La cancérogenèse gastrique est un processus d’origine multifactorielle, incluant des facteurs génétiques de l’hôte, mais aussi d’origine bactérienne et de l’environnent. Les populations humaines peuvent être exposées directement ou indirectement à des composés toxiques/génotoxiques présents dans les plantes, comme la fougère Pteridium aquilinum. Cette plante comprend une toxine, le ptaquiloside associée à des maladies graves et le développement de cancer chez les animaux. Des études épidémiologiques ont démontré une association entre l'exposition à ces fougères et l’incidence du cancer gastrique dans les populations humaines. Cependant, un autre facteur de risque majeur dans le développement du cancer gastrique est la bactérie Helicobacter pylori qui colonise l'estomac humain et induit une réponse génotoxique. Cette étude vise à caractériser l'implication biologique et moléculaire de Pteridium aquilinum et de sa toxine le ptaquiloside dans le processus de cancérogenèse gastrique et d'explorer un effet de synergie potentiel avec l'infection par H. pylori.Nous avons montré que le traitement avec des extraits de Pteridium aquilinum et le ptaquiloside diminue la viabilité cellulaire et favorise l'apoptose des cellules épithéliales gastriques. L'induction de cassures de l'ADN a été observée, exacerbée en présence de l’infection par H. pylori. Dans les cellules traitées, la protéine p53 est induite et associée à l'activation de la voie de signalisation ATR-Chk1. Cette augmentation de p53 est aussi détectée en présence des souches virulentes de H. pylori. L’induction de lésions à l’ADN par le ptaquiloside est en accord avec la dérégulation observée de l’expression d’un certain nombre de gènes impliqués dans la régulation du cycle cellulaire et la réparation de l'ADN. De plus, des souris exposées à Pteridium aquilinum, montrent des modifications histomorphologiques de la muqueuse gastrique ainsi qu’une augmentation de la prolifération cellulaire et l'induction de mutations dans le gène p53 après 7 semaines de traitement. Toutefois, bien qu’une exacerbation de la prolifération cellulaire et des lésions histologiques soient induites par un traitement chronique en association avec l'infection à H. pylori pendant 12 mois, aucune différence significative dans l'expression du gène p53 a été mise en évidence. Cependant, dans ces conditions, une modification du schéma glycophenotypique a été induite dans la muqueuse gastrique des souris. Différentes glycosyltransférases impliquées dans la biosynthèse des antigènes simples de mucines et terminaux antigènes Lewis ont été différentiellement exprimées chez les souris non-infectées et infectées, respectivement. Ces résultats sont également validés par une augmentation de l’expression de Sialyl-LewisX.De plus, des modifications des glycosyltransférases impliquées dans les étapes initiales de O-glycosylation ont été observées. Le ppGalNAcT6 a présenté une expression altérée dans un carcinome gastrique, associée à la présence de l'invasion veineuse.En conclusion, nos données confirment l’activité génotoxique de Pteridium aquilinum et du ptaquiloside sur les cellules gastriques, supportant leur rôle fondamental dans la promotion de la cancérogenèse gastrique. Cette activité est exacerbée en présence de l’infection par H. pylori, soulignant l'importance de l'interaction de ces deux facteurs de risque dans ce processus. / The multifactorial gastric carcinogenesis process encompasses host genetic susceptibility, bacterial and environmental factors. Humans can directly consume or be indirectly exposed to toxic compounds present in plants, such as the bracken fern Pteridium aquilinum. This plant has a carcinogenic toxin, ptaquiloside, and is known to cause severe health problems in animals, including cancer. Epidemiological evidence also demonstrated an association between bracken exposure and gastric cancer development in Humans. Additionally, another major etiological agent is Helicobacter pylori, a bacterium that colonizes the stomach inducing a genotoxic response in gastric cells. This study aimed to characterize the biological and molecular involvement of Pteridium aquilinum and its ptaquiloside toxin in the gastric carcinogenesis process and to evaluate the potential synergistic effect of H. pylori infection.We observed that treatment with Pteridium aquilinum extracts and ptaquiloside toxin decreased cell viability and promoted cell apoptosis in gastric epithelial cells. A genotoxic effect with induction of DNA strand breaks was noted and it was exacerbated in the presence of H. pylori infection. We further demonstrated that in treated cells a p53 accumulation occurs, controlled by the activation of the ATR-Chk1 DNA damage signalling pathway. An increased level of p53 was also detected in the presence of a H. pylori virulent strain. The contribution of ptaquiloside to this genotoxic activity was supported by the deregulation of other genes involved in DNA cell cycle regulation and DNA repair. In addition, using a mouse model exposed to Pteridium aquilinum, we detected histomorphological alterations with increased cell proliferation and induction of frameshift events in the p53 gene. However, a concomitant chronic treatment with Pteridium aquilinum and H. pylori infection did not produce significant differences in p53 gene expression.Moreover, an altered glycophenotypic pattern was induced in the gastric mucosa of mice upon Pteridium aquilinum treatment in the presence of H. pylori infection. Several glycosyltransferases involved in the biosynthesis of simple mucin-type carbohydrate antigens and terminal Lewis antigens were differently expressed in the absence and presence of H. pylori, respectively. These results were also validated by an increased expression of Sialyl-LewisX.Further alterations in glycosyltransferases involved in the initial steps of O-glycosylation were observed. The ppGalNAcT6 was shown to have a heterogeneous expression in human gastric carcinoma, associated with the presence of venous invasion.Overall, our data supports the notion that cell exposure to the genotoxic and carcinogenic Pteridium aquilinum and ptaquiloside has a fundamental role in the promotion of gastric carcinogenesis. The synergistic environment associated to H. pylori infection underlines the importance of risk factor interplay in this process. / A carcinogénese gástrica é um processo multifatorial que engloba fatores genéticos, bacterianos e ambientais. O Homem pode consumir diretamente ou ser exposto de forma indireta a compostos tóxicos presentes em plantas, como é o caso do feto vulgar Pteridium aquilinum. Esta planta tem uma toxina carcinogénica, o ptaquilosídeo, sendo conhecida a sua capacidade natural para induzir lesões neoplásicas em animais. Estudos epidemiológicos também demonstraram a existência de uma associação entre a exposição ao feto e o desenvolvimento de cancro gástrico em humanos. Outro fator etiológico importante é a Helicobacter pylori, uma bactéria que coloniza o estômago, induzindo nas células gástricas uma resposta genotóxica. Este estudo tem por objetivos caracterizar o envolvimento biológico e molecular do Pteridium aquilinum e da sua toxina, ptaquilosídeo, no processo de carcinogénese gástrica e avaliar o potencial efeito sinergístico da infeção por H. pylori.Observámos em células epiteliais gástricas que o tratamento com extratos de Pteridium aquilinum e com a toxina ptaquilosídeo, diminui a viabilidade celular e promove a apoptose. Foi demonstrado um efeito genotóxico com indução de quebras na cadeia de ADN, exacerbado pela presença da infeção por H. pylori. Demonstrámos ainda que, em células tratadas, ocorria uma acumulação de p53, controlada pela ativação da via de sinalização ATR-Chk1. Um aumento nos níveis de p53 foi igualmente detetado na presença de estirpes virulentas de H. pylori. A contribuição do ptaquilosídeo para esta atividade genotóxica foi também apoiada pela desregulação de outros genes envolvidos na regulação do ciclo celular e na reparação do ADN. Adicionalmente, usando um modelo de ratinho exposto ao Pteridium aquilinum, foram detetadas alterações histomorfológicas, bem como um aumento da proliferação celular e indução de mutações no gene p53. Contudo, um tratamento crónico com Pteridium aquilinum e infeção concomitante por H. pylori não produziu diferenças significativas na expressão do gene p53.Um padrão glicofenotípico alterado foi também observado na mucosa gástrica de ratinhos tratados com Pteridium aquilinum na presença de infeção por H. pylori. Várias glicosiltransferases envolvidas na biossíntese de antigénios simples das mucinas e antigénios terminais do tipo Lewis apresentaram uma expressão alterada, respetivamente, na ausência ou presença de H. pylori. Estes resultados foram também validados através de um aumento da expressão de Sialil-LewisX.Foram ainda observadas alterações em glicosiltransferases que estão envolvidas nas etapas iniciais de O-glicosilação. A ppGalNAcT6 apresentou uma expressão alterada em carcinomas gástricos, estando associada à presença de invasão venosa.No geral, estes dados suportam a evidência de que a exposição das células aos genotóxicos e carcinogénicos Pteridium aquilinum e ptaquilosídeo, tem um papel fundamental na promoção da carcinogénese gástrica. O ambiente sinergístico associado à infeção com H. pylori salienta a importância da interação entre os fatores de risco que dão origem a este processo.

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Se realizó el estudio anátomo-histopatológico de muestras de vejiga urinaria, así como hígado, riñón y bazo, de 41 vacunos con cuadros lesionales de una enfermedad conocida en la provincia de Oxapampa (Pasco) como “Hematuria“ o “Intoxicación por Machicura“. Estos fueron obtenidos a partir de la inspección de 173 animales en el camal municipal de esta provincia, buscando correlacionar esta enfermedad local con la Hematuria Vesical Enzoótica Bovina (HVEB), enfermedad del ganado vacuno de distribución mundial. En el presente trabajo, se reporta que las lesiones halladas en la vejiga urinaria fueron multifocales en el 85.37% (35/41), siendo las más frecuentes las formaciones nódulo-vasculares ulceradas, en 82.93% (34/41). En el diagnóstico histopatológico se empleó las tinciones Hematoxilina - Eosina (H.E.), e histoquímicas de Hale para mucopolisacáridos ácidos y tricrómico de Masson para tejido conectivo fibroso y/o muscular, con presencia de colágeno. Las lesiones microscópicas reportadas, corresponden a diversos procesos, tales como: los proliferativos donde destacaron los polipoides con 58.54% (24/41); entre los procesos circulatorios, resaltaron los hemorrágicos con 68.29% (28/41) y las yemas de proliferación vascular o “nidos angioblásticos” en el 46.34% (19/41); en los procesos inflamatorios fue importante la cistitis no supurativa con 70.73% (29/41). Por otro lado, los procesos neoplásicos se presentaron en el 68.30% (28/41), siendo el 41.70% de tipo epitelial y 58.30% no epitelial. Los epiteliales fueron representados por carcinomas in situ con 26.83% (11/41) y papilomas mucosos 9.76% (4/41) al igual que los carcinomas transicionales de Grado I, mientras que los no epiteliales, el hemangiosarcoma fue la neoplasia más frecuente con 34.15% (14/41), hemangiomas con 24.39% (10/41) y mixosarcoma con 14.63% (6/41). Finalmente, en una sola oportunidad se registraron: papiloma racemoso, rabdomiosarcoma, leiomiosarcoma, hemangiopericitosarcoma, carcinoma tubular, carcinoma escamoso, linfoma y una metástasis linfoide. El presente trabajo concluye que el proceso conocido como “Hematuria“ en Oxapampa, es realmente la HVEB, haciéndose el reporte oficial de esta enfermedad en nuestro país, basados en el estudio anátomo-histopatológico, asimismo se amplían los procesos reportados hasta el momento en las investigaciones sobre esta enfermedad. Esta gran variedad de lesiones vesicales, vienen a ser indicadores de una marcada alteración de los procesos celulares fisiológicos, los cuales estarían siendo originados por una o varias sustancias carcinogénicas como el Ptaquilósido (Pq), que ha sido aislado en diversos estudios del Pteridium aquilinum (Pa), helecho presente en la región del problema, pero que necesita de investigación toxicológica futura. / Anatomo-histopathologic study of urinary bladder, liver, kidney and spleen samples from 41 zebu and crossbreeding cattle with different lesions of a disease commonly named as “hematuria“ or Machicura´s intoxication in the Oxapampa province (Pasco) were done. Samples from 173 necropsied animals of abbatoir from the Municipality of this province in order to correlate Machicura´s intoxication with Bovine Enzootic Vesical Haematuria ( BEVH ), a world wide disease were obtained. It was found that the urinary bladder lesions were multifocal in 85.37% (35/41). The histopathologic diagnosis with Hematoxiline – Eosine (HE) stain, Hale´s histochemical stain for acid mucopolysaccharide and Masson trichromic for fibrous connective tissue with collagen or muscular was done. The most important microscopic lesions were proliferative polips ( 58.54% ); the circulatory process were hemorragia ( 68.29% ) and vascular proliferation or “angioblastic nests” ( 46.34% ); in the inflammatory process, the non suppurative cystitis ( 70.73% ) was the most important finding. On the other side, 68.30% were of neoplastic process and 41.70% of epithelial origen compared to 58.30% of non epithelial type. The epithelial type were composed of in situ carcinoma (26.83% ) and mucous papilomas ( 9.76 % ) the same as transitional cell carcinoma of Grade I; the non epithelial neoplastic type were distributed as follow: 34.45% by hemangiosarcoma, the most frecuent neoplasia, 24.39% by hemangioma and 14.63% by mixosarcoma. Finally, a racemous papiloma, squamous cell carcinoma, tubular carcinoma, rhabdomyosarcoma, leiomyosarcoma, hemangiopericytosarcoma, lymphoma and a lymphoid metastasis were observed in one opportunity. The conclusion was that the well known process of hematuria that occured in Oxapampa was the same as BEVH and the official report of this disease in our country based on anatomo-histopathologic study was done. The great variety of vesical lesions were the indicators of the marked alterations of the normal biological cell process that could be originated by one or various carcinogenic sustances as the ptaquiloside ( Pq ) which was isolated from the Pteridium aquilinum ( Pa ) a bracken fern presented in the studied region, but a lot of toxicologic studies need to be done.

Pteridium aquilinum, conhecida popularmente como "samambaia-do-campo" ou simplesmente "samambaia", é considerada uma das plantas tóxicas mais importantes no mundo, não só pela sua distribuição cosmopolita e intoxicação de rebanhos em diversas partes do mundo, mas também pelo seu alto potencial carcinogênico observado em animais e seres humanos que se alimentam com esta planta. Por outro lado, não havia dados na literatura a respeito dos possíveis efeitos tóxicos desta planta sobre o sistema imune, o qual se sabe, tem papel fundamental não só para o controle de doenças infecciosas, como também, para impedir a proliferação de células mutantes e, conseqüentemente o desenvolvimento de câncer. Assim, o presente estudo avaliou os efeitos da P. aquilinum sobre as respostas imune inata e adaptativa em camundongos, através dos seguintes protocolos: produção e titulação de anticorpos T - dependente, proliferação de linfócitos T e B, resposta de hipersensibilidade tardia, fenotipagem linfocítica e citotoxicidade de células NK. Além disso, foram feitas a avaliação histológica e a contagem da celularidade dos órgãos linfóides. Resultados mostraram diminuição da resposta de hipersensibilidade tardia (resposta celular) nos grupos tratados com 10 e 30 g/kg de samambaia, redução da citotoxicidade das células NK, redução da polpa branca do baço, diminuição da camada celular do timo e desorganização dos folículos linfóides nos linfonodos mesentéricos e placas de Peyer dos camundongos tratados com a dose de 30 g/kg de samambaia e diminuição na celularidade da medula óssea em todos os grupos tratados com a samambaia, por 14 dias. Os dados obtidos na presente pesquisa permitem sugerir que a diminuição da resposta imune celular foi decorrente do efeito tóxico da P. aquilinum sobre as células NK e não um efeito tóxico direto sobre os linfócitos Th1. / Pteridium aquilinum, known popularly as \"bracken fern\" is considered one of the more important toxic plants in the world, not only for its cosmopolite distribution and poisoning of flocks in diverse parts of the world, but also for its high potential carcinogenicity observed in animals and human that feed with this plant. On the other hand, there are not data available in the literature regarding the possible toxic effects of this plant on the immune system that is fairly known to be important not also for the control of infectious illnesses but also to hinder the proliferation of mutant cells and, consequently cancer development. Thus, the present study evaluated the effect of the P. aquilinum on the innate and acquired immune responses in mice, through the following protocols: production and titer of T - dependent antibody, proliferation of T and B lymphocytes, delayed-type hypersensitivity, lymphocyte subset analysis and natural killer-cell activity. Moreover, histophatological evaluation and cellularity of the lymphoid organs were performed. Results showed reduction of the delayed-type hypersensitivity (cellular immune response) of the mice treated with 10 and 30 g/kg of bracken fern. Besides, it was observed reduction of the natural killer-cell cytotoxicity, decrease of white pulp of spleen and of the cellular layer of the thymus, disorganization of the lymphoid follicle in the mesenteric lymph nodes and Peyer?s patches of the mice treated with 30 g/kg. It was also observed decrease of bone marrow cellularity of all animals treated with bracken fern up to 14 days. Thus, these data found here permit to suggest that P. aquilinum produced reduction of the cellular immune response by a direct toxic effect on the natural-killer cells and not on the Th1 lymphocytes.

Pteridium aquilinum, conhecida popularmente como "samambaia-do-campo" ou simplesmente "samambaia", é considerada uma das plantas tóxicas mais importantes no mundo, não só pela sua distribuição cosmopolita e intoxicação de rebanhos em diversas partes do mundo, mas também pelo seu alto potencial carcinogênico observado em animais e seres humanos que se alimentam com esta planta. Por outro lado, não havia dados na literatura a respeito dos possíveis efeitos tóxicos desta planta sobre o sistema imune, o qual se sabe, tem papel fundamental não só para o controle de doenças infecciosas, como também, para impedir a proliferação de células mutantes e, conseqüentemente o desenvolvimento de câncer. Assim, o presente estudo avaliou os efeitos da P. aquilinum sobre as respostas imune inata e adaptativa em camundongos, através dos seguintes protocolos: produção e titulação de anticorpos T - dependente, proliferação de linfócitos T e B, resposta de hipersensibilidade tardia, fenotipagem linfocítica e citotoxicidade de células NK. Além disso, foram feitas a avaliação histológica e a contagem da celularidade dos órgãos linfóides. Resultados mostraram diminuição da resposta de hipersensibilidade tardia (resposta celular) nos grupos tratados com 10 e 30 g/kg de samambaia, redução da citotoxicidade das células NK, redução da polpa branca do baço, diminuição da camada celular do timo e desorganização dos folículos linfóides nos linfonodos mesentéricos e placas de Peyer dos camundongos tratados com a dose de 30 g/kg de samambaia e diminuição na celularidade da medula óssea em todos os grupos tratados com a samambaia, por 14 dias. Os dados obtidos na presente pesquisa permitem sugerir que a diminuição da resposta imune celular foi decorrente do efeito tóxico da P. aquilinum sobre as células NK e não um efeito tóxico direto sobre os linfócitos Th1. / Pteridium aquilinum, known popularly as \"bracken fern\" is considered one of the more important toxic plants in the world, not only for its cosmopolite distribution and poisoning of flocks in diverse parts of the world, but also for its high potential carcinogenicity observed in animals and human that feed with this plant. On the other hand, there are not data available in the literature regarding the possible toxic effects of this plant on the immune system that is fairly known to be important not also for the control of infectious illnesses but also to hinder the proliferation of mutant cells and, consequently cancer development. Thus, the present study evaluated the effect of the P. aquilinum on the innate and acquired immune responses in mice, through the following protocols: production and titer of T - dependent antibody, proliferation of T and B lymphocytes, delayed-type hypersensitivity, lymphocyte subset analysis and natural killer-cell activity. Moreover, histophatological evaluation and cellularity of the lymphoid organs were performed. Results showed reduction of the delayed-type hypersensitivity (cellular immune response) of the mice treated with 10 and 30 g/kg of bracken fern. Besides, it was observed reduction of the natural killer-cell cytotoxicity, decrease of white pulp of spleen and of the cellular layer of the thymus, disorganization of the lymphoid follicle in the mesenteric lymph nodes and Peyer?s patches of the mice treated with 30 g/kg. It was also observed decrease of bone marrow cellularity of all animals treated with bracken fern up to 14 days. Thus, these data found here permit to suggest that P. aquilinum produced reduction of the cellular immune response by a direct toxic effect on the natural-killer cells and not on the Th1 lymphocytes.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / It is believed that papilloma formation is critical to pathogenesis of the upper digestive tract (UDT) squamous cell carcinomas (SCCs) in cattle, the so called papilloma-carcinoma syndrome. Due to the maintenance of papillomas for long periods of time in the UDT, due to immunosuppressive agents in bracken fern (Pteridium aquilinum), the keratinocytes of papilloma become target for carcinogens to promote carcinomatous transformation. Many evidences of the papilloma-carcinoma syndrome were observed in vitro. However, they have not been totally proved in vivo. The objectives of this study were therefore to assess key aspects of the pathogenesis of SCCs of the UDT in cattle naturally grazing in Pteridium aquilinum for long periods of time. For this, 168 initial epithelial lesions of the UDT were evaluated in 60 cattle with alimentary SCCs from areas with bracken fern. Developed papillomas had yielded more than 50% of the studied papillomas, with some in the growing phase (18.5%) and some carcinomatous transformation of papillomas (18.5%). A few papillomas were in regression (9%). The carcinomatous transformation of papillomas may represent morphological evidence of the need for papilloma formation in the development of alimentary SCCs. However, 72 squamous intraepithelial lesions (SILs) were also present in these bovines. Most SILs (70%) were moderate to severe dysplastic lesions and carcinomas in situ, with a significant amount of SCCs in an early stage of development. In humans, similar lesions are found in patients who chronically abuse of alcohol/tobacco. The SILs in the aerodigestive tract of humans are potentially malignant and can evolve to SCCs. The SILs of cattle in this study may therefore represent an alternative pathway for the development of SCCs in the UDT, without the necessity of carcinomatous transformation of papilloma to SCCs. The papillomatous origin of alimentary SCCs was also assessed by immunohistochemistry. Thirty SCCs of the cranial region of the UDT (including the base of tongue, pharynx/oropharynx and epiglottis) were evaluated about the acinar or ductal salivary origin using an anticytokeratin 7/8 antibody specific for simple epithelium. From the 30 SCCs examined, nine had morphological evidences of neoplastic transformation from a salivary duct. One of them was confirmed by immunohistochemistry to be of salivary origin. As papillomavirus requires a stratified epithelium for the formation of the papilloma, a confirmative SCCs from a simple salivary duct suggests that there is also no need of a papilloma to the development of SCCs of the UDT in cattle chronically grazing on bracken fern. In parallel, the degree of immunosuppression by lymphopenia, supposedly necessary for the maintenance of papillomas in the UDT, was evaluated in spontaneous cases of SCCs in the UDT of cattle. Alimentary papillomatosis was observed in all 40 cases studied. However, immunosuppression by lymphopenia was uncommon (three cases) and was not related to the degree of papillomatosis. The absence of lymphopenia in cattle with alimentary papillomatosis indicates that the mechanisms for maintenance of papilloma are not related to the amount of circulating lymphocytes. In conclusion, this study demonstrated an alternative route for the pathogenesis of SCCs in the UDT of cattle chronically poisoned by bracken fern and that the alimentary papillomatosis, observed in such cases, is not associated with lymphopenia. / Segundo a teoria da patogênese da síndrome papiloma-carcinoma, a formação do papiloma é o ponto crucial para o desenvolvimento dos carcinomas de células escamosas (CCEs) no trato alimentar superior (TAS) de bovinos. A partir da sua manutenção por longos períodos no TAS, devido aos imunossupressores presentes na samambaia (Pteridium aquilinum), os ceratinócitos do papiloma em constante multiplicação se tornariam alvos para os carcinógenos da planta promoverem a transformação carcinomatosa. Muitas evidências da síndrome papiloma-carcinoma foram observadas in vitro. No entanto, elas ainda não foram totalmente comprovadas in vivo. Os objetivos deste estudo foram, portanto, avaliar aspectos fundamentais da patogênese da formação dos CCEs no TAS em bovinos que pastoreiam naturalmente por longos períodos áreas altamente infestadas por Pteridium aquilinum. Para isso, 168 lesões epiteliais iniciais foram avaliadas no TAS de 60 bovinos com CCEs alimentares provenientes de áreas com samambaia. Papilomas desenvolvidos perfizeram mais de 50% dos papilomas estudados, com alguns em crescimento (18,5%), em transformação carcinomatosa (18,5%) e poucos em regressão (9%). A transformação carcinomatosa de papilomas pode representar a evidência morfológica da necessidade do papiloma para a formação de CCEs. No entanto, 72 lesões intra-epiteliais escamosas (SILs) também estavam presentes no TAS desses bovinos. A maior parte das SILs (70%) representava lesões displásicas moderadas, acentuadas e CCEs in situ, com quantidade significativa de CCEs em estágio inicial. Em humanos, lesões semelhantes estão presentes em pacientes que abusam cronicamente do álcool/tabaco. As SILs no trato aerodigestivo de humanos são potencialmente malignas e podem evoluir para CCEs. As SILs nos bovinos do presente estudo podem, portanto, representar uma via alternativa de formação de CCEs no TAS, sem a necessidade da transformação do papiloma em carcinoma. A necessidade do papiloma para a formação de CCEs alimentares em bovinos também foi avaliada através da imuno-histoquímica. Trinta CCEs da região cranial do TAS (incluindo base da lingual, faringe/orofaringe e epiglote) foram avaliados quanto à origem acinar ou ductal salivar utilizando-se o anticorpo anti-citoceratinas 7/8 para epitélio simples. Dos 30 CCEs analisados, nove tinham evidências morfológicas de transformação neoplásica proveniente de ducto salivar. Destes, um foi confirmado pela imuno-histoquímica. Como o papilomavírus necessita de estratificação epitelial para a formação do papiloma, a confirmação de CCE de origem ductal salivar simples sugere que também não haja a necessidade do papiloma para o desenvolvimento de CCEs no TAS de bovinos que pastoreiam em samambaia. Paralelamente, o grau de imunossupressão por linfopenia, supostamente necessária para a manutenção dos papilomas, também foi avaliada nos casos espontâneos de CCE no TAS de bovinos de áreas com samambaia. Papilomatose alimentar foi observada em todos os 40 casos estudados. No entanto, imunossupressão por linfopenia foi incomum (três casos) e não estava relacionada com o grau de papilomatose. A ausência de linfopenia em bovinos com papilomatose alimentar indica que os mecanismos para a manutenção dos papilomas não estejam relacionados com a quantidade de linfócitos circulantes. Em conclusão, o presente estudo demonstrou haver uma via alternativa para a patogênese dos CCEs do TAS de bovinos intoxicados cronicamente por samambaia e que a papilomatose alimentar, vista nesses casos, não está associada com linfopenia.

Thirty bovine with neoplasms of the upper digestive tract (UDT) associated to the spontaneous consumption of bracken fern (Pteridium aquilinum) were studied. They were from 27 farms, localized in the municipalities of Jaguari (23) and Nova Esperança do Sul (4), Rio Grande do Sul, Brazil. The total bovine population in those farms was 1,090 and large amounts of bracken fern were found in the pastures. Twenty-six were cows e four were castrated males. The age ranged from 3 to 13-years-old. Most of them were 7 to 8-years-old (46,6%). Clinical signs observed in the affected animals were progressive weight loss, absence of ruminal movements, cough, dysphagia, regurgitation, halitosis, diarrhea, and bloat. Less frequent signs were selective appetite, dyspnea, and salivation. Two bovines died and 28 were euthanatized in extremis and submitted to necropsy. The main gross and microscopic findings were found in the same areas of the UDT. They were digestive papillomatosis, transforming papillomas, and squamous cell carcinomas (SCC). Twenty-nine bovines had papillomas of various sizes in several areas of the UDT. The digestive papillomatosis ranged from mild (45%), to moderate (38%), to severe (17%). Three developing phases were observed microscopically in the examined papillomas: an early growing phase, a developing phase, and a regressing phase. The regressing phase was characterized by lymphocytic infiltrates at the base of the papilloma. In 16 cases, the microscopic examination of lesions grossly resembling papillomas (although some were slightly round, with lower or ulcerated finger-like projections) revealed malignant transformation of the papillomas into SCCs. The SCCs were solitary (12/30) or multiple (18/30) and were histologicaly characterized as well, moderately, or poorly differentiated. Grouping the distribution of SCCs of larger extension in the UDT into cranial region (base of the tongue, pharynx/oropharynx, and epiglottis), medial region (esophagus), and caudal region (cardia and rumen), the distribution was cranial in 39%, middle in 16%, and caudal in 45% of the cases. By the same grouping criteria, but considering the total number of times SCCs of varied extensions were diagnosed in the cranial, middle, and caudal regions, the percentages changed to 34%, 26%, and 40%, respectively. Metastases to regional lymph nodes and other organs, like liver and lungs, were observed in 18 cases. Immunohistochemistry for cytokeratin was performed in selected sections of SCCs and metastases, showing strong positive reaction in the well and moderately differentiated SCCs, but weak positive reaction in the poorly differentiated ones. The epidemiological and histomorphological evidences showed in this study are in agreement with the observations that point out the co-carcinogesis between bovine papillomavirus type 4 infection and chemicals of bracken fern in the pathogenesis of the SCCs in the UDT of cattle. / Foram estudados 30 bovinos com neoplasias no trato alimentar superior (TAS) associadas ao consumo espontâneo de samambaia (Pteridium aquilinum) provenientes de 27 propriedades rurais, sendo 23 no município de Jaguari e quatro em Nova Esperança de Sul, Rio Grande do Sul. A população bovina total das 27 propriedades em que ocorreram os casos era de 1.090 bovinos e havia quantidade abundante de samambaia nas áreas de pastoreio dos animais. Vinte e seis bovinos eram vacas e quatro eram machos castrados. A idade variou de três a 13 anos, sendo o maior número de casos entre sete e oito anos (46,6%). Os sinais clínicos observados incluíram emagrecimento progressivo, atonia ruminal, tosse, disfagia, regurgitação, halitose, diarréia e timpanismo. Outros sinais clínicos menos freqüentes foram apetite seletivo, dispnéia e salivação. Dois bovinos tiveram morte espontânea e 28 foram submetidos à eutanásia in extremis e necropsiados. Os principais achados macroscópicos e histológicos observados nos 30 bovinos localizavam-se nos mesmos locais do TAS e consistiam de papilomas, papilomas em transformação para carcinomas de células escamosas (CCEs) e CCEs. Vinte e nove bovinos tinham papilomas de diversos tamanhos, sendo a quantidade variável entre leve (45%), moderada (38%) e acentuada (17%). Nos papilomas examinados microscopicamente, foram observadas três fases de desenvolvimento: a) fase inicial de crescimento; b) fase de desenvolvimento; e c) fase de regressão; essa última era caracterizada por infiltrados linfocitários nos eixos fibrovasculares de sustentação. Em 16 bovinos, o exame histológico de lesões macroscópicas compatíveis com papilomas, porém alguns deles apresentando-se mais arredondados, com projeções digitiformes atenuadas ou ulceradas, revelou a transformação maligna desses papilomas em CCEs. Os CCEs eram únicos (12/30) ou múltiplos (18/30) e variaram quanto ao grau de diferenciação celular entre bem diferenciados, moderadamente diferenciados ou pouco diferenciados. Quando a distribuição dos CCEs de maior extensão foi agrupada em regiões cranial (base da língua, faringe/orofaringe, epiglote), média (terços cranial, médio e caudal do esôfago) e caudal (entrada do rúmen e rúmen) do TAS, observou-se que a localização era cranial em 39% dos casos, média em 16%, e caudal em 45%. Utilizando-se esse mesmo critério de agrupamento, porém considerando o número total de vezes em que CCEs (de extensões variadas) foram diagnosticados nas regiões cranial, média e caudal, os números alteraram-se para 34%, 26% e 40%, respectivamente. Metástases de CCEs para linfonodos regionais e outros órgãos como fígado e pulmão foram observadas em 18/30 bovinos. A técnica de imunoistoquímica para citoqueratina foi realizada em cortes selecionados de CCEs e metástases, observando-se células fortemente positivas nos CCEs bem e moderadamente diferenciados, e fraca imunomarcação nos pouco diferenciados. As evidências epidemiológicas e histomorfológicas relatadas neste estudo reforçam as observações de uma estreita correlação entre a infecção pelo papilomavírus bovino tipo 4, causador da papilomatose digestiva, e a co-carcinogênese química dos princípios tóxicos da samambaia na patogênese dos CCEs do TAS de bovinos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The epidemiology, pathogenesis, clinical and pathological aspects of the spontaneous and experimental poisoning of cattle by bracken fern (Pteridium aquilinum) were studied. Two scientific papers that stemmed from these studies are presented and discussed here. Initially, 6,256 necropsy reports from cattle necropsied during a de 43-year-period (1964-2006) were reviewed. Of those, 15 cases were consistent with acute poisoning caused by the ingestion of P. aquilinum and they occurred in cattle from small farms in the Central region of the State of Rio Grande do Sul, Brazil. In 40% of the farms the disease occurred in small outbreaks affecting several cattle per farm and in 60% only one bovine was affected in each farm. Morbidity and mortality were 17.9% and lethality was virtually 100%. The poisoning was experimentally produced in four calves; it was concluded that exclusively the events of the primary hemostasis due to thrombocytopenia are responsible for the hemorrhages. Blood culture from three affected calves yield the growth of Klebsiella oxytoca, Staphylococcus hyicus and S. aureus, indicating that septicemia, facilitated by neutropenia could have a role in the death of cattle acutely poisoned due to the ingestion of P. aquilinum. / Foram estudados a epidemiologia, a patogênese, os aspectos clínicos e patológicos da intoxicação aguda, espontânea e experimental, por samambaia (Pteridium aquilinum) em bovinos. Dois trabalhos científicos que resultaram desse estudo são aqui apresentados e discutidos. Inicialmente, foram revisados 6.256 laudos de necropsia de bovinos num período de 43 anos (1964-2006). Desses, 15 casos corresponderam a quadros de intoxicação aguda causada pela ingestão de P. aquilinum e os casos ocorreram em bovinos de pequenas propriedades rurais da Região Central do Rio Grande do Sul. Em 40% das propriedades a doença ocorreu em pequenos surtos e em 60% delas apenas um bovino era afetado por propriedade. As taxas médias de morbidade e mortalidade foram de 17,9% e a letalidade foi virtualmente 100%. A intoxicação foi produzida experimentalmente em quatro bovinos e foi demonstrado que apenas eventos da hemostasia primária devidos a trombocitopenia são responsáveis pelas hemorragias. A hemocultura de três dos bovinos intoxicados produziu crescimentos de Klebsiella oxytoca, Staphylococcus hyicus e S. aureus, indicando que a septicemia, facilitada pela neutropenia, pode ter participação na causa da morte de bovinos na intoxicação aguda pela ingestão de P. aquilinum.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Spontaneous cases of chronic poisoning by Pteridium aquilinum in cattle were studied. The clinical forms of the disease were squamous cell carcinoma (SCCs) of the upper digestive tract (UDT) and bovine enzootic hematuria (BEH). The cases were from the midland Region of the Midwest of Rio Grande do Sul State, Brazil. For the epidemiological study, the profile of the farms was analyzed about herd purpose, main activity of the farm, altitude, and area of plant infestation. No differences were observed among the clinical forms, according to these criteria. Analysis of the ager, gender, and breed of the affected cattle revealed that, in both clinical forms of disease, mixed breed cows (more common in that region) were more affected. In BEH, adult cattle (3-to-7-years-old) were more frequently affected. In the form of UDT SCCs, aged cattle (more than 8- years-old) were more affected. For the clinical study, clinical signs and blood work were evaluated at terminal phase of disease. Cattle with UDT SCCs, had progressive weigth loss, ruminal atony, cough, dysphagia, bloating, and regurgitation. Hematuria was clinically observed in one case of this disease form. In cattle with BEH, hematuria was observed in all cases, followed by progresive weigth loss. Non-regenerative anemia was detected in 33.33% in UDT SCCs form and in 66.66% of BEH form. Changes in white blood count occurred in some cases but drop in lymphocytes was uncommon in both forms of disease. For the morfological study, urinary bladders of 46 UDT SCCs cases and 11 BEH cases were analyzed. Grossly, 16/46 bladders of the UDT SCCs form had gross lesions (vesical red or pale nodules, hemorrhages, and papilomas; red urine in the three cases). In BEH form, the bladder had nodules, large neoplastic masses, red urine, papilomas, and hemorrhages. Pielonephritis and hidronephosis were seen in a few cases. Microscopically, in the UDT SCCs form, 44/46 (95.65%) bladders had 22 different types of morphological changes, caracterized by neoplastic lesions (5/22) and non-neoplastic lesions (17/22), which were subdivided in non-neoplastic epithelial changes (6/17), general changes of the lamina propria (6/17), and inflammatory changes (5/17). The bladder changes in BEH form were of 19 different types, caracterized by neoplastic lesions (5/19) and non-neoplastic lesions (14/19), which were subdivided in non-neoplastic epitelial changes (9/14), general changes of the lamina propria (3/14), and inflammatory changes (2/14). In BEH, mesenchymal neoplasms were more observed than epithelial ones, and most of them were malignant. Immunohistochemistry was utilized to characterize the histogenesis of poorly differentiated neoplasms. In conclusion, the morfological study showed that urinary bladder lesions are very often in cattle with the UDT SCCs form, and were identical to the ones seen in cattle with BEH. / Foram estudados casos espontâneos de intoxicação crônica por samambaia em bovinos nas formas clinicopatológicas de carcinoma de células escamosas (CCE) no trato alimentar superior (TAS) e de hematúria enzoótica bovina (HEB), provenientes da Mesorregião Centro Ocidental do Rio-Grandense e encaminhados ao Laboratório de Patologia Veterinária (LPV) da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Para o estudo epidemiológico, foi avaliado o perfil das propriedades quanto à finalidade da criação, principal atividade da propriedade, altitude e área de infestação pela planta. Quanto a esses parâmetros, as propriedades com uma ou outra forma de intoxicação crônica não apresentaram diferenças. Foi determinado o perfil dos bovinos afetados quanto à idade, sexo e raça. Os mais afetados por ambas as formas clínicas foram fêmeas de raça mista (predominante na região). Na HEB houve predomínio de bovinos adultos (três a sete anos) e a forma de CCEs no TAS afetou mais bovinos idosos (mais de oito anos). Para o estudo clínico foram avaliados os sinais clínicos de bovinos com CCEs no TAS e com HEB e realizados hemogramas na fase terminal da doença. Os principais sinais clínicos nos bovinos com CCEs no TAS foram emagrecimento progressivo, atonia ruminal, tosse, disfagia, timpanismo, regurgitação e hematúria, vista em um caso. Nos bovinos com HEB, hematúria foi o principal sinal, observado em todos os casos, seguido de emagrecimento progressivo. No exame hematológico, 33,33% dos bovinos com CCEs no TAS e 66,67% dos bovinos com HEB apresentaram anemia arregenerativa. Alterações no leucograma ocorreram em alguns casos, mas linfopenia foi um achado infreqüente em ambas as formas de intoxicação. Para o estudo morfológico, foram avaliadas as bexigas de 46 casos de CCEs no TAS e de 11 casos de HEB. Macroscopicamente, 16/46 bexigas dos casos de CCEs no TAS apresentaram alterações macroscópicas, que foram nódulos vermelhos ou pálidos, hemorragia e papilomas; urina vermelha foi observada em três casos. Nos casos de HEB, os achados macroscópicos vesicais foram nódulos vermelhos, massas neoplásicas focalmente extensas, urina vermelha, papilomas, hemorragias e ruptura de bexiga; pielonefrite e hidronefrose foram observados em poucos casos. Histologicamente, 44/46 (95,65%) bexigas de bovinos com CCEs no TAS apresentaram 22 tipos diferentes de alterações morfológicas, que foram classificadas em alterações neoplásicas (5/22) e alterações não-neoplásicas (17/22), as quais foram divididas em alterações epiteliais não-neoplásicas (6/17), alterações gerais na lâmina própria (6/22) e alterações inflamatórias (5/17). Os achados histológicos das bexigas dos casos de HEB foram classificados da mesma forma, resultando em 19 tipos diferentes de alterações morfológicas. Dessas, 5/19 eram alterações neoplásicas e 14/19, alterações não-neoplásicas (9/14 alterações epiteliais não neoplásicas, 3/14 alterações gerais na lâmina própria e 2/14 alterações inflamatórias). Na HEB, os neoplasmas mesenquimais foram mais observados que os epiteliais, e a maior parte era maligno. A técnica de imuno-histoquímica foi utilizada para caracterizar os aspectos morfológicos, principalmente dos neoplasmas. Através do estudo morfológico concluiu-se que é muito freqüente a ocorrência de lesões vesicais em bovinos com a forma crônica de CCEs no TAS e que essas são idênticas às encontradas nos bovinos com HEB.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / To determine the main factors influencing the biological behavior of 40 squamous cell carcinomas (SCC) of the upper digestive tract (UDT) of cattle associated with spontaneous ingestion of bracken fern (Pteridium aquilinum), morphological, including cell proliferation, and immunohistochemical aspects were studied. The aspects analyzed included anatomical localization of SCCs, degree of differentiation, occurrence and distribution of metastasis, intensity of the lymphoplasmocytic inflammatory infiltrate (LPII), of the desmoplastic reation, tumor-associated tissue eosinophilia, and the cell proliferation index evaluated through quantification of the argyrophilic nucleolar organizer regions (AgNORs). Forty two percent of SCCs were in the cranial region, 12.5% in the middle, and 45% in the caudal region of the UDT. The neoplasms were classified as well differentiated (WD-SCC; 67.5%), moderately differentiated (MD-SCC; 20%), or poorly differentiated (PD-SCC; 12.5%). When the degree of differentiation was correlated to the anatomical localization, it was observed in the cranial region that 88.2% were WD-SCC and 11.8% were MD-SCC. In the middle region, 60% were WD-SCC, 20% were MD-SCC, and 20% were PD-SCC. In the caudal region, 50% were WD-SCC, 27,8% were MD-SCC, and 22,2% were PD-SCC. Metastasis occurred in 57.75% of the cases, mostly to regional lymph nodes, and were observed in 58.82% of the cases with SCCs of the cranial region; in 40% of the middle region, and in 61.11% of the caudal region. Metastasis to regional lymph nodes and/or to distant organs were found in 44.44% of WDSCC, 75% of MD-SCC, and 100% of PD-SCC. Migration and invasion patterns were analyzed through the immunohistochemistry technique for cytokeratin. Islands and ribbons of neoplastic keratinocytes predominated in the WD-SCCs. The patterns varied greatly in the MD-SCCs, although small aggregates, ribbons, and cords predominated. PD-SCCS were characterized by small aggregates and individual cells. Lymphatic or hematogenous invasion were detected in 11/40 SCCs. There were SCCs originating from the ductal epithelium of the salivary glands. This finding was not previously reported. The intensity of the LPII was more accentuated in the BD-SCCs than in the MDs or PDs. The intensity of the desmoplastic reaction was quantified through the immunohistochemistry technique for vimentin, and was more severe in the PD-SCCs. The tumor-associated tissue eosinophilia (TATE) was measured in the SCCs and classified as mild, moderate, or severe. The only positive statistically significant association was established between TATE and LPII intensities. Cell proliferation was evaluated through quantification of the argyrophilic nucleolar organizer regions (AgNORs) on the neoplastic keratinocytes. AgNOR mean value and standard deviation (±sd) for WD-SCCs were 1.65 (±0.23), for MD-SCCs were 1.88 (±0.31), and for PD-SCCs were 2.39 (±0.26). The correlation between the AgNOR index and each histopathological grade was statistically significant. In conclusion, the factors which influenced the biological behavior of SCCs were the degree of cell differentiation, the patterns of migration and invasion, the intensity of LPII, TATE and desmoplastic reation, and the cell proliferation index measured through quantification of the AgNORs. / Aspectos morfológicos, incluindo proliferação celular, e imunoistoquímicos de 40 carcinomas de células escamosas (CCEs) do trato alimentar superior de bovinos que consumiram samambaia (Pteridium aquilinum) espontaneamente foram estudados, visando principalmente determinar os fatores que influenciam o comportamento biológico destes neoplamas. Os aspectos analisados incluíram localização anatômica dos CCEs, grau de diferenciação celular, ocorrência e distribuição de metástases, padrões de migração e invasão, intensidade do infiltrado inflamatório linfoplasmocítico (IILP), da reação desmoplásica e da eosinofilia tecidual associada a tumores (TATE), e o índice de proliferação celular avaliado através da contagem das regiões organizadoras nucleolares argirofílicas (AgNORs). Quanto a localização anatômica, 42% dos CCEs localizaramse na região cranial, 12,5% na média e 45% na caudal do trato alimentar superior (TAS). Os CCEs foram classificados quanto ao grau de diferenciação celular em bem (CCE-BD [67,5%]), moderadamente (CCE-MD [20%]) ou pouco diferenciados (CCE-PD [12,5%]). Quando relacionado o grau de diferenciação celular com a localização no TAS, verificou-se que na região cranial 88,2% eram CCEs-BD e 11,8% eram MD; na região média, 60% eram BD, 20% eram MD e 20% eram PD; na região caudal, 50% eram BD, 27,8% MD e 22,2% PD. Metástases ocorreram em 57,75% dos casos, principalmente para linfonodos regionais, e foram observadas em 58,82% dos CCEs na região cranial, em 40% dos da região média e em 61,11% dos da região caudal. Metástases para linfonodos regionais e/ou órgãos distantes foram encontradas em 44,44% dos CCEs-BD, em 75% dos MD e em 100% os PD. Foram analisados os padrões de migração e invasão com o auxílio da técnica de imunoistoquímica para citoqueratina. Nos CCEs-BD predominaram os padrões em ilhas e fitas de queratinócitos neoplásicos; nos MD os padrões variaram muito porém predominaram os agregados pequenos, fitas e cordões; nos PD predominaram os agregados e as células individuais. Invasão vascular linfática e/ou sangüínea foram observadas em 11/40 CCEs. Foram observados CCEs originando-se do epitélio dos ductos das glândulas salivares, aspecto este que não havia sido relatado anteriormente. Observou-se que a intensidade do IILP era muito mais acentuada nos CCEs-BD que nos MD e PD. A intensidade da reação desmoplásica foi quantificada através da imunistoquímica para vimentina e foi muito mais acentuada nos CCEs-PD. A TATE foi medida nos CCEs quanto à intensidade em leve, moderada ou acentuada. A única associação positiva estatisticamente significativa foi estabelecida entre a intensidade da TATE e a do IILP. A proliferação celular foi avaliada quantitativamente através da contagem das regiões organizadoras nucleolares argirofílicas (AgNORs) nos queratinócitos neoplásicos. A média e o desvio padrão (±DP) de AgNORs nos CCEs BD foi de 1,65 (±0,23), nos MD de 1,88 (±0,31) e nos PD foi de 2,39 (±0,26). A correlação entre o índice de AgNOR e cada grau de diferenciação celular foi estatisticamente significativa. Concluiu-se que os fatores que influenciaram no comportamento biológico dos CCEs foram o grau de diferenciação celular, os padrões de migração e invasão, a IILP, a TATE e da reação desmoplásica e o índice de proliferação celular avaliado através da contagem das AgNORs.