer mais comumente detectado em mulheres de todo o mundo. Na maioria das pacientes, a causa de morte se deve, principalmente, à doença metastática que pode se desenvolver a partir do tumor primário. O processo metastático envolve uma complexa cascata de eventos, incluindo a quebra organizada dos componentes da matriz extracelular por metaloproteinases de matriz (MMPs). A atividade das MMPs é precisamente regulada por inibidores específicos, os inibidores teciduais das MMPs (TIMPs). Dado seu papel na progressão tumoral, níveis elevados de MMPs têm sido associados com prognóstico desfavorável para pacientes com câncer. Por outro lado, sendo os TIMPs proteínas multifuncionais, níveis elevados de TlMP-1 e de TIMP-2 correlacionam com agressividade do tumor e prognóstico ruim em diferentes tipos de câncer, incluindo o câncer de mama. O gene supressor de metástase RECK codifica uma glicoproteína de membrana capaz de inibir a invasão e a metástase tumoral através da regulação negativa da atividade de MMPs envolvidas em carcinogênese: MMP-2, MMP-9 e MMP-14 (MT1-MMP). A fim de analisar o papel das MMPs e de seus inibidores (TIMPs e RECK) na progressão tumoral do câncer de mama, o perfil de expressão destes genes foi detectado, através de ensaios de Real-Time PCR, em um painel de cinco linhagens celulares de carcinoma de mama humano com diferentes potenciais invasivos e metastáticos e em 72 amostras teciduais de tumores primários de mama e 30 amostras teciduais de borda normal adjacente ao tumor. O perfil de expressão protéica de RECK foi avaliado em 236 amostras de tumores primários de mama através de ensaios de Tissue Microarray. Além disso, a atividade proteolítica das MMPs foi detectada em ensaios de Zimografia. Os resultados obtidos indicam que a progressão do câncer de mama humano está relacionada com um aumento dos níveis de expressão das MMPs e de seus inibidores específicos. O aumento dos níveis de expressão dos TIMPs parece estar relacionado ao seu papel como proteína multifuncional que pode estar funcionando de maneira a promover, mais do que suprimir, a progressão tumoral. Níveis elevados da expressão protéica de RECK estão associados com pior prognóstico. No entanto, para pacientes em estádios clínicos avançados, altos níveis de expressão de RECK podem estar correlacionados com melhor prognóstico, dependendo do balanço MMP/inibidor. Os níveis de expressão das MMPs apresentaram correlação positiva em relação aos níveis de expressão de seus inibidores específicos, sugerindo a existência de fatores e vias de sinalização comuns envolvidas na regulação coordenada destes genes. Além disso, a síntese do inibidor pode estar relacionada a uma resposta celular ao aumento da expressão e atividade de proteases. O balanço transcricional enzima/inibidor favorece a enzima nas amostras tumorais e, de modo contrário, o inibidor específico nas amostras de borda normal, sugerindo o balanço como o principal fator na determinação da degradação da MEC em processos invasivos e metastáticos. Os resultados obtidos podem contribuir para um melhor entendimento da complexidade dos mecanismos envolvidos na metástase do câncer de mama. / Breast cancer is among the most common tumors affecting women. Like most solid tumors, metastatic disease rather than the primary tumor itself is responsible for death. The metastatic process involves a complex cascade of events, including the organized breakdown of the extracellular matrix by matrix metalloproteinases (MMPs). The activity of these proteases is tightly regulated by specific inhibitors, known as tissue inhibitors of MMPs (TIMPs). Consistent with their role in tumor progression, high levels of a number of MMPs have been shown to correlate with poor prognosis in human cancers. On the other hand, TIMPs are multifunctional molecules with high levels of TIMP-1 and TIMP-2 having been shown to predict adverse prognosis and correlate with tumor aggressiveness in several different human cancers, including breast cancer. The RECK metastasis suppressor gene encodes a membrane-associated MMP regulator protein that is able to suppress tumor invasion and metastasis by negatively regulating MMPs involved in carcinogenesis, namely: MMP-2, MMP-9 and MMP-14 (MT1-MMP). In order to analyse the role of these genes in breast cancer progression, the expression levels of MMPs and theirs inhibitors were detected by Real Time PCR in a panel of five human breast cancer cell lines displaying different degrees of invasiveness and metastatic potential and in 72 primary breast cancer and 30 adjacent normal tissue specimens. The RECK protein expression profile was also examined in 236 primary breast cancer tissue specimens by Tissue Microarray technology. The proteolytic activity of MMPs was examined by Zymography. The results suggest that high expression levels of MMPs and their inhibitors are correlated with breast cancer progression. High levels of TIMP transcript may be involved in tumor-promoting activity as a result of their multifunctional role. Increased levels of the RECK protein are correlated with poor prognosis for the patient. However, high levels of RECK would be expected to confer a favorable prognosis to patients with advanced disease. The expression levels of MMPs significantly correlated with the levels of TIMPs and may be explained by coordinate correlation of these molecules or, alternatively, the synthesis of an inhibitor may be a cellular reaction to the presence of the protease. The enzyme/inhibitor balance at the transcriptional level favors the enzyme in tumor tissue and the inhibitor in adjacent normal tissue. It is probably the parameter that will determine the matrix degradation at invasion and metastatic process. Our results are likely to contribute for better understanding of the complex mechanisms involved in breast cancer metastasis.

O câncer de mama é o tipo de câncer mais comumente detectado em mulheres de todo o mundo. Na maioria das pacientes, a causa de morte se deve, principalmente, à doença metastática que pode se desenvolver a partir do tumor primário. O processo metastático envolve uma complexa cascata de eventos, incluindo a quebra organizada dos componentes da matriz extracelular por metaloproteinases de matriz (MMPs). A atividade das MMPs é precisamente regulada por inibidores específicos, os inibidores teciduais das MMPs (TIMPs). Dado seu papel na progressão tumoral, níveis elevados de MMPs têm sido associados com prognóstico desfavorável para pacientes com câncer. Por outro lado, sendo os TIMPs proteínas multifuncionais, níveis elevados de TlMP-1 e de TIMP-2 correlacionam com agressividade do tumor e prognóstico ruim em diferentes tipos de câncer, incluindo o câncer de mama. O gene supressor de metástase RECK codifica uma glicoproteína de membrana capaz de inibir a invasão e a metástase tumoral através da regulação negativa da atividade de MMPs envolvidas em carcinogênese: MMP-2, MMP-9 e MMP-14 (MT1-MMP). A fim de analisar o papel das MMPs e de seus inibidores (TIMPs e RECK) na progressão tumoral do câncer de mama, o perfil de expressão destes genes foi detectado, através de ensaios de Real-Time PCR, em um painel de cinco linhagens celulares de carcinoma de mama humano com diferentes potenciais invasivos e metastáticos e em 72 amostras teciduais de tumores primários de mama e 30 amostras teciduais de borda normal adjacente ao tumor. O perfil de expressão protéica de RECK foi avaliado em 236 amostras de tumores primários de mama através de ensaios de Tissue Microarray. Além disso, a atividade proteolítica das MMPs foi detectada em ensaios de Zimografia. Os resultados obtidos indicam que a progressão do câncer de mama humano está relacionada com um aumento dos níveis de expressão das MMPs e de seus inibidores específicos. O aumento dos níveis de expressão dos TIMPs parece estar relacionado ao seu papel como proteína multifuncional que pode estar funcionando de maneira a promover, mais do que suprimir, a progressão tumoral. Níveis elevados da expressão protéica de RECK estão associados com pior prognóstico. No entanto, para pacientes em estádios clínicos avançados, altos níveis de expressão de RECK podem estar correlacionados com melhor prognóstico, dependendo do balanço MMP/inibidor. Os níveis de expressão das MMPs apresentaram correlação positiva em relação aos níveis de expressão de seus inibidores específicos, sugerindo a existência de fatores e vias de sinalização comuns envolvidas na regulação coordenada destes genes. Além disso, a síntese do inibidor pode estar relacionada a uma resposta celular ao aumento da expressão e atividade de proteases. O balanço transcricional enzima/inibidor favorece a enzima nas amostras tumorais e, de modo contrário, o inibidor específico nas amostras de borda normal, sugerindo o balanço como o principal fator na determinação da degradação da MEC em processos invasivos e metastáticos. Os resultados obtidos podem contribuir para um melhor entendimento da complexidade dos mecanismos envolvidos na metástase do câncer de mama. / Breast cancer is among the most common tumors affecting women. Like most solid tumors, metastatic disease rather than the primary tumor itself is responsible for death. The metastatic process involves a complex cascade of events, including the organized breakdown of the extracellular matrix by matrix metalloproteinases (MMPs). The activity of these proteases is tightly regulated by specific inhibitors, known as tissue inhibitors of MMPs (TIMPs). Consistent with their role in tumor progression, high levels of a number of MMPs have been shown to correlate with poor prognosis in human cancers. On the other hand, TIMPs are multifunctional molecules with high levels of TIMP-1 and TIMP-2 having been shown to predict adverse prognosis and correlate with tumor aggressiveness in several different human cancers, including breast cancer. The RECK metastasis suppressor gene encodes a membrane-associated MMP regulator protein that is able to suppress tumor invasion and metastasis by negatively regulating MMPs involved in carcinogenesis, namely: MMP-2, MMP-9 and MMP-14 (MT1-MMP). In order to analyse the role of these genes in breast cancer progression, the expression levels of MMPs and theirs inhibitors were detected by Real Time PCR in a panel of five human breast cancer cell lines displaying different degrees of invasiveness and metastatic potential and in 72 primary breast cancer and 30 adjacent normal tissue specimens. The RECK protein expression profile was also examined in 236 primary breast cancer tissue specimens by Tissue Microarray technology. The proteolytic activity of MMPs was examined by Zymography. The results suggest that high expression levels of MMPs and their inhibitors are correlated with breast cancer progression. High levels of TIMP transcript may be involved in tumor-promoting activity as a result of their multifunctional role. Increased levels of the RECK protein are correlated with poor prognosis for the patient. However, high levels of RECK would be expected to confer a favorable prognosis to patients with advanced disease. The expression levels of MMPs significantly correlated with the levels of TIMPs and may be explained by coordinate correlation of these molecules or, alternatively, the synthesis of an inhibitor may be a cellular reaction to the presence of the protease. The enzyme/inhibitor balance at the transcriptional level favors the enzyme in tumor tissue and the inhibitor in adjacent normal tissue. It is probably the parameter that will determine the matrix degradation at invasion and metastatic process. Our results are likely to contribute for better understanding of the complex mechanisms involved in breast cancer metastasis.