DORNELAS, Conceição Aparecida. Efeitos da própolis verde na carcinogênese e angiogênese de tumores de bexiga induzidos pelo bbn em ratas wistar. 2009. 333 f. Tese (Doutorado em Cirurgia) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2009. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2014-03-17T11:45:41Z No. of bitstreams: 1 2009_tese_cadornelas.pdf: 7855534 bytes, checksum: 9a68b2eca1e4255673da8570ab0f60d9 (MD5) / Approved for entry into archive by denise santos(denise.santos@ufc.br) on 2014-03-17T11:46:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tese_cadornelas.pdf: 7855534 bytes, checksum: 9a68b2eca1e4255673da8570ab0f60d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-17T11:46:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tese_cadornelas.pdf: 7855534 bytes, checksum: 9a68b2eca1e4255673da8570ab0f60d9 (MD5) Previous issue date: 2009 / The present study evaluated the effects of prolonged, daily intragastric (ig) or subcutaneous (sc) administration of water-soluble derivative of green propolis extracted in L-lysine and of ig administration of L-lysine upon Wistar rat bladder carcinomas angiogenesis and bladder carcinogenesis induced with BBN (N-butyl-N-[4-hydroxybutyl] nitrosamine). At baseline 125 rats were distributed in 14 groups (I, IIA, IIB, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII and XIII). Groups I through X received BBN in drinking water for 14 weeks. Group I was treated with propolis ig (150 mg/kg body weight) during 44 weeks beginning 30 days before challenge with BBN. Groups IIA, III and VIII were treated for 40 weeks with propolis (150 mg/kg) sc and ig initiated concurrently with BBN. By the 32nd week, the animals in Groups IV, V, VI, VII and IX were ultrasound-scanned, stratified and reallocated into 4 groups (K, L, M and N) so that the groups contained the same number of animals with small, medium and large tumors or without lesions. Groups L, M and N were treated with L-lysine ig (300mg/kg), celecoxib (30 mg/kg) and propolis (300 mg/kg), respectively, from the 32nd to the 40th week. Groups IIB and K (positive control groups receiving BBN only) were treated with water sc and orally, respectively, during 40 weeks. Groups XI, XII and XIII (negative control groups) received propolis (150mg/kg), L-lysine (150 mg/kg) and water ig, respectively, for 40 weeks. Groups III and VIII were merged into a single group (Group III). The animals were euthanized after 40 weeks. Carcinogenesis was studied in all groups. Angiogenesis was evaluated for Groups K, L, M, N, III and X using quantifying microvascular density of hot spots in histological sections stained with the marker CD-31 and analyzed with specific software. The carcinogenesis index (21.00) and the carcinoma incidence (20%) in Group I (treated with propolis 30 days prior to challenge with BBN) were smaller (p<0.05) than for Group K (control; 39.67 and 66.67%, respectively). The microvascular density of bladder carcinoma hot spots was smaller (p<0.05) for rats treated with propolis for 40 weeks (Group III) and rats treated with propolis from the 32nd to the 40th week (Group N) than for rats receiving BBN only (Group K). Carcinoma multiplicity (p=0.00267), carcinogenesis index (p<0.05) and microvascular density (p<0.05) were greater for Group X (treated with L-lysine) than for group K. In addition, the carcinoma incidence in Group X was 100%, and tumors were more invasive (p=0.0039) than in Group K. The group receiving only L-lysine presented no vesical lesions, indicating that L-lysine in itself does not generate carcinomas. Our review of the literature identified no reports of L-lysine acting as a promoter of bladder carcinogenesis. However, the 100% carcinoma incidence observed in the group treated with L-lysine suggests the amino acid may serve as a model for the study of carcinogenesis. In conclusion, daily ig administration of water-soluble derivative of green propolis at 150 mg/kg body weight reduced the incidence of carcinoma when initiated 30 days prior to challenge with BBN, and inhibited angiogenesis in bladder carcinoma at 150 mg/kg when initiated concurrently with BBN or when administered at 300 mg/kg after 31a week of the initiate BBN. / Avaliação dos efeitos da administração diária, intragástrica (ig) e subcutânea (sc) prolongada do produto hidrossolúvel da própolis verde, extraída em L-lisina e do aminoácido L-lisina ig sobre a angiogênese de carcinomas de bexiga e a carcinogênese de bexiga induzida pelo BBN (N-butil-N{4-hidroxibutil}nitrosamina) em ratas Wistar. O total de 125 ratas foi distribuído inicialmente em 14 grupos: I, IIA, IIB, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII e XIII. Os grupos de I a X receberam BBN por 14 semanas em água de beber. O grupo I foi tratado com própolis ig 150 mg/kg/peso, por 44 s, iniciado 30 dias antes do início do BBN. Os grupos IIA, III e VIII foram tratados com própolis (150 mg/kg/peso), por 40s, vias sc e ig iniciada simultaneamente com o BBN. Na 32ªs, os animais dos grupos IV, V, VI, VII e IX, após ultrassonografia, foram estratificados e realocados em 4 grupos K, L, M e N, de forma que cada grupo recebesse o mesmo número de animais sem lesão vesical ou com imagem tumoral pequena, média e grande. As ratas dos grupos L, M e N, foram tratadas ig com: L-lisina (300mg/kg/peso), celecoxibe (30 mg/kg/peso) e própolis (300 mg/kg/peso) respectivamente, da 32ª a 40ªs. Os grupos controles positivos (que receberam apenas BBN) IIB e K foram tratados com água, via sc e oral, respectivamente, por 40 s. Os grupos controles negativos XI, XII e XIII receberam nesta sequência, própolis (150mg/kg/peso), L-lisina (150 mg/kg/peso) e água ig por 40 semanas (s). Os grupos III e VIII foram reunidos em um único grupo, o grupo III. Os animais foram sacrificados ao final da 40ªs. A carcinogênese foi estudada em todos os grupos. A angiogênese foi avaliada nos grupos K, L, M, N III e X, pela quantificação da densidade microvascular em hot spots, através de imunomarcação (CD-31), utilizando-se um programa de computador. O índice de carcinogênese (21,00) e a incidência de carcinomas (20%) no grupo I, tratado com própolis 30 dias antes do início do BBN, foram menores (P<005) que os do grupo controle K (39,67% e 66,67%, respectivamente). A densidade microvascular de hot spot em carcinomas de bexigas foi menor (P<0,05) tanto em ratos tratados com própolis por 40 semanas (grupo III), quanto em tratados com própolis da 32ª a 40ªs (grupo N), quando comparada com a densidade dos carcinomas de animais que receberam apenas carcinógeno (grupo K). A multiplicidade de carcinomas (P= 0, 00267), o índice de carcinogênese (P<0,05) a densidade microvascular (P<0,05) no grupo X (tratado com L-lisina) foram maiores que os do grupo controle K. Somando-se a isso, a incidência de carcinomas no grupo X foi de 100% e apresentando tumores mais invasivos (p= 0, 0039) que os verificados no grupo K. O grupo que recebeu apenas L-lisina não apresentou lesões vesicais. Isso significa que a L-lisina por si só não gera carcinomas. Não há descrição de efeito promotor da L - lisina na carcinogênese de bexiga na literatura pesquisada. A incidência de 100% de carcinomas no grupo tratado com L- lisina pode fazer desta modelo para estudo da carcinogênese de bexiga. Conclui-se que o produto de própolis verde administrado diariamente na dose de 150 mg/kg/peso ig, diminui a incidência de carcinomas quando iniciada 30 dias antes do BBN e inibe a angiogênese de carcinomas de bexiga na dose de 150 mg/kg/peso quando iniciada simultaneamente ou na dose de 300 mg/kg/peso após a 31ª semana do início de BBN.

O câncer de bexiga é a segunda neoplasia urogenital mais comum, atinge mais os homens e está relacionado principalmente com o fumo. Os tratamentos atualmente utilizados não são suficientemente efetivos, permitindo os diversos casos de recorrência, progressão do tumor e/ou morte do paciente. Assim, as pesquisas realizadas continuam buscando tratamentos mais efetivos. Diversos estudos revelam o envolvimento do sistema purinérgico na tumorigênese da bexiga, no âmbito das ectonucleotidases, há evidências de alterações em duas delas na progressão do câncer de bexiga: a NTPDase3 e a ecto-5’-NT/CD73. O urotélio normal dos camundongos expressa a NTPDase3 que é expressa em linhagem de câncer de bexiga de grau 1 (RT4), mas não em linhagem de grau 3 (T24). Já a ecto-5’-NT/CD73, não é expressa no urotélio normal de camundongos e tem baixa atividade em linhagem de câncer de bexiga de grau 1 (RT4) em comparação a linhagem de grau 3 (T24), evidenciando a possível participação destas proteínas na progressão do câncer de bexiga. Dessa forma, o objetivo desta tese foi investigar o envolvimento da NTPDase3 e da ecto-5'-NT/CD73 na progressão e malignidade do câncer de bexiga. A fim de caracterizar a expressão dessas enzimas durante a progressão do estabelecimento do câncer de bexiga, camundongos Balb-c receberam N-butil-N-(hidroxibutil)-nitrosamina (BBN) 0,05% em sua água de beber por 4, 8, 12, 18 e 24 semanas. Nas primeiras 8 semanas as bexigas dos animais apresentaram características de inflamação, em 12 semanas iniciaram as transformações neoplásicas que em 24 semanas caracterizaram câncer. NTPDase3 teve sua expressão diminuída nesse processo, enquanto a ecto-5’-NT/CD73 passou a ser expressa e sua expressão foi significativamente maior no utrotélio cancerígeno. A fim de verificar se a atividade das enzimas acompanhava as alterações de expressão, o câncer de bexiga foi induzido pela BBN em ratos Wistar por 24 semanas. As hidrólises de ATP e ADP são maiores nas bexigas dos animais controle do que no urotélio tumoral dos animais concordando com a expressão da NTPDase3. Por fim, no intuito de verificar o envolvimento dessas duas enzimas na malignidade do câncer de bexiga, a NTPDase3 foi superexpressa na linhagem T24, por transfecção com pcDNA3, e a ecto-5’-NT/CD73 foi silenciada utilizando o sistema CRISPR/Cas. Os clones de cada tranfecção foram caracterizados mostrando o sucesso de ambas transformações genéticas. As transfecções não alteraram significativamente as respostas purinérgicas testadas e os experimentos de implante tumoral in vivo mostram que a ecto-5’-NT/CD73 está provavelmente envolvida na malignidade dessa neoplasia. / The bladder cancer is the second most prevalent tumor of genitourinary tract. It is more common among men and it is mainly associated with smoking. The current treatments are not efficient enough to avoid the cases of tumor recurrence, progression and pacient death. So, the researches follow the pursuit of more effective treatments. Many studies have shown the involvement of purinergic system in the bladder tumorigenesis, in relation to the ectonucleotidases, there is evidence of the engagement of two of them, the NTPDase3 and the ecto05’-Nucleotidase/CD73. The health urothelium expresses NTPDase3, which is also expressed in a bladder cancer cell line of grade 1 (RT4) but it is not expressed in bladder cancer cell line of grade 3 (T24). While ecto-5’-NT/CD73 does not is expressed in the health urothelium of mice and presents a low activity in a bladder cancer cell line of grade 1 front of a high activity in a bladder cancer cell line of grade 3, highlighting the possible role of these proteins in the bladder cancer progression. In this way, the aim of this thesis was to investigate the involvement of NTPDase3 and ecto-5'-NT/CD73 in bladder cancer progression and malignancy. To investigate the enzymes expression during the progress of bladder cancer establishment, Balb-c mice received 0,05% of N-butyl-N-(hydroxybutyl)-nitrosamine (BBN) in its drinking water during 4, 8, 12, 18 and 24 weeks. Until the first 8 weeks just inflammation was observed in mice bladder, at 12 week beginning the neoplastic alterations that culminated in cancer after 24 weeks of induction. The NTPDase3 expression was decreased in this process while ecto-5’-NT/CD73 showed up and was significantly enhanced in cancerous urothelium. To verify if the enzyme activities were in agreement with their expression changes, bladder cancer was induced in Wistar rats with BBN for 24 weeks. The ATP and ADP hydrolysis was higher in the urothelium of control animals than in the cancerous urothelium, in accordance with NTPDase3 expression. Finally, in order to verify the involvement of these two enzymes in bladder cancer malignancy, NTPDase3 was overexpressed in T24 bladder cancer cell line, through transfection with pcDNA3, and ecto-5’-NT/CD73 was silenced with CRISPR/Cas system. The clones of each transfection were featured showing the success of both cell genetic transformations. The transfections did not significantly change the tested purinergic answers and the experiments of in vivo tumor implant shows that ecto-5’-NT/CD73 is probably involved in bladder cancer malignancy.

Made available in DSpace on 2013-08-07T19:04:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000437983-Texto+Completo-0.pdf: 3242745 bytes, checksum: 9b67fa711fdfe3bdd518bb49b3f07fc0 (MD5) Previous issue date: 2012 / This study was designed to characterize, by means of functional and molecular approaches, the relevance of kinin B1 and B2 receptors in bladder cancer. Our data clearly shows that both B1 des-Arg9-BK and B2 BK receptor agonists were able to stimulate the proliferation of the grade 3-derived bladder cancer T24 cells. Furthermore, the incubation of B1 and B2 receptor antagonists, SSR240612 and HOE140, respectively, markedly inhibited the proliferation rate of T24 cells. In contrast, only higher concentrations of BK elicited the proliferation of the grade 1 bladder cancer cell line RT4, while des-Arg9-BK incubation completely failed to induce its proliferation. Interestingly, real time PCR experiments revealed that mRNA expression of B2, and mainly B1 receptors was found superior in T24 cells, in comparison to the low malignity grade RT4 cells. Furthermore, data obtained using bladder cancer human biopsies revealed that B1 receptor expression was visibly increased in all tumoral samples or under chronic inflammation of bladder. Concerning the signaling pathways related to the mitogenic effects of kinins, we bring novel evidence showing that pharmacological inhibition of PI3Kg with AS252424 concentration-dependently reduced T24 cell proliferation induced by BK or des-Arg9-BK. Finally, the incubation of T24 cells with kinin agonists led to a marked activation of PI3K/AKT and ERK 1/2 signaling pathways, whereas p38 MAP kinase remained unaffected. Our results indicate that kinin B2, and especially B1 receptors appear to be implicated in bladder cancer progression. It is tempting to suggest that selective kinin antagonists might represent potential therapeutic alternatives for bladder cancer control. / O presente estudo teve por objetivo caracterizar, através de abordagens funcionais e moleculares, a relevância dos receptores B1 e B2 para as cininas no câncer de bexiga. Os dados obtidos mostraram que tanto o agonista dos receptores B1, des- Arg9-BK, quanto do receptor B2, BK, foram capazes de estimular a proliferação das células de câncer de bexiga grau 3, denominadas T24. Além disso, a incubação dos antagonistas dos receptores B1 e B2, SSR240612 e HOE140, respectivamente, inibiram acentuadamente a proliferação das células T24. Por outro lado, apenas maiores concentrações de BK levaram à proliferação das células de câncer de bexiga grau 1 RT4; enquanto a incubação com des-Arg9-BK não induziu sua proliferação. De maneira similar, os resultados revelaram que a expressão de mRNA dos receptores B2 e, principalmente, dos receptores B1 foi superior em células T24, em comparação com as células RT4, que apresentam baixo grau de malignidade. Além disso, os dados obtidos com biópsias de câncer de bexiga humano revelaram que a expressão do receptor B1 foi claramente maior em todas as amostras tumorais ou, em uma biópsia obtida de um quadro de inflamação crônica de bexiga. Em relação às vias de sinalização relacionadas com os efeitos mitogênicos das cininas, os dados obtidos mostram que a inibição farmacológica da PI3Kg com AS252424 reduziu de maneira concentração-dependente a proliferação das células T24, quando está foi induzida por BK ou des-Arg9-BK. Finalmente, a incubação das células T24 com agonistas dos receptores de cininas produziu uma acentuada ativação das vias de sinalização PI3K/AKT e ERK 1/2, enquanto a via p38 MAP quinase permaneceu inalterada. Nossos resultados indicam que os receptores de cininas B2 e, especialmente, os receptores B1 parecem estar associados com a progressão do câncer de bexiga. Dessa forma, é possível sugerir que antagonistas seletivos de receptores de cininas poderiam representar alternativas terapêuticas interessantes para o controle do câncer de bexiga.

Made available in DSpace on 2013-08-07T19:05:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000401957-Texto+Completo-0.pdf: 1657305 bytes, checksum: 04257e1ae89d98b9a3d6b2d4e1a72a54 (MD5) Previous issue date: 2008 / Increased tissue factor (TF) expression has been correlated to an increased microvessel density (MVD) and to a worse prognosis in tumors of the prostate, breast, lungs, and in colorectal cancers. However, TF expression has not yet been studied in specimens of transurethral resections of bladder tumors. In transitional cell carcinomas of the bladder, increased microvessel density has already been correlated to tumors of higher grade and stage, and also to a worse prognosis. We have evaluated TF expression and MVD in tissue specimens of 67 patients treated with transurethral bladder tumor resection. Findings were correlated to variables such as tumor grade, stage, and overall survival. MVD was not correlated to stage, grade, and survival in our sample. Fifty-one patients (76. 01%) expressed moderate to high levels of TF in their samples. There was no correlation between TF expression, stage and grade. However, there was a statistically significant correlation between TF expression and MVD. Likewise, an increased TF expression was correlated to lower survival rates. Further studies are necessary to establish the real value of an increased MVD and TF in bladder cancer. / A expressão do fator tecidual (FT) tem sido associada à maior densidade microvascular e a um pior prognóstico nos tumores de próstata, mama, pulmão, cólon e reto. Nos cânceres de bexiga, maior densidade microvascular tem se correlacionado com tumores de maior grau, estágio e mau prognóstico, mas a expressão do FT foi pouco estudada. No presente estudo, analisamos a expressão imunoistoquímica do FT e a densidade microvascular em espécimes de 67 pacientes submetidos à ressecção transuretral de carcinomas uroteliais de bexiga, correlacionando-os a estágio, grau e sobrevida geral. A densidade microvascular não se correlacionou com estágio, grau ou sobrevida em nossa amostragem. Cinqüenta e um pacientes (76,01%) apresentaram tumores com >25% das células tumorais corando-se intensamente para FT. Não houve associação entre expressão do FT, estágio e grau. No entanto, identificou-se correlação estatisticamente significativa entre a intensidade de expressão do FT e a densidade microvascular. Além disso, houve diferença estatística quanto à sobrevida geral entre o grupo com baixa expressão ( 25% das células corando-se intensamente) e os grupos com alta expressão (>25% das células corando-se intensamente) de FT. Sumarizando, maior expressão do FT correlacionou-se à maior angiogênese tumoral e à menor sobrevida geral em nossa casuística.

As plantas são importantes fontes de produtos naturais com atividade biológica que diferem quanto a estrutura e propriedades biológicas. Uma das atividades biológicas dos componentes naturais que tem recebido grande atenção é a capacidade de exercer atividade antitumoral em diferentes tipos de câncer. A boldina é um alcaloide encontrado abundantemente nas folhas e cascas do boldo (Peumus boldus Mol), uma árvore de pequeno porte originária do Chile. Entre outras propriedades, já foi demonstrado que a boldina exerce feito antitumoral em linhagens de glioma in vitro. Neste contexto, o presente estudo avaliou os efeitos do tratamento com boldina em modelos experimentais de gliomas e câncer de bexiga. Boldina foi capaz de diminuir o crescimento celular das linhagens C6 e U-138 MG, por induzir parada do ciclo celular na fase G2/M e/ou apoptose. Estes achados parecem estar associados à inativação da proteína AKT e ativação da proteína GSK-3β. Além disso, a eficácia de boldina também está relacionada com uma diminuição na atividade da proteína ERK. Estes resultados nos levaram a investigar o efeito da boldina em um modelo experimental de glioma em ratos in vivo. O tratamento com 50 mg/Kg/dia de boldina i.p. por 10 dias reduziu significativamente o volume dos tumores implantados nos ratos. Adicionalmente, a análise patológica mostrou que as características de malignidade, como necrose, hemorragia e proliferação, diminuíram nos tumores dos ratos tratados. Experimentos toxicológicos com ratos sadios tratados com 50 mg/Kg/dia de boldina i.p. por 14 dias não revelaram sinais de toxicidade tecidual, danos gastrointestinais ou alteração de atividade de enzimas hepáticas. Ademais, a análise do efeito de boldina em um modelo de câncer de bexiga in vitro, mostrou resultados similares como os observados nas linhagens de glioma. Boldina diminui o crescimento celular da linhagem T24 e induziu parada em G2/M e apoptose. Estes achados também estão relacionados com diminuição da atividade das proteínas AKT e ERK, e aumento de atividade de GSK-3β. Juntos, nossos resultados propõem um novo componente natural, o alcaloide boldina, para o desenvolvimento de um novo agente anticâncer, o qual poderá ser usado em conjunto com os regimes de quimioterapia já estabelecidos. / Plants are important sources of biologically active natural products which differ in terms of structure and biological properties. One of the biological activities of plant compounds that has attracted great interest is the ability to exert antitumoral activity in different types of cancer. Boldine is an alkaloid that occurs abundantly in the leaves and barks of boldo (Peumus boldus Mol.) a widely distributed native tree of Chile. Among other properties, boldine has been shown to exert antitumoral activity against glioma cell lines cells in vitro. Within this context, the present study was designed to evaluate the effects of boldine treatment in experimental models of gliomas and bladder cancer. Boldine was able to diminish the cell growth of C6 and U-138 MG cell lines, by inducing cell cycle arrest at G2/M phase and/or apoptosis. These findings appear to be associated to the inactivation of AKT protein and activation of GSK-3β protein. Additionally, the efficacy of boldine is also correlated with decrease in ERK activity. These results lead us to investigate the effect of boldine in an in vivo rat glioma experimental model. Treatment with 50 mg/Kg/day of boldine i.p. for 10 days significantly diminished the volume of implanted gliomas in rats. Additionally, pathological analysis demonstrated that malignant characteristics, such as necrosis, hemorrhage and proliferation, appeared to be lower in boldinetreated rats. Toxicological experiments with healthy rats treated with 50 mg/Kg/day of boldine i.p for 14 days did not reveal signals of tissue toxicity, gastrointestinal damage or alteration in the activity of hepatic enzymes. Moreover, the analysis of boldine effect in a model of bladder cancer in vitro, showed similar results to those observed in glioma cell lines. Boldine diminished the T24 cell growth and induced G2/M arrest and apoptosis. These findings were also related to decrease in AKT and ERK activities and increase in GSK-3β activity. Taken together, our results propose a novel natural compound, the alkaloid boldine, for the development of a new anticancer agent, which could be used in conjunction with the established quemotherapies regimens.

O câncer de bexiga é a segunda neoplasia urogenital mais comum, atinge mais os homens e está relacionado principalmente com o fumo. Os tratamentos atualmente utilizados não são suficientemente efetivos, permitindo os diversos casos de recorrência, progressão do tumor e/ou morte do paciente. Assim, as pesquisas realizadas continuam buscando tratamentos mais efetivos. Diversos estudos revelam o envolvimento do sistema purinérgico na tumorigênese da bexiga, no âmbito das ectonucleotidases, há evidências de alterações em duas delas na progressão do câncer de bexiga: a NTPDase3 e a ecto-5’-NT/CD73. O urotélio normal dos camundongos expressa a NTPDase3 que é expressa em linhagem de câncer de bexiga de grau 1 (RT4), mas não em linhagem de grau 3 (T24). Já a ecto-5’-NT/CD73, não é expressa no urotélio normal de camundongos e tem baixa atividade em linhagem de câncer de bexiga de grau 1 (RT4) em comparação a linhagem de grau 3 (T24), evidenciando a possível participação destas proteínas na progressão do câncer de bexiga. Dessa forma, o objetivo desta tese foi investigar o envolvimento da NTPDase3 e da ecto-5'-NT/CD73 na progressão e malignidade do câncer de bexiga. A fim de caracterizar a expressão dessas enzimas durante a progressão do estabelecimento do câncer de bexiga, camundongos Balb-c receberam N-butil-N-(hidroxibutil)-nitrosamina (BBN) 0,05% em sua água de beber por 4, 8, 12, 18 e 24 semanas. Nas primeiras 8 semanas as bexigas dos animais apresentaram características de inflamação, em 12 semanas iniciaram as transformações neoplásicas que em 24 semanas caracterizaram câncer. NTPDase3 teve sua expressão diminuída nesse processo, enquanto a ecto-5’-NT/CD73 passou a ser expressa e sua expressão foi significativamente maior no utrotélio cancerígeno. A fim de verificar se a atividade das enzimas acompanhava as alterações de expressão, o câncer de bexiga foi induzido pela BBN em ratos Wistar por 24 semanas. As hidrólises de ATP e ADP são maiores nas bexigas dos animais controle do que no urotélio tumoral dos animais concordando com a expressão da NTPDase3. Por fim, no intuito de verificar o envolvimento dessas duas enzimas na malignidade do câncer de bexiga, a NTPDase3 foi superexpressa na linhagem T24, por transfecção com pcDNA3, e a ecto-5’-NT/CD73 foi silenciada utilizando o sistema CRISPR/Cas. Os clones de cada tranfecção foram caracterizados mostrando o sucesso de ambas transformações genéticas. As transfecções não alteraram significativamente as respostas purinérgicas testadas e os experimentos de implante tumoral in vivo mostram que a ecto-5’-NT/CD73 está provavelmente envolvida na malignidade dessa neoplasia. / The bladder cancer is the second most prevalent tumor of genitourinary tract. It is more common among men and it is mainly associated with smoking. The current treatments are not efficient enough to avoid the cases of tumor recurrence, progression and pacient death. So, the researches follow the pursuit of more effective treatments. Many studies have shown the involvement of purinergic system in the bladder tumorigenesis, in relation to the ectonucleotidases, there is evidence of the engagement of two of them, the NTPDase3 and the ecto05’-Nucleotidase/CD73. The health urothelium expresses NTPDase3, which is also expressed in a bladder cancer cell line of grade 1 (RT4) but it is not expressed in bladder cancer cell line of grade 3 (T24). While ecto-5’-NT/CD73 does not is expressed in the health urothelium of mice and presents a low activity in a bladder cancer cell line of grade 1 front of a high activity in a bladder cancer cell line of grade 3, highlighting the possible role of these proteins in the bladder cancer progression. In this way, the aim of this thesis was to investigate the involvement of NTPDase3 and ecto-5'-NT/CD73 in bladder cancer progression and malignancy. To investigate the enzymes expression during the progress of bladder cancer establishment, Balb-c mice received 0,05% of N-butyl-N-(hydroxybutyl)-nitrosamine (BBN) in its drinking water during 4, 8, 12, 18 and 24 weeks. Until the first 8 weeks just inflammation was observed in mice bladder, at 12 week beginning the neoplastic alterations that culminated in cancer after 24 weeks of induction. The NTPDase3 expression was decreased in this process while ecto-5’-NT/CD73 showed up and was significantly enhanced in cancerous urothelium. To verify if the enzyme activities were in agreement with their expression changes, bladder cancer was induced in Wistar rats with BBN for 24 weeks. The ATP and ADP hydrolysis was higher in the urothelium of control animals than in the cancerous urothelium, in accordance with NTPDase3 expression. Finally, in order to verify the involvement of these two enzymes in bladder cancer malignancy, NTPDase3 was overexpressed in T24 bladder cancer cell line, through transfection with pcDNA3, and ecto-5’-NT/CD73 was silenced with CRISPR/Cas system. The clones of each transfection were featured showing the success of both cell genetic transformations. The transfections did not significantly change the tested purinergic answers and the experiments of in vivo tumor implant shows that ecto-5’-NT/CD73 is probably involved in bladder cancer malignancy.

Made available in DSpace on 2014-06-11T02:02:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000458593-Texto+Completo-0.pdf: 1436191 bytes, checksum: b126309dee58688d2fe23cb45be67db7 (MD5) Previous issue date: 2014 / The purinergic system can induce proliferation, differentiation and death on tumor cells. Different P2 purinergic receptors are involved in preventing the growth of these cells. Although the mechanisms are not completely known, they may represent interesting therapeutic targets to control tumors. The RT4 and T24 human tumor bladder cell lines have been used as low and high cancer malignancy phenotype models, respectively. Our research group has demonstrated that quercetin increases the ADP hydrolysis and inhibits ecto-5'-nucleotidase/ CD73, exerting an anti-proliferative effect on T24 cell lines. We also demonstrate that T24 cell lines expresses the purinergic enzymes CD39L4 and ecto-5'-nucleotidase / CD73, and have low hydrolytic activity of ATPase and ADPase in contrast to a high activity AMPase. These data suggest the involvement of the enzymes and purinergic receptors on progression the tumor of the bladder, as well as other tumor types.The objective of the present study was characterize the purinergic receptors P2X (1-7) expression profile on human bladder tumor cell lines and biopsies; and investigate the inflammatory genes that are up-regulated on high-grade human tumor bladder cells compared to low grade tumor bladder cells. Human bladder cells RT4 and T24 were obtained from the ATCC. Cells were cultured in DMEN and RPMI, respectively, supplemented with 10% of fetal bovine serum (FBS), under ideal conditions of cultivation Data were analyzed by one-way analysis of variance (ANOVA), followed by Tukey–Kramer test. To confirm the relevance of P2X (1-7) receptors in bladder cancer, we have also assessed their expression in human biopsies. For this purpose, upon approval by the local ethics committee, specimens of bladder tumors and normal tissues were obtained from the same patients, who have been undergone surgical resection at the Hospital São Lucas/PUCRS. All samples were collected and rapidly frozen in -80ºC with RNA holder.Tissue specimens were ground and then sonicated in a TRIzol kit. The mRNA level was analyzed using RT-PCR analysis. Real-time PCR revealed that the mRNA expression of P2X purinergic receptors, particulary P2X4R was significantly up-regulated on both T24 and RT4 cell lines. Data from human bladder tumor biopsies comparing to bladder normal tissue, showed that P2X6 and P2X7 receptors appeared to be most often up-regulated on tumor tissues. Twelve inflammation related genes, CCL2, CCR2, TNF-α, MAPK3, IL-1β, IL-6, ADORA1, CD200, CD4, CHRNA4, EDNRA e ITGB2 were significantly up-regulated on the grade III bladder tumor cell line T24 when compared to grade I bladder tumor cell line RT4. Our results indicate that the inflammation genes overexpressed may play an important role in regulating urinary bladder cancer. We can conclude that P2X purinoreceptors and inflammation genes are differentially distributed among normal bladder, low and high tumor bladder, which could contribute to the different characteristics of these different types of cells. / O sistema purinérgico pode induzir a proliferação, diferenciação e morte em células tumorais. Diferentes receptores purinérgicos P2, estão envolvidos na inibição do crescimento tumoral. Embora os mecanismos não sejam completamente conhecidos, estes receptores podem representar alvos terapêuticos interessantes no tumor de bexiga. As linhagens celulares derivadas de tumor de bexiga humano RT4 e T24 têm sido usadas como modelo de baixa e alta malignidade de tumor, respectivamente. Estudos realizados pelo nosso grupo de pesquisa têm demonstrado o envolvimento do sistema purinérgico no tumor de bexiga. A quercetina aumenta a hidrólise do ADP e inibe a ecto - 5' - nucleotidase / CD73, exercendo um efeito anti - proliferativo sobre as células T24. Também demonstramos que as linhagens de células T24 expressam enzimas CD39L4 e ecto - 5' - nucleotidase / CD73, e têm baixa atividade hidrolítica de ATPase e ADPásica com uma elevada atividade AMPásica. Estes dados sugerem o envolvimento das enzimas e receptores purinérgicos na progressão do tumor de bexiga, bem como em outros tipos de tumor. O objetivo do estudo é caracterizar a expressão dos receptores purinérgicos P2X (1-7) em biópsias de câncer de bexiga e linhagens celulares de tumor de bexiga humano, relacionado com o perfil de genes inflamatórios mais expressos nestas amostras.Metodologia: As linhagens celulares de bexiga humanas RT4 e T24 foram obtidas a partir da ATCC. As células foram cultivadas em meio RPMI e DMEN, respectivamente, suplementado com 10 % de soro fetal bovino (SFB), sob condições ideais de cultivo. Para confirmar a relevância dos receptores P2X (1-7) no tumor de bexiga, avaliou-se a expressão em biópsias humanas. Para isso, após aprovação pelo comitê de ética local, amostras de tecidos normais e tumorais de bexiga foram obtidas dos mesmos pacientes, submetidos à ressecção cirúrgica no Hospital São Lucas / PUCRS. O RNA total dos tecidos foi isolado utilizando kit TRIzol . O nível de mRNA foi analisado utilizando análise RT - PCR .Resultados: O PCR em tempo real revelou que a expressão de mRNA de receptores purinérgicos P2X, particularmente P2X4R foi significativamente up- regulada em ambas linhagens RT4 e T24. Dados a partir de biópsias de tumores de bexiga humanos que comparam os resultados de expressão do tecido tumoral em relação ao tecido normal de bexiga, demonstrou que os receptores de P2X6 e P2X7 estão superexpressos em tecidos tumorais. Doze genes relacionados com a inflamação, CCL2, CCR2, TNF-α, MAPK3, IL-1β, IL-6, ADORA1, CD200, CD4, CHRNA4, EDNRA e ITGB2 foram significativamente superexpressos em células T24 derivadas de tumor de grau III quando comparadas com as células RT4 derivadas de tumor de grau I. Nossos resultados indicam que os genes superexpressos de inflamação podem desempenhar um papel importante na regulação do tumor de bexiga urinária. Conclusão: Podemos concluir que purinoreceptores P2X e os genes inflamatórios são diferencialmente distribuídos entre bexiga normal e tumoral, o que pode contribuir para as diferentes características destes diferentes tipos de tumores.

O câncer de bexiga é a segunda neoplasia urogenital mais comum, atinge mais os homens e está relacionado principalmente com o fumo. Os tratamentos atualmente utilizados não são suficientemente efetivos, permitindo os diversos casos de recorrência, progressão do tumor e/ou morte do paciente. Assim, as pesquisas realizadas continuam buscando tratamentos mais efetivos. Diversos estudos revelam o envolvimento do sistema purinérgico na tumorigênese da bexiga, no âmbito das ectonucleotidases, há evidências de alterações em duas delas na progressão do câncer de bexiga: a NTPDase3 e a ecto-5’-NT/CD73. O urotélio normal dos camundongos expressa a NTPDase3 que é expressa em linhagem de câncer de bexiga de grau 1 (RT4), mas não em linhagem de grau 3 (T24). Já a ecto-5’-NT/CD73, não é expressa no urotélio normal de camundongos e tem baixa atividade em linhagem de câncer de bexiga de grau 1 (RT4) em comparação a linhagem de grau 3 (T24), evidenciando a possível participação destas proteínas na progressão do câncer de bexiga. Dessa forma, o objetivo desta tese foi investigar o envolvimento da NTPDase3 e da ecto-5'-NT/CD73 na progressão e malignidade do câncer de bexiga. A fim de caracterizar a expressão dessas enzimas durante a progressão do estabelecimento do câncer de bexiga, camundongos Balb-c receberam N-butil-N-(hidroxibutil)-nitrosamina (BBN) 0,05% em sua água de beber por 4, 8, 12, 18 e 24 semanas. Nas primeiras 8 semanas as bexigas dos animais apresentaram características de inflamação, em 12 semanas iniciaram as transformações neoplásicas que em 24 semanas caracterizaram câncer. NTPDase3 teve sua expressão diminuída nesse processo, enquanto a ecto-5’-NT/CD73 passou a ser expressa e sua expressão foi significativamente maior no utrotélio cancerígeno. A fim de verificar se a atividade das enzimas acompanhava as alterações de expressão, o câncer de bexiga foi induzido pela BBN em ratos Wistar por 24 semanas. As hidrólises de ATP e ADP são maiores nas bexigas dos animais controle do que no urotélio tumoral dos animais concordando com a expressão da NTPDase3. Por fim, no intuito de verificar o envolvimento dessas duas enzimas na malignidade do câncer de bexiga, a NTPDase3 foi superexpressa na linhagem T24, por transfecção com pcDNA3, e a ecto-5’-NT/CD73 foi silenciada utilizando o sistema CRISPR/Cas. Os clones de cada tranfecção foram caracterizados mostrando o sucesso de ambas transformações genéticas. As transfecções não alteraram significativamente as respostas purinérgicas testadas e os experimentos de implante tumoral in vivo mostram que a ecto-5’-NT/CD73 está provavelmente envolvida na malignidade dessa neoplasia. / The bladder cancer is the second most prevalent tumor of genitourinary tract. It is more common among men and it is mainly associated with smoking. The current treatments are not efficient enough to avoid the cases of tumor recurrence, progression and pacient death. So, the researches follow the pursuit of more effective treatments. Many studies have shown the involvement of purinergic system in the bladder tumorigenesis, in relation to the ectonucleotidases, there is evidence of the engagement of two of them, the NTPDase3 and the ecto05’-Nucleotidase/CD73. The health urothelium expresses NTPDase3, which is also expressed in a bladder cancer cell line of grade 1 (RT4) but it is not expressed in bladder cancer cell line of grade 3 (T24). While ecto-5’-NT/CD73 does not is expressed in the health urothelium of mice and presents a low activity in a bladder cancer cell line of grade 1 front of a high activity in a bladder cancer cell line of grade 3, highlighting the possible role of these proteins in the bladder cancer progression. In this way, the aim of this thesis was to investigate the involvement of NTPDase3 and ecto-5'-NT/CD73 in bladder cancer progression and malignancy. To investigate the enzymes expression during the progress of bladder cancer establishment, Balb-c mice received 0,05% of N-butyl-N-(hydroxybutyl)-nitrosamine (BBN) in its drinking water during 4, 8, 12, 18 and 24 weeks. Until the first 8 weeks just inflammation was observed in mice bladder, at 12 week beginning the neoplastic alterations that culminated in cancer after 24 weeks of induction. The NTPDase3 expression was decreased in this process while ecto-5’-NT/CD73 showed up and was significantly enhanced in cancerous urothelium. To verify if the enzyme activities were in agreement with their expression changes, bladder cancer was induced in Wistar rats with BBN for 24 weeks. The ATP and ADP hydrolysis was higher in the urothelium of control animals than in the cancerous urothelium, in accordance with NTPDase3 expression. Finally, in order to verify the involvement of these two enzymes in bladder cancer malignancy, NTPDase3 was overexpressed in T24 bladder cancer cell line, through transfection with pcDNA3, and ecto-5’-NT/CD73 was silenced with CRISPR/Cas system. The clones of each transfection were featured showing the success of both cell genetic transformations. The transfections did not significantly change the tested purinergic answers and the experiments of in vivo tumor implant shows that ecto-5’-NT/CD73 is probably involved in bladder cancer malignancy.

As plantas são importantes fontes de produtos naturais com atividade biológica que diferem quanto a estrutura e propriedades biológicas. Uma das atividades biológicas dos componentes naturais que tem recebido grande atenção é a capacidade de exercer atividade antitumoral em diferentes tipos de câncer. A boldina é um alcaloide encontrado abundantemente nas folhas e cascas do boldo (Peumus boldus Mol), uma árvore de pequeno porte originária do Chile. Entre outras propriedades, já foi demonstrado que a boldina exerce feito antitumoral em linhagens de glioma in vitro. Neste contexto, o presente estudo avaliou os efeitos do tratamento com boldina em modelos experimentais de gliomas e câncer de bexiga. Boldina foi capaz de diminuir o crescimento celular das linhagens C6 e U-138 MG, por induzir parada do ciclo celular na fase G2/M e/ou apoptose. Estes achados parecem estar associados à inativação da proteína AKT e ativação da proteína GSK-3β. Além disso, a eficácia de boldina também está relacionada com uma diminuição na atividade da proteína ERK. Estes resultados nos levaram a investigar o efeito da boldina em um modelo experimental de glioma em ratos in vivo. O tratamento com 50 mg/Kg/dia de boldina i.p. por 10 dias reduziu significativamente o volume dos tumores implantados nos ratos. Adicionalmente, a análise patológica mostrou que as características de malignidade, como necrose, hemorragia e proliferação, diminuíram nos tumores dos ratos tratados. Experimentos toxicológicos com ratos sadios tratados com 50 mg/Kg/dia de boldina i.p. por 14 dias não revelaram sinais de toxicidade tecidual, danos gastrointestinais ou alteração de atividade de enzimas hepáticas. Ademais, a análise do efeito de boldina em um modelo de câncer de bexiga in vitro, mostrou resultados similares como os observados nas linhagens de glioma. Boldina diminui o crescimento celular da linhagem T24 e induziu parada em G2/M e apoptose. Estes achados também estão relacionados com diminuição da atividade das proteínas AKT e ERK, e aumento de atividade de GSK-3β. Juntos, nossos resultados propõem um novo componente natural, o alcaloide boldina, para o desenvolvimento de um novo agente anticâncer, o qual poderá ser usado em conjunto com os regimes de quimioterapia já estabelecidos. / Plants are important sources of biologically active natural products which differ in terms of structure and biological properties. One of the biological activities of plant compounds that has attracted great interest is the ability to exert antitumoral activity in different types of cancer. Boldine is an alkaloid that occurs abundantly in the leaves and barks of boldo (Peumus boldus Mol.) a widely distributed native tree of Chile. Among other properties, boldine has been shown to exert antitumoral activity against glioma cell lines cells in vitro. Within this context, the present study was designed to evaluate the effects of boldine treatment in experimental models of gliomas and bladder cancer. Boldine was able to diminish the cell growth of C6 and U-138 MG cell lines, by inducing cell cycle arrest at G2/M phase and/or apoptosis. These findings appear to be associated to the inactivation of AKT protein and activation of GSK-3β protein. Additionally, the efficacy of boldine is also correlated with decrease in ERK activity. These results lead us to investigate the effect of boldine in an in vivo rat glioma experimental model. Treatment with 50 mg/Kg/day of boldine i.p. for 10 days significantly diminished the volume of implanted gliomas in rats. Additionally, pathological analysis demonstrated that malignant characteristics, such as necrosis, hemorrhage and proliferation, appeared to be lower in boldinetreated rats. Toxicological experiments with healthy rats treated with 50 mg/Kg/day of boldine i.p for 14 days did not reveal signals of tissue toxicity, gastrointestinal damage or alteration in the activity of hepatic enzymes. Moreover, the analysis of boldine effect in a model of bladder cancer in vitro, showed similar results to those observed in glioma cell lines. Boldine diminished the T24 cell growth and induced G2/M arrest and apoptosis. These findings were also related to decrease in AKT and ERK activities and increase in GSK-3β activity. Taken together, our results propose a novel natural compound, the alkaloid boldine, for the development of a new anticancer agent, which could be used in conjunction with the established quemotherapies regimens.

As plantas são importantes fontes de produtos naturais com atividade biológica que diferem quanto a estrutura e propriedades biológicas. Uma das atividades biológicas dos componentes naturais que tem recebido grande atenção é a capacidade de exercer atividade antitumoral em diferentes tipos de câncer. A boldina é um alcaloide encontrado abundantemente nas folhas e cascas do boldo (Peumus boldus Mol), uma árvore de pequeno porte originária do Chile. Entre outras propriedades, já foi demonstrado que a boldina exerce feito antitumoral em linhagens de glioma in vitro. Neste contexto, o presente estudo avaliou os efeitos do tratamento com boldina em modelos experimentais de gliomas e câncer de bexiga. Boldina foi capaz de diminuir o crescimento celular das linhagens C6 e U-138 MG, por induzir parada do ciclo celular na fase G2/M e/ou apoptose. Estes achados parecem estar associados à inativação da proteína AKT e ativação da proteína GSK-3β. Além disso, a eficácia de boldina também está relacionada com uma diminuição na atividade da proteína ERK. Estes resultados nos levaram a investigar o efeito da boldina em um modelo experimental de glioma em ratos in vivo. O tratamento com 50 mg/Kg/dia de boldina i.p. por 10 dias reduziu significativamente o volume dos tumores implantados nos ratos. Adicionalmente, a análise patológica mostrou que as características de malignidade, como necrose, hemorragia e proliferação, diminuíram nos tumores dos ratos tratados. Experimentos toxicológicos com ratos sadios tratados com 50 mg/Kg/dia de boldina i.p. por 14 dias não revelaram sinais de toxicidade tecidual, danos gastrointestinais ou alteração de atividade de enzimas hepáticas. Ademais, a análise do efeito de boldina em um modelo de câncer de bexiga in vitro, mostrou resultados similares como os observados nas linhagens de glioma. Boldina diminui o crescimento celular da linhagem T24 e induziu parada em G2/M e apoptose. Estes achados também estão relacionados com diminuição da atividade das proteínas AKT e ERK, e aumento de atividade de GSK-3β. Juntos, nossos resultados propõem um novo componente natural, o alcaloide boldina, para o desenvolvimento de um novo agente anticâncer, o qual poderá ser usado em conjunto com os regimes de quimioterapia já estabelecidos. / Plants are important sources of biologically active natural products which differ in terms of structure and biological properties. One of the biological activities of plant compounds that has attracted great interest is the ability to exert antitumoral activity in different types of cancer. Boldine is an alkaloid that occurs abundantly in the leaves and barks of boldo (Peumus boldus Mol.) a widely distributed native tree of Chile. Among other properties, boldine has been shown to exert antitumoral activity against glioma cell lines cells in vitro. Within this context, the present study was designed to evaluate the effects of boldine treatment in experimental models of gliomas and bladder cancer. Boldine was able to diminish the cell growth of C6 and U-138 MG cell lines, by inducing cell cycle arrest at G2/M phase and/or apoptosis. These findings appear to be associated to the inactivation of AKT protein and activation of GSK-3β protein. Additionally, the efficacy of boldine is also correlated with decrease in ERK activity. These results lead us to investigate the effect of boldine in an in vivo rat glioma experimental model. Treatment with 50 mg/Kg/day of boldine i.p. for 10 days significantly diminished the volume of implanted gliomas in rats. Additionally, pathological analysis demonstrated that malignant characteristics, such as necrosis, hemorrhage and proliferation, appeared to be lower in boldinetreated rats. Toxicological experiments with healthy rats treated with 50 mg/Kg/day of boldine i.p for 14 days did not reveal signals of tissue toxicity, gastrointestinal damage or alteration in the activity of hepatic enzymes. Moreover, the analysis of boldine effect in a model of bladder cancer in vitro, showed similar results to those observed in glioma cell lines. Boldine diminished the T24 cell growth and induced G2/M arrest and apoptosis. These findings were also related to decrease in AKT and ERK activities and increase in GSK-3β activity. Taken together, our results propose a novel natural compound, the alkaloid boldine, for the development of a new anticancer agent, which could be used in conjunction with the established quemotherapies regimens.