Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-06-22T11:39:54Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-06-22T11:39:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A deficiência de hormônio de crescimento (DGH) é a deficiência mais comum entre os hormônios pituitários. A terapia utilizada atualmente consiste de injeções diárias de hormônio de crescimento humano recombinante (r-hGH), entretanto esta terapia apresenta alguns inconvenientes, como a necessidade de frequentes injeções de r-hGH durante um longo período de vida, dependendo da severidade da deficiência, e o alto custo do hormônio, em razão dos dispendiosos processos de purificação. Uma alternativa ao tratamento padrão seria aquele no qual fossem evitados estes tipos de inconvenientes e o processo de liberação da proteína fosse sustentável, por um longo período e promovesse níveis normais e sustentáveis do fator de crescimento semelhante à insulina I (IGF-I), o principal mediador dos efeitos do GH. Uma alternativa é a terapia gênica in vivo, baseada na administração de DNA plasmidial em diversos órgãos/tecidos, seguida de eletroporação. É considerada uma metodologia bastante promissora e que tem sido alvo de vários estudos para diversos tipos de deficiências sistêmicas. Neste trabalho foram realizadas diversas administrações de um plasmídeo contendo o gene do hormônio de crescimento humano, nos músculos quadríceps exposto ou tibial anterior sem exposição, seguidas de eletroporação, em camundongos anões e imunodeficientes (lit/scid) com 40-80 dias de idade, na tentativa de obter uma correção fenotípica do nanismo, mediante a avaliação de parâmetros de crescimento. A administração deste plasmídeo no músculo tibial anterior, em camundongos com a idade inicial de 40 dias, foi capaz de proporcionar uma normalização dos níveis de mIGF-I, quando comparados aos dos camundongos não-deficientes de GH. Além disso, foram obtidos valores de catch-up dos parâmetros de crescimento longitudinal de 36-77%. Visando uma maior eficiência na expressão de GH, foram construídos plasmídeos parentais, e a partir destes, foram produzidos minicírculos de DNA com os promotores do CMV e Ubiquitina C e com os cDNAs de hGH e mGH. Estes minicírculos de DNA foram transfectados em células HEK 293 e foram até 2 vezes mais eficientes em relação aos plasmídeos convencionais com o promotor do CMV. Estes dados são bastantes promissores e abrem caminho para ensaios mais eficientes, utilizando este tipo de protocolo de terapia gênica para a DGH, visando uma normalização de todos os parâmetros de crescimento. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP:11/21708-6

Orientador: Patricia Sabino de Matos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-09T15:50:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Padrao_InesLiguori_D.pdf: 2489921 bytes, checksum: 62e17012ad64cca8cff1b95a7a39190e (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Adenomas hipofisários (AH) são neoplasias epiteliais geralmente bem diferenciadas e benignas. Manifestam-se clinicamente com sintomas de excesso ou redução hormonal e/ou de massa intracraniana. São classificados conforme aspecto macroscópico/radiológico (macro x microadenomas; invasivos x não invasivos), status funcional (funcionantes x não funcionantes), citológico (acidófilos, basófilos e cromófobos) e imunoistoquímicos/ultraestruturais (somatotropinomas, prolactinomas, orticotropinomas, tireotropinomas, gonadotropinomas e de células nulas). Entre as heterogêneas formas de apresentação, evolução e manifestações clínicas, adenomas invasivos e macroadenomas não invasivos são os que limitam o tratamento cirúrgico, com recidivas determinantes de morbidade endócrina e /ou neurológica. Variantes agressivas e não agressivas podem exibir aspecto histológico semelhante, motivando a investigação imunoistoquímica, genética e de biologia molecular, com o propósito de relacionar mecanismos de tumorigênese com o comportamento biológico desses tumores, como crescimento invasivo e recorrência. Objetivos Classificação e estudo da freqüência dos AH da amostra sob o ponto de vista funcional embasada na sintomatologia clínica; Classificação anatômica/neuroradiológica baseada no tamanho tumoral e grau de invasão, utilizando a gradação de Jules Hardy; Classificação e estudo da freqüência dos subtipos hormonais, utilizando o método imunoistoquímico. Correlacionar dados clínicos, anatômicos, imunoistoquímicos, com o grau de agressividade dos AH, buscando fatores de prognóstico utilizando marcadores de atividade proliferativa (Ki 67), alteração de gene supressor tumoral (p53 e menin), angiogênese (CD 34) e expressão de neuropeptídeo (Galanina). Material e métodos Avaliamos AH de 61 pacientes submetidos à ressecção cirúrgica, sob o ponto de vista clínico, anatômico/neuroradiológico e imunoistoquímico. Utilizamos a técnica imunoistoquímica: para a determinação dos diferentes subtipos hormonais e para o Ki 67 como marcador de proliferação, o p53 e menin como marcadores de supressão tumoral, CD34 para a avaliação da angiogênese e Galanina para avaliar a presença desse neuropeptídeo. Resultados A amostra está constituída por 57 (93,4%) macroadenomas (19 invasivos e 38 não invasivos) e 4 microadenomas não invasivos; a freqüência de invasão foi de 62,3%. Vinte e cinco (41%) AH são clinicamente funcionantes (13 somatotropinomas, 6 prolactinomas , 6 corticotropinomas) e 36 (59%) não funcionantes (32 AH silenciosos e 4 de células nulas). Macroadenomas invasivos não funcionantes predominaram em relação aos macroadenomas invasivos funcionantes (p= 0,014). Houve 54,09% de recidiva. A imunoistoquímica revelou expressão positiva para hormônio do crescimento (GH) em 18 AH, 10 AH expressaram prolactina (PRL), 12 positivos para corticotropina (ACTH), 17 para gonadotrofinas e 4 AH negativos para todos os hormônios. A sintomatologia endócrina incidiu em 42,62% dos casos e os sintomas neurológicos em 88%. Homens e mulheres foram igualmente afetados e a maioria dos AH estão distribuídos nas quarta e quinta décadas de vida. O Ki 67 foi positivo em 83,69% do total da amostra e a média desse índice foi 4,39% (variação de 0 ¿ 36,9%); entre os subtipos hormonais os AH com expressão positiva para GH, mono ou pluri-hormonais, apresentaram índice de proliferação significativamente maior em relação aos demais subtipos (p=0,001). Os macroadenomas funcionantes invasivos apresentaram maior índice de proliferação em relação aos macroadenomas não funcionantes invasivos (p = 0,0328). O p53 foi positivo em 60,65% do total da amostra e a média do índice de núcleos corados foi 1,23% (variação de 0 ¿ 16%). Não houve diferença significativa da expressão do p53 quanto à invasão, fenótipo hormonal, status funcional e recidiva, entretanto houve correlação positiva entre o índice de proliferação e o p53 (p = 0,0004). Quanto à angiogênese, o CD34 mostrou que a densidade microvascular (DMV) em AH é menor em relação ao tecido adeno-hipofisário normal. A Galanina (GAL) foi positiva em 57% dos casos; os AH negativos para a GAL apresentaram índices de DMV significativamente maior em relação aos GAL positivos (p = 0,0464). A imunoreação para menin foi positiva em 41 AH (67,21%), e negativa em 20 AH (32,7%). A grande variedade de expressão de menin, tanto na intensidade da coloração quanto na localização nuclear ou citoplasmática, dificultou a interpretação dos resultados, sendo necessários estudos genéticos comparativos que possam orientar essa interpretação dos dados obtidos. Conclusões A maior freqüência de AH não funcionantes desta amostra pode estar relacionada ao diagnóstico tardio. A expressão do Ki 67 não se associou à gradação de Hardy. Os macroadenomas funcionantes e invasivos apresentaram índice de proliferação maior do que os não funcionantes, podendo indicar comportamento mais agressivo. Entre os diferentes subgrupos de AH apenas os que expressaram positividade para GH apresentaram índice de proliferação significativamente maior. A invasão nos AH = 10 mm, que apresentaram índice de proliferação igual a zero, não é dependente da atividade proliferativa. A maior expressão do p53 se correlacionou com o maior índice de proliferação (Ki 67) nesta amostra. O p53, a DMV e GAL não são marcadores de prognóstico nos AH. Os índices mais elevados da DMV em AH com ausência de expressão da GAL, podem indicar comportamento biológico mais agressivo / Abstract: Pituitary Adenomas (PA) are an easily identifiable and benign epithelial neoplasia. They are clinically detected through symptoms of an increased or decreased hormone rate and/or alterations of intra-cranial mass. They are classed in accordance with radiological / macroscopical aspects (macro versus microadenoma / invasive versus non-invasive), functional status (functional versus non-functional), cytological (acidophil, basophilic and chromophobic) and immunohistochemical / ultra-structural (somatotrophinomas, prolactinomas, corticotrophinomas, thyrotrophinomas, gonadotrophinomas and those from null cells). Amongst their various forms of disclosure, evolution, and clinical manifestation, invasive adenomas and non-invasive macroadenomas impose limits to surgical procedures, resulting in recidivist determination of endocrine and / or neurological morbidity. Aggressive and non-aggressive variants may display similar histological aspects, which require immunohistochemical, genetic and molecular-biological investigation, attempting to relate tumorigenesis mechanisms to the biological behavior of these tumors, such as invasive growth and recurrence. Objectives Classification and study of the occurrence of the sampled PA under a functional viewpoint based upon clinical symptomatology; Neuro-radiological / anatomic classification based upon tumor size and invasive rate through the Jules Hardy labeling index; Analysis and classification of the occurrence of hormonal subtypes, through the immunohistochemical method; Co-relate clinical, anatomical, and immunohistochemical data with the aggressivity of the PA, seeking prognostic factors using proliferous activity markers (Ki 67), suppressive tumorous gene alteration (p53 and menin), angiogenesis (CD 34) and neuropeptide (galanin). Materials and Methods 61 PA patients who had undergone surgical re-section were studied: clinical, anatomical / neurological, and immunohistochemical aspects were considered. The immunohistochemical technique was used to determine the different hormonal subtypes, and for the Ki 67 as a proliferation marker, the p53 and menin as a tumor suppression marker, CD34 for the assessment of the agiogenesis, and galanin to observe the presence of this neuropeptide. Results The sample contains 57 (93.4% macro-adenomas (19 invasive and 38 non-invasive) and 4 non-invasive microadenomas; the invasion rate equaled 62.3%. Twenty-five (41%) PA are clinically functional (13 somatotrophinomas, 6 prolactinomas, 6 corticotrophinomas) and 36 (59%) non-functional (32 PA silenced and 4 null cells). Invasive, non-functional macroadenomas stood out when compared to invasive, functional macroadenomas (p=0.014). 54.09% recidivists were detected. Immunohistochemistry revealed positive expression of the growth hormone (GH) in 18 PA, 10 PA expressed prolactin (PRL), 12 showed positive for corticotrophin (ACTH), 17 for gonadotrophin, and 4 PA showed negative for all hormones. Endocrine symptomatology occurred in 42.62% of the cases, and neurological symptoms were present in 88%. Male and female patients were affected indistinctly, and most PA patients were in their 40s and 50s. Ki 67 was positive in 83.69% of the total sampled, rating at an average of 4.39% (varying from 0 ¿ 36.9%); amongst hormonal subtypes, PA showing positive expression of GH (mono or plurihormonal) had a significantly increased proliferative activity when compared to other subtypes (p=0.001). Invasive, functional macroadenomas showed a higher proliferation rate than invasive, non-functional macroadenomas (p=0.0328). p53 was positive in 60.65% of the total sampled, and the average rate of dyed nuclei equaled 1.23% (varying from 0 ¿ 16%). There was no meaningful change in the expression of p53 as to the invasion, hormonal phenotype, functional and recidivist status. However, a positive co-relation between the proliferation rate and the p53 was detected (p=0.0004). Concerning the angiogenesis, CD34 showed that the microvascular density (MVD) in PA is lower when compared to the healthy adenohypophysial tissue. Galanin (GAL) was positive in 57% of the cases. The PA negative for GAL showed significantly increased MVD rates than the GAL positive (p=0.0464). Immunoreaction for menin was positive in 41 PA (67.21%) and negative in 20 PA (32.7%). The large variety of menin expression, regarding chromatic intensity and cytoplasmic or nuclear location made the interpretation of the results more difficult, which required comparative genetic studies that could guide the understanding of the data obtained. Conclusions Higher rates of non-functional PA cases may be a result of late diagnosis. Ki 67 expression could not be linked to the Hardy index. Invasive, functional macro-adenomas showed a higher proliferation rate than the rate obtained from the non-functional types ¿ which may signal increased aggressivity. Amongst the various PA subgroups, only those with GH positive expression had a significantly higher proliferation rate. The invasion of PA =10 mm, whose proliferation rate was null, is not dependent on proliferative activity. In this sample, the largest p53 expression matched the highest proliferation rate (Ki 67). p53, MVD and GAL are not PA prognostic markers. The highest MVD rates among PA combined with a null GAL expression may indicate more aggressive biological behavior / Doutorado / Ciencias Biomedicas / Mestre em Ciências Médicas

O GnRH é um decapeptídeo que está envolvido na reprodução, estimulando a hipófise a liberar gonadotropinas (LH e FSH), as quais regulam a esteroidogênese e gametogênese. Ainda, o GnRH age como neuromodulador atuando no comportamento sexual. A distribuição de suas isoformas pode ajudar a revelar a função específica de cada GnRH. A principal ênfase deste estudo foi detectar a presença e distribuição por imuno-histoquímica, e a expressão gênica de diferentes formas de GnRH no encéfalo de Astyanax altiparanae e Danio rerio, os quais têm importância comercial, ecológica e acadêmica. Em Astyanax altiparanae foi encontrado GnRH3 em diversos corpos celulares, inclusive em corpos celulares ligados à função reprodutiva, juntamente com fibras que inervam a neuro-hipófise. O GnRH1 foi encontrado apenas em fibras. Em Danio rerio foi encontrado GnRH3 nos núcleos da região hipotalâmica e em um grande número de fibras, incluindo as que inervam a neuro-hipófise. A expressão gênica de GnRH2 e 3 foi observada em Danio rerio. / GnRH is a decapeptide involved in reproduction, stimulating the pituitary to release gonadotropins, which, in turn, regulate the steroidogenesis and gametogenesis. In addition to the reproductive function, the GnRH displays neuromodulatory roles with implications in the modulation of sexual behavior. Therefore, the main emphasis of this study is to detect the presence, distribution, and gene expression of different forms of GnRH in the brain of the freshwater teleosts Astyanax altiparanae and Danio rerio, which have commercial, ecological and academic importance. The immunohistochemical method of peroxidase was used to detect GnRHs in the brain and pituitary. In A. altiparanae immunoreactivity to anti-GnRH3 was found in various cell bodies, including those related to reproductive functions, and fibers which innervate the neurohypophysis. Immunoreactivity for GnRH1 was found only in fibers. In D. rerio immunoreactivity to anti-GnRH3 was found in hypothalamic nuclei and in a large number of fibers, including the ones which innervate the neurohypophysis.

Introdução: Alterações em genes relacionados com a secreção de GH ou a organogênese hipofisária foram identificadas em pacientes com deficiência de hormônio do crescimento (DGH) congênita. Entretanto, poucos casos de DGH têm sua etiologia esclarecida. O GHRH é um candidato óbvio para explicar a deficiência isolada de GH (DIGH). Na literatura, os estudos de análise do GHRH não conseguiram identificar mutações, porém são antigos e utilizaram uma metodologia com limitações. A maioria dos pacientes com deficiência hipotálamo-hipofisária múltipla (DHHM) apresenta neuroipófise ectópica sugerindo a importância do estudo de genes que atuam no início do desenvolvimento hipofisário, com expressão inclusive no infundíbulo. O GLI2 é um fator de transcrição na sinalização Sonic Hedgehog, envolvido com o início da embriogênese hipofisária, expresso na bolsa de Rathke primordial e no diencéfalo ventral. Previamente, mutações no GLI2 foram encontradas em pacientes com holoprosencefalia, e também alterações hipofisárias. Objetivos: Analisar o GHRH em 151 pacientes com DIGH (42 brasileiros e 109 encaminhados de centros internacionais) e analisar o GLI2 em 180 pacientes brasileiros com DIGH ou DHHM por PCR e sequenciamento automático dos genes; e descrever o fenótipo dos pacientes com mutações identificadas. Resultados: No GHRH foram identificadas seis variantes em heterozigose com previsão benigna pelas análises in silico. A análise do GLI2 identificou três mutações novas em heterozigose com códon de parada prematuro (p.L788fsX794, p.L694fsX722 e p.E380X), e geração de proteínas truncadas, com perda do domínio responsável pela ativação transcricional. A mutação p.L788fsX794 foi identificada numa paciente com baixa estatura, polidactilia, epilepsia e hipoglicemias. Apresentava deficiência de GH, TSH, ACTH, prolactina, LH e FSH. Na investigação familiar foi diagnosticada DIGH em dois tios e DHHM numa prima. Estes familiares, além de sua mãe e outros parentes maternos também apresentaram a mutação e polidactilia. A mutação p.L694fsX722 foi identificada num menino com baixa estatura por deficiência de GH, além de lábio leporino e fenda palatina. Seu pai, embora saudável, também apresentou a mutação. A mutação p.E380X foi identificada numa lactente com retardo no desenvolvimento, hipoglicemias, poliúria e polidipsia. Apresentava deficiência de GH, ACTH, TSH e ADH. Sua mãe aparentemente normal também apresentou a mutação. Todos os pacientes com DGH e mutação no GLI2 apresentaram neuroipófise ectópica (não visualizada na paciente com p.E380X), adenoipófise hipoplásica e ausência de holoprosencefalia na ressonância magnética. Dezoito variantes não-sinônimas também foram identificadas no GLI2 em 24 pacientes. Dezesseis dessas variantes foram consideradas deletérias em pelo menos um programa de predição in silico e dez delas não foram encontradas em população controle. O fenótipo dos pacientes foi predominante de DHHM e com neuroipófise ectópica e sem holoprosencefalia. Variantes silenciosas, intrônicas e polimorfismos foram identificados no GLI2, mas aparentemente sem alteração funcional. Conclusão: Não identificamos mutação no GHRH e se realmente existe mutação neste gene como causa de DGH, deve ser muito rara. Variantes no GLI2 são frequentes (15%), indicando seu importante papel na etiologia da DGH congênita. Além disso, ampliamos o espectro fenotípico dos pacientes com mutações no GLI2, que foi caracterizado por DIGH ou DHHM, inclusive com diabetes insipidus, neuroipófise ectópica (maioria) e ausência de holoprosencefalia. Outras características observadas foram polidactilia, defeito de linha média facial e herança autossômica dominante com penetrância incompleta / Introduction: Alterations in genes related to GH secretion and pituitary organogenesis have been identified in patients with congenital GH deficiency (GHD). However, in only few cases of GHD the etiology has been established. GH-releasing hormone (GHRH) is an obvious candidate to explain isolated GH deficiency (IGHD). Previous reports in the literature did not identify mutations in GHRH, however, the methodology used was limited. Most patients with combined pituitary hormone deficiency (CPHD) have an ectopic posterior pituitary lobe (EPP) suggesting the study of genes involved in early pituitary development and also expressed in the infundibulum. GLI2 is a transcription factor in Sonic hedgehog signaling expressed in the primordial Rathkes pouch and ventral diencephalon during early pituitary development. Previously, GLI2 mutations were found in patients with holoprosencephaly and pituitary abnormalities. Aim: Analyse GHRH in 151 patients with IGHD (42 Brazilian and 101 from international centers) and GLI2 in 180 Brazilian patients with IGHD or CPHD by PCR and automatic sequencing, and describe the phenotype of patients with mutations. Results: In GHRH, six heterozygous variants that are benign according to in silico analysis were identified. GLI2 study revealed three novel heterozygous mutations leading to premature stop codons (p.L788fsX794, p.L694fsX722 e p.E380X) and truncated proteins, without the transcriptional activator domain. p.L788fsX794 was identified in a girl with short stature, polydactyly, epilepsy and hypoglycemia. She had GH, TSH, ACTH, prolactina, LH and FSH deficiencies. Two uncles had IGHD and one cousin CPHD. These relatives, the mother and other maternal relatives had polydactyly and carried the mutation. p.L694fsX722 was identified in a boy with short stature due to GHD who also had cleft lip and palate. His healthy father also carried the mutation. p.E380X was identified in an infant with delayed development, hypoglycemia, polyuria and polydipsia. She had GH, ACTH, TSH and ADH deficiencies. Her apparently normal mother also carried the mutation. All patients with GHD and GLI2 mutations had an EPP (not visualized in the patient with p.E380X), hypoplastic anterior pituitary lobe and absence of holoprosencephaly on MRI. Eighteen non-synonymous variants in GLI2 were identified in 24 patients. Sixteen of these were considered deleterious in at least one in silico prediction program and ten of these were not found in the control population. The phenotype was mainly of CPHD and EPP without holoprosencephaly. Several synonymous and intronic GLI2 variants and polymorphisms apparently without functional consequences were identified. Conclusions: No mutations in GHRH were identified and if mutations in this gene exist as a cause of IGHD, they must be very rare. Variants in GLI2 are frequent (15%) indicating its important role in the etiology of GHD. Furthermore, we expanded the clinical spectrum of patients with GLI2 mutations characterized by IGHD or CPHD including diabetes insipidus, ectopic posterior pituitary lobe (in most patients) and absence of holoprosencephaly. Additional features were polydactyly and midline facial defects and the inheritance was autosomal dominant with incomplete penetrance

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Introdução: Alterações em genes relacionados com a secreção de GH ou a organogênese hipofisária foram identificadas em pacientes com deficiência de hormônio do crescimento (DGH) congênita. Entretanto, poucos casos de DGH têm sua etiologia esclarecida. O GHRH é um candidato óbvio para explicar a deficiência isolada de GH (DIGH). Na literatura, os estudos de análise do GHRH não conseguiram identificar mutações, porém são antigos e utilizaram uma metodologia com limitações. A maioria dos pacientes com deficiência hipotálamo-hipofisária múltipla (DHHM) apresenta neuroipófise ectópica sugerindo a importância do estudo de genes que atuam no início do desenvolvimento hipofisário, com expressão inclusive no infundíbulo. O GLI2 é um fator de transcrição na sinalização Sonic Hedgehog, envolvido com o início da embriogênese hipofisária, expresso na bolsa de Rathke primordial e no diencéfalo ventral. Previamente, mutações no GLI2 foram encontradas em pacientes com holoprosencefalia, e também alterações hipofisárias. Objetivos: Analisar o GHRH em 151 pacientes com DIGH (42 brasileiros e 109 encaminhados de centros internacionais) e analisar o GLI2 em 180 pacientes brasileiros com DIGH ou DHHM por PCR e sequenciamento automático dos genes; e descrever o fenótipo dos pacientes com mutações identificadas. Resultados: No GHRH foram identificadas seis variantes em heterozigose com previsão benigna pelas análises in silico. A análise do GLI2 identificou três mutações novas em heterozigose com códon de parada prematuro (p.L788fsX794, p.L694fsX722 e p.E380X), e geração de proteínas truncadas, com perda do domínio responsável pela ativação transcricional. A mutação p.L788fsX794 foi identificada numa paciente com baixa estatura, polidactilia, epilepsia e hipoglicemias. Apresentava deficiência de GH, TSH, ACTH, prolactina, LH e FSH. Na investigação familiar foi diagnosticada DIGH em dois tios e DHHM numa prima. Estes familiares, além de sua mãe e outros parentes maternos também apresentaram a mutação e polidactilia. A mutação p.L694fsX722 foi identificada num menino com baixa estatura por deficiência de GH, além de lábio leporino e fenda palatina. Seu pai, embora saudável, também apresentou a mutação. A mutação p.E380X foi identificada numa lactente com retardo no desenvolvimento, hipoglicemias, poliúria e polidipsia. Apresentava deficiência de GH, ACTH, TSH e ADH. Sua mãe aparentemente normal também apresentou a mutação. Todos os pacientes com DGH e mutação no GLI2 apresentaram neuroipófise ectópica (não visualizada na paciente com p.E380X), adenoipófise hipoplásica e ausência de holoprosencefalia na ressonância magnética. Dezoito variantes não-sinônimas também foram identificadas no GLI2 em 24 pacientes. Dezesseis dessas variantes foram consideradas deletérias em pelo menos um programa de predição in silico e dez delas não foram encontradas em população controle. O fenótipo dos pacientes foi predominante de DHHM e com neuroipófise ectópica e sem holoprosencefalia. Variantes silenciosas, intrônicas e polimorfismos foram identificados no GLI2, mas aparentemente sem alteração funcional. Conclusão: Não identificamos mutação no GHRH e se realmente existe mutação neste gene como causa de DGH, deve ser muito rara. Variantes no GLI2 são frequentes (15%), indicando seu importante papel na etiologia da DGH congênita. Além disso, ampliamos o espectro fenotípico dos pacientes com mutações no GLI2, que foi caracterizado por DIGH ou DHHM, inclusive com diabetes insipidus, neuroipófise ectópica (maioria) e ausência de holoprosencefalia. Outras características observadas foram polidactilia, defeito de linha média facial e herança autossômica dominante com penetrância incompleta / Introduction: Alterations in genes related to GH secretion and pituitary organogenesis have been identified in patients with congenital GH deficiency (GHD). However, in only few cases of GHD the etiology has been established. GH-releasing hormone (GHRH) is an obvious candidate to explain isolated GH deficiency (IGHD). Previous reports in the literature did not identify mutations in GHRH, however, the methodology used was limited. Most patients with combined pituitary hormone deficiency (CPHD) have an ectopic posterior pituitary lobe (EPP) suggesting the study of genes involved in early pituitary development and also expressed in the infundibulum. GLI2 is a transcription factor in Sonic hedgehog signaling expressed in the primordial Rathkes pouch and ventral diencephalon during early pituitary development. Previously, GLI2 mutations were found in patients with holoprosencephaly and pituitary abnormalities. Aim: Analyse GHRH in 151 patients with IGHD (42 Brazilian and 101 from international centers) and GLI2 in 180 Brazilian patients with IGHD or CPHD by PCR and automatic sequencing, and describe the phenotype of patients with mutations. Results: In GHRH, six heterozygous variants that are benign according to in silico analysis were identified. GLI2 study revealed three novel heterozygous mutations leading to premature stop codons (p.L788fsX794, p.L694fsX722 e p.E380X) and truncated proteins, without the transcriptional activator domain. p.L788fsX794 was identified in a girl with short stature, polydactyly, epilepsy and hypoglycemia. She had GH, TSH, ACTH, prolactina, LH and FSH deficiencies. Two uncles had IGHD and one cousin CPHD. These relatives, the mother and other maternal relatives had polydactyly and carried the mutation. p.L694fsX722 was identified in a boy with short stature due to GHD who also had cleft lip and palate. His healthy father also carried the mutation. p.E380X was identified in an infant with delayed development, hypoglycemia, polyuria and polydipsia. She had GH, ACTH, TSH and ADH deficiencies. Her apparently normal mother also carried the mutation. All patients with GHD and GLI2 mutations had an EPP (not visualized in the patient with p.E380X), hypoplastic anterior pituitary lobe and absence of holoprosencephaly on MRI. Eighteen non-synonymous variants in GLI2 were identified in 24 patients. Sixteen of these were considered deleterious in at least one in silico prediction program and ten of these were not found in the control population. The phenotype was mainly of CPHD and EPP without holoprosencephaly. Several synonymous and intronic GLI2 variants and polymorphisms apparently without functional consequences were identified. Conclusions: No mutations in GHRH were identified and if mutations in this gene exist as a cause of IGHD, they must be very rare. Variants in GLI2 are frequent (15%) indicating its important role in the etiology of GHD. Furthermore, we expanded the clinical spectrum of patients with GLI2 mutations characterized by IGHD or CPHD including diabetes insipidus, ectopic posterior pituitary lobe (in most patients) and absence of holoprosencephaly. Additional features were polydactyly and midline facial defects and the inheritance was autosomal dominant with incomplete penetrance

Submitted by Marco Antonio Oliveira da Silva (maosilva@ipen.br) on 2016-12-22T16:39:39Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-12-22T16:39:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho foi transfectada uma linhagem de células embrionárias de rim humano (HEK293) com os genes das subunidades α e β da tireotrofina humana (hTSH), hormônio glicoproteico secretado pela hipófise. Após 5 dias de cultivo obteve-se uma concentração de hTSH no meio condicionado de 0,95μg/mL. O material foi concentrado e purificado utilizando uma estratégia envolvendo duas etapas, uma cromatografia de troca catiônica e uma cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) de fase reversa, que permitiu uma recuperação de 55% e uma pureza >90%. O produto purificado (hTSH-HEK) foi analisado e comparado a uma preparação comercial obtida em células CHO (hTSH-CHO) e a uma preparação hipofisária (hTSH-Pit). A identidade e a pureza do hTSH-HEK foram avaliadas por métodos físicoquímicos e imunológico (espectrometria de massa MALDI-TOF, HPLC de exclusão molecular e de fase reversa, SDS-PAGE e ensaio imunoradiométrico). A porção glicídica do hTSH-HEK foi avaliada pela análise do perfil dos N-glicanos e o comportamento biológico deste hormônio foi avaliado por bioensaio in vivo e estudo farmacocinético. As 3 preparações apresentaram pureza equivalente (97%) e a massa molecular relativa do hTSH-HEK foi 2,1% menor do que a do hTSH-CHO e 2,7% maior do que a do hTSH-Pit. A maior hidrofobicidade relativa, avaliada por RP-HPLC, foi a do hTSH-HEK. Os N-glicanos identificados no hTSH-HEK foram do tipo complexo, apresentando predominantemente estruturas tri-antenárias, enquanto no hTSH-CHO e no hTSH-Pit as estruturas bi-antenárias foram predominantes. Foram detectadas diferenças significativas relacionadas à composição dos carboidratos para estas preparações, um teor muito menor de ácido siálico e muito maior de fucose foram observados no hTSHHEK. Foi confirmada a atividade biológica das 3 preparações, sendo a bioatividade do hTSHHEK 39% e 16% inferior à do hTSH-CHO e hTSH-Pit, respectivamente. A meia-vida circulatória do hTSH-HEK foi menor (1,5 X) que a do hTSH-CHO e a do hTSH-Pit (1,2 X). De acordo com esses resultados o hTSH-HEK pode ser considerado uma alternativa viável para aplicações clínicas especialmente por sua origem humana e composição de carboidratos. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Introdução: As células-tronco apresentam capacidade de proliferação, autorrenovação, potencial de diferenciação e já foram descritas na hipófise estando envolvidas na renovação celular e regulação homeostática, porém pouco se sabe sobre o seu perfil de expressão nos quadros de hipopituitarismo. Dentre os marcadores de células-tronco descritos previamente na hipófise, destacam-se os genes Sox2, Nanog, Nestina, Cd44 e Oct4. Outro marcador, o gene Nr2e1 (Tlx), encontrado em células-tronco neuronais, apresenta-se elevado durante a embriogênese e na vida adulta no cérebro de camundongos, mas, até o momento, não foi caracterizado na hipófise. Objetivo: Analisar a imunolocalização do SOX2 e o padrão de expressão de marcadores de células-tronco/progenitoras, fatores de transcrição precoce, marcadores de apoptose e proliferação celular na hipófise de três linhagens de camundongos com hipopituitarismo de causa genética por alteração em fatores precoces de diferenciação glandular, as linhagens Ames (Prop1) e Snell (Pou1f1), e por fator tardio de conjugação dos hormônios glicoproteicos, a linhagem alfaGSU, nocaute do gene Cga. Material e Métodos: Foram coletadas hipófises nos tempos P0 (ao nascimento), P7 (final da primeira onda de crescimento glandular), 4 semanas (4S-período da puberdade) e 8 semanas (8S-vida adulta). Nas três linhagens de animais, realizou-se imuno-histoquímica com SOX2 e RT-qPCR com os marcadores de células-tronco/progenitoras Sox2, Nanog, Nestina, Cd44, Oct4 e Nr2e1, fatores de transcrição precoces (Hesx1, Hes1 e Otx2), fator de proliferação celular (Ki67), fatores de diferenciação celular (S100beta e Sox9) e marcadores de apoptose (Caspases 3 e 7). A quantificação relativa dos genes-alvo nos animais mutantes teve como calibrador os seus respectivos selvagens. Resultados: A imunolocalização do SOX2 foi observada na zona que circunda a fenda de Rathke (camada marginal) e em nichos difusos pela glândula nas três linhagens estudadas. Na linhagem alfaGSU, evidenciou-se uma redução de Nanog, Nr2e1, Oct4, e Hesx1 em 4S e de Nestina em 8S. Na linhagem Snell, observou-se aumento na expressão de Sox2, Nanog, Cd44, Nr2e1, Hesx1, Hes1, Otx2, S100beta e Sox9 em 4S e aumento de Sox2, Cd44, Hesx1, Otx2 e Sox9 em 8S, associado à redução de Ki67 em ambos os períodos. Na linhagem Ames, evidenciou-se aumento de Sox2, Nanog, Cd44, Hesx1, Hes1, Otx2, S100beta e Sox9 em 4S e 8S. O gene Nr2e1 esteve hiperexpresso em todos os tempos. Houve redução do Ki67 em 4S. As caspases 3 e 7 não se apresentaram alteradas em nenhuma linhagem e/ou tempo. Discussão e conclusão: O padrão de imunolocalização de SOX2 encontrado nas três linhagens estudadas foi semelhante ao descrito em animais sem hipopituitarismo. A evidência da presença do Nr2e1 o coloca como um novo marcador de células-tronco/progenitoras na hipófise. A expressão elevada dos marcadores de células-tronco/progenitoras nas linhagens Ames e Snell sugere que a ausência dos fatores de transcrição precoces não permitiria que a célula tronco/progenitora iniciasse o processo de diferenciação celular, enquanto o oposto ocorreria na linhagem alfaGSU. Adicionalmente, estes achados justificam a hipoplasia hipofisária observada em animais com defeitos em fatores de transcrição expressos no início da diferenciação hipofisária, nos quais o acúmulo de células-tronco pode ser um indicador da indiferenciação hipofisária / Introduction: The role of stem cells, with their capacity for proliferation, self-renewal, and differentiation, has already been described in the cell turnover and homeostatic regulation of the pituitary gland. However, little is known about the expression profiles of these markers in hypopituitarism. Among the stem cell markers previously described in the pituitary include the genes for Sox2, Nanog, nestin, CD44 and Oct4. Another gene marker, Nr2e1 (Tlx), found in neural stem cells, is highly expressed during embryogenesis and adulthood, but so far has not been characterized in the pituitary. Objective: To analyze the immunohistochemical profile of SOX2, as well as the pattern of expression of various markers of stem/progenitor cells, early transcription factors, apoptosis factors and cell proliferation in three pituitary strains of mice with a genetic cause of hypopituitarism. Strains studied with hypopituitarism due to changes in factors of precocious glandular differentiation, include the Ames (Prop1) and Snell (Pou1f1) lineages; hypopituitarism due to the delayed conjugation of glycoprotein hormones include the alfaGSU strain, which is caused by the knockout of the Cga gene. Material and Methods: We collected pituitaries at four time points including P0 (birth), P7 (considered the end of the first wave of growth glandular), 4 weeks (4S - puberty period) and 8 weeks (8S - adulthood). All three strains were subjected to immunohistochemical analysis of SOX2 and RT-qPCR of markers of stem/progenitor cells Sox2, Nanog, Nestin, Cd44, Oct4 and Nr2e1, early transcription factors (Hesx1, Otx2 and Hes1), cell proliferation (Ki67), cell differentiation factors (S100beta and Sox9) and apoptosis (caspases 3 and 7) markers. Relative quantification of target genes in mutant animals was normalized to their respective wild type littermate. Results: The immunolocalization of SOX2 was observed in the area surrounding the Rathke cleft (marginal layer), as well as in diffuse niches throughout the gland in all three strains studied. The alfaGSU strain showed a reduction of Nanog, Nr2e1, Oct4 and Hesx1 at 4S, and Nestin at 8S. The Snell mice exhibited an increase of expression in Sox2, Nanog, Cd44, Nr2e1, Hesx1, Hes1, Otx2, S100beta and Sox9 in at 4S and increased Sox2, Cd44, Hesx1, Otx2 and Sox9 at 8S, associated with the reduction of Ki67 in both periods. The Ames strain showed an increase of Sox2, Nanog, Cd44, Hesx1, Hes1, Otx2, S100beta and Sox9 at 4S and 8S; the gene Nr2e1 was over expressed at all times; and there was reduction in Ki67 at 4S. Caspases 3 and 7 had not changed in any strain, at any time. Discussion and Conclusion: The pattern of immunolocalization of SOX2 found in the three strains studied was similar to that described in animals without hypopituitarism. The presence of Nr2e1 in our study suggests it as a new marker of stem/progenitor cells in the pituitary. The high expression of markers of stem/progenitor cells in the Ames and Snell strains suggests that the absence of early transcription factors Prop1 and Pou1f1 do not allow the stem/ progenitors cells to start the process of cell differentiation, while the opposite occurs in the alfaGSU lineage. Additionally, these findings explain the pituitary hypoplasia observed in animals with defects in early transcription factors, as indicated by the accumulation of stem cells in the Snell and Ames lineages, preventing the initiation of pituitary differentiation

Introdução: As células-tronco apresentam capacidade de proliferação, autorrenovação, potencial de diferenciação e já foram descritas na hipófise estando envolvidas na renovação celular e regulação homeostática, porém pouco se sabe sobre o seu perfil de expressão nos quadros de hipopituitarismo. Dentre os marcadores de células-tronco descritos previamente na hipófise, destacam-se os genes Sox2, Nanog, Nestina, Cd44 e Oct4. Outro marcador, o gene Nr2e1 (Tlx), encontrado em células-tronco neuronais, apresenta-se elevado durante a embriogênese e na vida adulta no cérebro de camundongos, mas, até o momento, não foi caracterizado na hipófise. Objetivo: Analisar a imunolocalização do SOX2 e o padrão de expressão de marcadores de células-tronco/progenitoras, fatores de transcrição precoce, marcadores de apoptose e proliferação celular na hipófise de três linhagens de camundongos com hipopituitarismo de causa genética por alteração em fatores precoces de diferenciação glandular, as linhagens Ames (Prop1) e Snell (Pou1f1), e por fator tardio de conjugação dos hormônios glicoproteicos, a linhagem alfaGSU, nocaute do gene Cga. Material e Métodos: Foram coletadas hipófises nos tempos P0 (ao nascimento), P7 (final da primeira onda de crescimento glandular), 4 semanas (4S-período da puberdade) e 8 semanas (8S-vida adulta). Nas três linhagens de animais, realizou-se imuno-histoquímica com SOX2 e RT-qPCR com os marcadores de células-tronco/progenitoras Sox2, Nanog, Nestina, Cd44, Oct4 e Nr2e1, fatores de transcrição precoces (Hesx1, Hes1 e Otx2), fator de proliferação celular (Ki67), fatores de diferenciação celular (S100beta e Sox9) e marcadores de apoptose (Caspases 3 e 7). A quantificação relativa dos genes-alvo nos animais mutantes teve como calibrador os seus respectivos selvagens. Resultados: A imunolocalização do SOX2 foi observada na zona que circunda a fenda de Rathke (camada marginal) e em nichos difusos pela glândula nas três linhagens estudadas. Na linhagem alfaGSU, evidenciou-se uma redução de Nanog, Nr2e1, Oct4, e Hesx1 em 4S e de Nestina em 8S. Na linhagem Snell, observou-se aumento na expressão de Sox2, Nanog, Cd44, Nr2e1, Hesx1, Hes1, Otx2, S100beta e Sox9 em 4S e aumento de Sox2, Cd44, Hesx1, Otx2 e Sox9 em 8S, associado à redução de Ki67 em ambos os períodos. Na linhagem Ames, evidenciou-se aumento de Sox2, Nanog, Cd44, Hesx1, Hes1, Otx2, S100beta e Sox9 em 4S e 8S. O gene Nr2e1 esteve hiperexpresso em todos os tempos. Houve redução do Ki67 em 4S. As caspases 3 e 7 não se apresentaram alteradas em nenhuma linhagem e/ou tempo. Discussão e conclusão: O padrão de imunolocalização de SOX2 encontrado nas três linhagens estudadas foi semelhante ao descrito em animais sem hipopituitarismo. A evidência da presença do Nr2e1 o coloca como um novo marcador de células-tronco/progenitoras na hipófise. A expressão elevada dos marcadores de células-tronco/progenitoras nas linhagens Ames e Snell sugere que a ausência dos fatores de transcrição precoces não permitiria que a célula tronco/progenitora iniciasse o processo de diferenciação celular, enquanto o oposto ocorreria na linhagem alfaGSU. Adicionalmente, estes achados justificam a hipoplasia hipofisária observada em animais com defeitos em fatores de transcrição expressos no início da diferenciação hipofisária, nos quais o acúmulo de células-tronco pode ser um indicador da indiferenciação hipofisária / Introduction: The role of stem cells, with their capacity for proliferation, self-renewal, and differentiation, has already been described in the cell turnover and homeostatic regulation of the pituitary gland. However, little is known about the expression profiles of these markers in hypopituitarism. Among the stem cell markers previously described in the pituitary include the genes for Sox2, Nanog, nestin, CD44 and Oct4. Another gene marker, Nr2e1 (Tlx), found in neural stem cells, is highly expressed during embryogenesis and adulthood, but so far has not been characterized in the pituitary. Objective: To analyze the immunohistochemical profile of SOX2, as well as the pattern of expression of various markers of stem/progenitor cells, early transcription factors, apoptosis factors and cell proliferation in three pituitary strains of mice with a genetic cause of hypopituitarism. Strains studied with hypopituitarism due to changes in factors of precocious glandular differentiation, include the Ames (Prop1) and Snell (Pou1f1) lineages; hypopituitarism due to the delayed conjugation of glycoprotein hormones include the alfaGSU strain, which is caused by the knockout of the Cga gene. Material and Methods: We collected pituitaries at four time points including P0 (birth), P7 (considered the end of the first wave of growth glandular), 4 weeks (4S - puberty period) and 8 weeks (8S - adulthood). All three strains were subjected to immunohistochemical analysis of SOX2 and RT-qPCR of markers of stem/progenitor cells Sox2, Nanog, Nestin, Cd44, Oct4 and Nr2e1, early transcription factors (Hesx1, Otx2 and Hes1), cell proliferation (Ki67), cell differentiation factors (S100beta and Sox9) and apoptosis (caspases 3 and 7) markers. Relative quantification of target genes in mutant animals was normalized to their respective wild type littermate. Results: The immunolocalization of SOX2 was observed in the area surrounding the Rathke cleft (marginal layer), as well as in diffuse niches throughout the gland in all three strains studied. The alfaGSU strain showed a reduction of Nanog, Nr2e1, Oct4 and Hesx1 at 4S, and Nestin at 8S. The Snell mice exhibited an increase of expression in Sox2, Nanog, Cd44, Nr2e1, Hesx1, Hes1, Otx2, S100beta and Sox9 in at 4S and increased Sox2, Cd44, Hesx1, Otx2 and Sox9 at 8S, associated with the reduction of Ki67 in both periods. The Ames strain showed an increase of Sox2, Nanog, Cd44, Hesx1, Hes1, Otx2, S100beta and Sox9 at 4S and 8S; the gene Nr2e1 was over expressed at all times; and there was reduction in Ki67 at 4S. Caspases 3 and 7 had not changed in any strain, at any time. Discussion and Conclusion: The pattern of immunolocalization of SOX2 found in the three strains studied was similar to that described in animals without hypopituitarism. The presence of Nr2e1 in our study suggests it as a new marker of stem/progenitor cells in the pituitary. The high expression of markers of stem/progenitor cells in the Ames and Snell strains suggests that the absence of early transcription factors Prop1 and Pou1f1 do not allow the stem/ progenitors cells to start the process of cell differentiation, while the opposite occurs in the alfaGSU lineage. Additionally, these findings explain the pituitary hypoplasia observed in animals with defects in early transcription factors, as indicated by the accumulation of stem cells in the Snell and Ames lineages, preventing the initiation of pituitary differentiation