Orientadores: Adriana Franco Paes Leme, Ricardo Della Coletta / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-28T02:02:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Macedo_CarolinaCarneiroSoares_M.pdf: 3754068 bytes, checksum: 36ddb6796cb6690a37ce3e4e9447009c (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O carcinoma espinocelular oral (CEC) é o tipo de neoplasia maligna mais comum em cabeça e pescoço, com alta prevalência e morbidade. O tratamento é baseado em sistemas de classificação pouco precisos e o prognóstico é ruim em muitos casos. Diferentes padrões histológicos já foram descritos na tentativa de melhor compreender o curso da doença, predizer prognóstico e auxiliar no tratamento. As diferentes áreas do tumor apresentam características morfológicas e moleculares distintas resultando em comportamentos clínicos específicos, e estudos recentes apontam a região de invasão tumoral (do inglês invasive front tumor) como área de interesse para análises de perfil molecular e identificação de possíveis marcadores de prognóstico. O padrão de invasão neoplásico tem relação com a agressividade tumoral e a presença de ilhas no fronte invasivo já foi descrita como pior padrão. Assim, o objetivo desta dissertação foi comparar a composição diferencial de proteínas totais de ilhas neoplásicas grandes e pequenas do fronte e do interior do tumor, e correlacionar essas proteínas com o prognóstico. A proteômica foi associada à microdissecção a laser (ML), consideradas juntas como ferramentas de alta robustez para identificação de proteínas em tecidos neoplásicos em regiões específicas. Vinte peças cirúrgicas de CEC oral de língua fixadas em parafina foram submetidas a ML para obtenção das amostras compostas pelas seguintes regiões do tecido: 1) ilhas neoplásicas grandes da região frontal, 2) ilhas neoplásicas pequenas da região frontal, 3) ilhas neoplásicas grandes do interior do tumor e 4) ilhas neoplásicas pequenas do interior do tumor, seguida pela extração de proteínas e análise por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS). A anotação funcional das proteínas e a correlação aos dados clínico-patológicos dos pacientes foram realizadas. Foram identificadas 1906 proteínas totais, sendo 1480 proteínas comuns entre as quatros regiões estudadas. Duas proteínas foram exclusivas nas ilhas grandes do fronte e sete nas ilhas grandes do interior. Oitenta e cinco proteínas foram diferencialmente expressas entre a região do fronte e o interior tumoral, e destas, 57 foram relacionadas a dados clínico-patológicos importantes para o prognóstico. Os processos biológicos, como desenvolvimento da epiderme, adesão celular, apoptose, ciclo celular, degradação da matriz extracelular e expressão gênica, evidenciados entre as proteínas diferencialmente expressas confirmam as mudanças moleculares associadas à progressão neoplásica. A combinação de ML, MS e bioinformática foi capaz de identificar um painel de proteínas que podem auxiliar a desvendar o curso do CEC oral, predizendo agressividade e prognóstico. Em acréscimo, essa abordagem pode ajudar ainda na compreensão das diferenças e dos mecanismos de sinalização entre diferentes áreas do tecido / Abstract: Oral squamous cell carcinoma (SCC) is the most common type of malignant tumor in head and neck, with high prevalence and morbidity. Treatment is based on inaccurate classification systems and the prognosis is poor in many cases. Different histological patterns have been described in an attempt to better understand the course of the disease, predict prognosis and assist in treatment. Different areas of the tumor have different morphological and molecular characteristics resulting in specific clinical behaviors, and recent studies point to the region of tumor invasion as an area of interest for molecular profile analysis and identification of possible prognostic markers. The pattern of neoplastic invasion is related to tumor aggressiveness and the presence of islands in the invasive front has been described as worst invasion pattern. The objective of this work was to compare the protein differential expression of large and small islands neoplastic from the front and the inner tumor, and to correlate these proteins with prognosis. Proteomics was associated with laser microdissection (ML), and together they are considered robustness tools to identify proteins in neoplastic tissues in specific regions of interest. Twenty surgical specimens of oral tongue SCC fixed in paraffin were subjected to ML to obtain sample composed by the following regions of tissue: 1) large neoplastic frontal islands, 2) small neoplastic islands of the frontal region, 3) large neoplastic islands inside the tumor and 4) small islands within the neoplastic tumor, followed by extraction and analysis of proteins by liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS/MS). The functional annotation of proteins and correlation with clinicopathological data from patients were performed. A total of 1906 proteins were identified, with 1480 common proteins between the four regions studied. Two proteins were exclusives in the large islands of the forehead and seven in large islands in the interior. Eighty-five proteins were differentially expressed between the front region and inner tumor, and of these, 57 were related to clinical and pathological data. The biological processes such as development of the epidermis, cell adhesion, apoptosis, cell cycle, disassembly of the extracellular matrix and gene expression, evidenced among the differentially expressed proteins confirmed the molecular changes associated with neoplastic progression. The combination of ML, MS, and bioinformatics was able to identify a panel of proteins that may help to unravel the course of oral SCC, predicting aggressiveness and prognosis. In addition, this approach may also help in understanding the differences and signaling mechanisms between different areas of the tumor tissue / Mestrado / Patologia / Mestra em Estomatopatologia

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-23T13:20:14Z No. of bitstreams: 1 TeseCFY.pdf: 5114033 bytes, checksum: 6922d93e7dda82cee55aa69273fa7013 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-14T19:51:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCFY.pdf: 5114033 bytes, checksum: 6922d93e7dda82cee55aa69273fa7013 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-14T19:52:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCFY.pdf: 5114033 bytes, checksum: 6922d93e7dda82cee55aa69273fa7013 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-14T20:02:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseCFY.pdf: 5114033 bytes, checksum: 6922d93e7dda82cee55aa69273fa7013 (MD5) Previous issue date: 2016-10-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Triportheus genus (Characiformes, Triportheidae) presents a particular scenario 1 in fishes, with a ZZ/ZW sex chromosomes system for all species until now investigated. The Z chromosome is metacentric and the largest one of the karyotype, remaining morphologically conserved in all species. In contrast, the W chromosome differs in shape and size among species, from almost identical to markedly reduced in size in relation to the Z, with a clear heterochromatin accumulation associated with its differentiation process. This scenario in Triportheus, along with a well defined phylogeny for this group, provided an excellent opportunity to investigate the evolutionary events associated with the sex chromosomes differentiation, a matter of increasing interest to evolutionary biology in recent years. Therefore, the purpose of this study was to investigate the origin and differentiation of sex chromosomes in eight Triportheus species, using diverse conventional and molecular cytogenetics tools, such as C-banding, chromosomal mapping of rDNAs and several other repetitive DNA sequences, comparat ive genomic hybridization (CGH), microdissection of Z and W chromosomes and whole chromosome painting (WCP). The preferential accumulation of repetitive DNAs on the W chromosome highlighted the predominant participation of these sequences in the differentiation of this chromosome. Notably, the differential accumulation of microsatellites, and a hybridization pattern with no direct correlation to the ancestry of the W chromosome, put in evidence the particular evolutionary processes that shaped the sex-specific chromosome among species. The chromosomal mapping of 5S and 18S rDNAs and U2 DNAsn highlighted a very particular scenario in the distribution of these multigene families in Triportheus. Indeed, the variability in number of the rDNA sites on the autosomes, as well as the syntenic "status" of these three multigene families, showed their intense dynamism in the karyotype evolution, revealing a much more complex organization of these genes than previously supposed for closely related species. In addition, the occurrence of U2 DNAsn on the W chromosome of T. albus appears as an evolutionary novelty, while the occurrence of 18S rDNA in the Wq terminal region of all species pointed to a conserved condition for the genus, as well as a peculiarity in the evolutionary process of the W chromosome. Noteworthy, the use of WCP, and especially CGH experiments, put in evidence sequences which are shared by both Z and W chromosomes and sequences that are unique to each one. Thus, the Wq terminal region stood out with a high concentration of female specific sequences, in coincidence with the location of the 18S rDNA genes, allowing inferences about the origin of these cistrons on the sex-specific chromosome. Our data also showed that the ZZ/ZW system had, in fact, a common origin in Triportheus, considering the homologies found in chromosomal paintings using the Z and W probes. Triportheus auritus is the direct representative of the first lineage to differentiate in the genus and WCP experiments, using the Z chromosome probe of this species, have showed how this chromosome is notably conserved in all investigated species. On the other hand, the W chromosome showed variable patterns of homology among species, highlighting the molecular divergence emerged along its evolutionary history. In conclusion, the results obtained in this study allowed to certify the common origin of the ZZ/ZW sex system in Triportheus and to evaluate the intra- and inter-specific genomic homologies and differences between the sex pair, resulting in significant advances in the knowledge of the origin and differentiation of the sex chromosomes among lower vertebrates. / O gênero Triportheus (Characiformes, Triportheidae) apresenta um cenário 1 incomum entre os peixes, com a ocorrência de um sistema de cromossomos sexuais ZZ/ZW para todas as espécies já investigadas. O cromossomo Z é metacêntrico e o maior do cariótipo, permanecendo morfologicamente conservado em todas as espécies. Contrariamente, o cromossomo W apresenta formas variáveis e tamanhos distintos entre as espécies, podendo apresentar tamanho quase idêntico ao do cromossomo Z até acentuadamente reduzido em relação a ele, com um nítido acúmulo de heterocromatina associado ao processo de diferenciação desse cromossomo. Este cenário em Triportheus, juntamente com a filogenia já bem definida para este grupo, possibilitou uma oportunidade excelente para a investigação de eventos evolutivos associados aos cromossomos sexuais, aspecto este que vem despertando interesse crescente na biologia evolutiva nos últimos anos. Assim sendo, a proposta deste estudo foi investigar a origem e a diferenciação dos cromossomos sexuais em oito espécies de Triportheus, usando ferramentas diversificadas da citogenética convencional e molecular, como o bandamento-C, mapeamento cromossômico de DNAr e diversas outras classes de DNAs repetitivos, hibridização genômica comparativa (CGH), microdissecção dos cromossomos Z e W e pintura cromossômica total (WCP). O acúmulo preferencial de várias sequências de DNAs repetitivos no cromossomo W possibilitou destacar a participação preponderante deste componente do genoma na diferenciação do cromossomo sexo18 específico. Notadamente, o acúmulo diferencial de microssatélites colocou em evidência processos evolut ivos específicos do cromossomo W entre as espécies, bem como um padrão acumulativo que não apresenta correlação direta com a ancestralidade deste cromossomo. O mapeamento cromossômico do DNAr 5S e 18S e do DNAsn U2 evidenciou um cenário bastante particular na distribuição dessas famílias multigênicas em Triportheus. A variabilidade em relação ao número de sítios de DNAr nos autossomos, assim como o “status” sintênico dessas três famílias, evidenciaram o dinamismo evolutivo desses genes mesmo entre espécies proximamente relacionadas. Além disso, a ocorrência de DNAsn U2 no cromossomo W de T. albus evidenciou uma novidade evolutiva, enquanto a ocorrência de DNAr 18S na região Wq terminal confirmou uma condição conservada no gênero, assim como uma peculiaridade do processo evolut ivo do cromossomo W, visto que todas as espécies analisadas até o momento são portadoras dessas sequências. O emprego de WCP, e principalmente de CGH, possibilitou demonstrar a localização de sequências que são compartilhadas pelos cromossomos Z e W, bem como de sequências que são exclusivas de cada um deles. Assim, a região Wq terminal se destacou por apresentar uma grande concentração de sequências específicas de fêmeas, em coincidência com a localização do cluster de DNAr 18S, possibilitando inferências sobre a origem destes cístrons no cromossomo sexo-específico. Nossos dados também demonstraram que o sistema ZZ/ZW teve, de fato, uma origem comum em Triportheus, considerando as homologias encontradas nos mapeamentos cromossômicos com sondas dos cromossomos sexuais Z e W. Triportheus auritus é a espécie representante direta da primeira linhagem a se diferenciar no gênero e experimentos de WCP, utilizando a sonda do cromossomo Z desta espécie, mostrou que este cromossomo se encontra notavelmente conservado em todas as espécies investigadas. Por outro lado, o cromossomo W apresentou padrões variáveis de homologia entre as espécies, destacando divergências moleculares diferencialmente moldadas ao longo da sua história evolutiva. Em conclusão, os resultados obtidos no presente estudo possibilitaram atestar a origem comum do sistema ZZ/ZW em Triportheus, bem como avaliar divergências e similaridades genômicas intra- e interespecíficas quanto ao par sexual, obtendo-se avanços significativos no conhecimento da origem e diferenciação dos cromossomos sexuais entre os vertebrados inferiores. / CAPES: 11744/13–8

A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é a doença neurodegenerativa do neurônio motor que acomete indivíduos adultos e promove a perda progressiva das funções motoras. A evolução é rápida (2 a 5 anos) e culmina na morte por complicações e falência dos músculos respiratórios. Descrições recentes sugerem a contribuição de tipos celulares não neuronais, particularmente o astrócito e a microglia, para a morte do neurônio motor. O camundongo transgênico SOD1G93A, que carrega a SOD1 humana mutada, foi utilizado neste trabalho. Estudos comportamentais apontaram alterações motoras importantes no animal transgênico a partir de 90 dias de vida e permitiram selecionar, então, as idades pré-sintomáticas de 40 dias e 80 dias para os estudos moleculares. A análise da expressão gênica nos animais transgênicos e selvagens destas duas idades foi realizada por microarray utilizando-se a plataforma que contém o genoma completo do camundongo e detectou 492 e 1105 transcritos diferencialmente expressos nos animais de 40 e 80 dias, respectivamente. Estes resultados foram validados por PCR quantitativa (qPCR). As análises bioinformáticas dos resultados identificaram 17 e 11 vias moleculares super-representadas nas idades de 40 dias e 80 dias, respectivamente. Destas, as vias endocitose, sinapse glutamatérgica, proteólise mediada por ubiquitina, via de sinalização de quimiocina, fosforilação oxidativa, processamento e apresentação de antígeno e junção oclusiva foram comuns a ambas as idades. Ainda, as vias sinapse glutamatérgica e fagossomo foram sugeridas como potencialmente mais importantes em animais transgênicos de 40 dias e 80 dias, respectivamente. Transcritos específicos foram analisados em amostras enriquecidas de células (astrócito, microglia e neurônio motor) microdissecadas a laser do corno anterior da medula espinal dos animais. Os transcritos Cxcr4, Slc1a2 e Ube2i foram avaliados por qPCR nas amostras enriquecidas de astrócitos dos animais de 40 dias, enquanto que Cxcr4 e Slc17a6 foram avaliados nas amostras de neurônios motores dos animais desta idade. Cxcr4 apresentou expressão diminuída nos astrócitos transgênicos e aumentada nos neurônios destes animais. Slc1a2, Ube2i e Slc17a6 estavam aumentados nos tipos celulares estudados nos animais transgênicos. Tap2 e Tuba1a foram avaliados nas amostras enriquecidas de microglias dos animais de 80 dias e mostraram-se aumentados nas amostras dos transgênicos. Finalmente, Akt1 apresentou expressão diminuída nos neurônios motores microdissecados dos animais transgênicos em comparação aos selvagens. Os resultados sugerem que alterações na sinalização glutamatérgica podem exercer papel essencial em fases pré-sintomáticas mais precoces da doença (40 dias), enquanto que em fases pré-clínicas mais próximas ao aparecimento dos sintomas (80 dias), as respostas mais importantes parecem estar relacionadas à neuroimmunomodulação. Dessa forma, este trabalho aponta para novas perspectivas para o estudo da ELA / Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is an adult onset motor neuron neurodegenerative disease that leads to the progressive loss of muscular functions. It is a fast progression disorder (2 to 5 years) culminating in death by respiratory failure. Recent findings suggest that non neuronal cell types, especially astrocytes and microglia, might contribute to the neuronal death. The transgenic mouse SOD1G93A, carring human mutant SOD1, was used in this study. Behavioral studies pointed to the onset of the clinical symptoms occurring at 90 days in the animal model, thus, allowing the selection of the pre-symptomatic ages of 40 and 80 days to the molecular studies. Gene expression analysis of transgenic mice and their non-transgenic littermates at those ages was performed by using a microarray platform containing the whole mouse genome and has detected 492 and 1105 differentially expressed genes at 40 days and 80 days old mice, respectively. These results were validated by quantitative PCR (qPCR). Bioinformatic analysis of the results identified 17 and 11 over-represented molecular pathways at 40 days and 80 days, respectively. Of these, endocytosis, glutamatergic synapse, ubiquitin-mediated proteolysis, chemokine signaling pathway, oxidative phosphorylation, antigen processing and presentation and also tight junction were common to both ages. Furthermore, glutamatergic synapse and fagosome were suggested as potentially more important at 40 and 80 days, respectively. Specific transcripts were analyzed on enriched samples of cells (astrocytes, microglia and motor neuron) obtained by laser microdissection from the ventral horn of mouse spinal cord. The transcripts Cxcr4, Slc1a2 and Ube2i were evaluated by qPCR in enriched samples of astrocytes of the 40 days old mice, and Cxcr4 and Slc17a6 were analyzed in motor neuron samples at this age. Cxcr4 has been found decreased in astrocytes from transgenic mice and increased in the motor neurons of these animals. Slc1a2, Ube2i and Slc17a6 have increased in the cell type in which they were evaluated in the transgenic mice. Tap2 and Tuba1a were evaluated at microglia enriched samples of 80 days old mice and were found to be increased. Finally, Akt1 has decreased in enriched samples of motor neurons from 80 days old mice. The results suggest that glutamatergic signaling might play essential role in early stages of the disease (40 days), while in phases closer to the appearance of the symptoms (80 days), the neuroimmunomodulation takes place. Thus, this study points to new perspectives for ALS study

A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é a doença neurodegenerativa do neurônio motor que acomete indivíduos adultos e promove a perda progressiva das funções motoras. A evolução é rápida (2 a 5 anos) e culmina na morte por complicações e falência dos músculos respiratórios. Descrições recentes sugerem a contribuição de tipos celulares não neuronais, particularmente o astrócito e a microglia, para a morte do neurônio motor. O camundongo transgênico SOD1G93A, que carrega a SOD1 humana mutada, foi utilizado neste trabalho. Estudos comportamentais apontaram alterações motoras importantes no animal transgênico a partir de 90 dias de vida e permitiram selecionar, então, as idades pré-sintomáticas de 40 dias e 80 dias para os estudos moleculares. A análise da expressão gênica nos animais transgênicos e selvagens destas duas idades foi realizada por microarray utilizando-se a plataforma que contém o genoma completo do camundongo e detectou 492 e 1105 transcritos diferencialmente expressos nos animais de 40 e 80 dias, respectivamente. Estes resultados foram validados por PCR quantitativa (qPCR). As análises bioinformáticas dos resultados identificaram 17 e 11 vias moleculares super-representadas nas idades de 40 dias e 80 dias, respectivamente. Destas, as vias endocitose, sinapse glutamatérgica, proteólise mediada por ubiquitina, via de sinalização de quimiocina, fosforilação oxidativa, processamento e apresentação de antígeno e junção oclusiva foram comuns a ambas as idades. Ainda, as vias sinapse glutamatérgica e fagossomo foram sugeridas como potencialmente mais importantes em animais transgênicos de 40 dias e 80 dias, respectivamente. Transcritos específicos foram analisados em amostras enriquecidas de células (astrócito, microglia e neurônio motor) microdissecadas a laser do corno anterior da medula espinal dos animais. Os transcritos Cxcr4, Slc1a2 e Ube2i foram avaliados por qPCR nas amostras enriquecidas de astrócitos dos animais de 40 dias, enquanto que Cxcr4 e Slc17a6 foram avaliados nas amostras de neurônios motores dos animais desta idade. Cxcr4 apresentou expressão diminuída nos astrócitos transgênicos e aumentada nos neurônios destes animais. Slc1a2, Ube2i e Slc17a6 estavam aumentados nos tipos celulares estudados nos animais transgênicos. Tap2 e Tuba1a foram avaliados nas amostras enriquecidas de microglias dos animais de 80 dias e mostraram-se aumentados nas amostras dos transgênicos. Finalmente, Akt1 apresentou expressão diminuída nos neurônios motores microdissecados dos animais transgênicos em comparação aos selvagens. Os resultados sugerem que alterações na sinalização glutamatérgica podem exercer papel essencial em fases pré-sintomáticas mais precoces da doença (40 dias), enquanto que em fases pré-clínicas mais próximas ao aparecimento dos sintomas (80 dias), as respostas mais importantes parecem estar relacionadas à neuroimmunomodulação. Dessa forma, este trabalho aponta para novas perspectivas para o estudo da ELA / Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is an adult onset motor neuron neurodegenerative disease that leads to the progressive loss of muscular functions. It is a fast progression disorder (2 to 5 years) culminating in death by respiratory failure. Recent findings suggest that non neuronal cell types, especially astrocytes and microglia, might contribute to the neuronal death. The transgenic mouse SOD1G93A, carring human mutant SOD1, was used in this study. Behavioral studies pointed to the onset of the clinical symptoms occurring at 90 days in the animal model, thus, allowing the selection of the pre-symptomatic ages of 40 and 80 days to the molecular studies. Gene expression analysis of transgenic mice and their non-transgenic littermates at those ages was performed by using a microarray platform containing the whole mouse genome and has detected 492 and 1105 differentially expressed genes at 40 days and 80 days old mice, respectively. These results were validated by quantitative PCR (qPCR). Bioinformatic analysis of the results identified 17 and 11 over-represented molecular pathways at 40 days and 80 days, respectively. Of these, endocytosis, glutamatergic synapse, ubiquitin-mediated proteolysis, chemokine signaling pathway, oxidative phosphorylation, antigen processing and presentation and also tight junction were common to both ages. Furthermore, glutamatergic synapse and fagosome were suggested as potentially more important at 40 and 80 days, respectively. Specific transcripts were analyzed on enriched samples of cells (astrocytes, microglia and motor neuron) obtained by laser microdissection from the ventral horn of mouse spinal cord. The transcripts Cxcr4, Slc1a2 and Ube2i were evaluated by qPCR in enriched samples of astrocytes of the 40 days old mice, and Cxcr4 and Slc17a6 were analyzed in motor neuron samples at this age. Cxcr4 has been found decreased in astrocytes from transgenic mice and increased in the motor neurons of these animals. Slc1a2, Ube2i and Slc17a6 have increased in the cell type in which they were evaluated in the transgenic mice. Tap2 and Tuba1a were evaluated at microglia enriched samples of 80 days old mice and were found to be increased. Finally, Akt1 has decreased in enriched samples of motor neurons from 80 days old mice. The results suggest that glutamatergic signaling might play essential role in early stages of the disease (40 days), while in phases closer to the appearance of the symptoms (80 days), the neuroimmunomodulation takes place. Thus, this study points to new perspectives for ALS study