This work investigates the process of automating reconstruction of buildings from video imagery. New metrics were developed to detect the least blurred images in a sequence for further processing. Phase correlation for point matching was investigated and new metrics were developed to identify successful matches. Direct relative orientation algorithms were investigated in-depth. A significant finding was a new 6-point algorithm which outperformed previously published algorithms for a number of calibrated camera and target geometries. The development of the new metrics and the outcomes from the comprehensive investigations conducted have contributed to a better understanding of the challenging problem of automatically reconstructing 3D objects from image sequences.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karolinska institutet, 2005. / Härtill 6 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karolinska institutet, 2006. / Härtill 4 uppsatser.

Thesis (Ph. D.) -- University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas, 2005. / Vita. Bibliography: 195-256.

O receptor ativado do peroxissomo γ (PPAR-γ) é regulador do metabolismo e diferenciação do tecido adiposo, sendo um alvo conhecido das tiazolidinedionas (TZD), utilizadas para o tratamento do diabetes tipo 2 (DM2). As TZD agem como um agente sensibilizador da ação da insulina nos tecidos periféricos e tem sido especulado que as TZDs podem ter um papel na função da célula , prevenindo perda de massa e melhorando a sua viabilidade a longo prazo. Este efeito seria supostamente mediado pela transcrição de genes que favoreceriam a lipólise, diminuindo o conteúdo intracelular de triglicérides e, portanto, diminuindo a lipotoxicidade. Entretanto, alguns estudos também mostraram efeito nulo ou mesmo deletério das TZDs sobre as ilhotas pancreáticas. Na realidade, o papel de genes-alvo para o PPAR- nas ilhotas pancreáticas é ainda pouco conhecido. Estudamos o perfil de expressão gênica induzido pelo tratamento com Pioglitazona (Pio), uma TZD aprovada e disponível para uso clínico no tratamento do DM2, em ilhotas pancreáticas murídeas em cultura primária, com concentrações normal e suprafisiológica de glicose no meio de cultura. As ilhotas foram obtidas de ratos wistar machos de dois meses de idade e isoladas pelo método do gradiente de Ficoll e então cultivadas em 5,6 mM ou 23 mM de glicose por 24h, sendo tratadas com Pio 10 M ou DMSO 0,1% (veículo). A Pioglitazona foi cedida pela Takeda Farmacêutica, Osaka, Japão. O RNA foi extraído com Trizol e purificado com o kit RNeasy (Qiagen). As amostras foram marcadas e hibridizadas no microarranjo de cDNA Mouse Panchip 13k, usando-se cinco replicatas biológicas diferentes para cada condição. A análise estatística dos dados do microarranjo foi feita com o uso do programa significance analysis of microarrays (SAM) com uso de taxa de descobrimento falso (FDR) de 20%. A análise das vias acometidas foi feita com o Ingenuity Pathway Analysis (www.ingenuity.com). Os resultados de expressão gênica foram confirmados por RT-qPCR. Em concentração de 5,6 mM de glicose no meio de cultura, 101 genes foram modulados pela Pio, sendo 49 regulados para cima, com aumento de sua expressão na presença da droga e 52 genes regulados para baixo. Em 23 mM de glicose, 1.235 genes foram afetados, sendo 621 para cima e 623 para baixo. A comparação entre as duas condições revelou 74 genes que foram modulados em ambas as concentrações de glicose. A análise das vias biológicas alteradas mostrou que genes relacionados ao metabolismo de lípides foram modulados em ambas as concentrações de glicose. Em 23 mM foi ainda significativo o grupo de genes relacionados a ciclo celular e morte celular que tiveram sua expressão modificada pela presença da droga na cultura. Este dado demonstrou que além de seus efeitos conhecidos nos adipócitos, o sensibilizador de insulina Pioglitazona modula a expressão de genes nas ilhotas pancreáticas, especialmente na presença de concentrações suprafisiológicas de glicose, afetando notadamente genes relacionados ao metabolismo lipídico, sendo vários deles ligados a lipogênese, como Srebf1, Scd2 e Fabp4 cujas expressões aumentaram em ambas as concentrações de glicose. Além disso foi observado aumento na expressão de genes com atividade pró-apoptótica como Tnf, Bad, Bax, Caspase4, Fadd e Myc. A Pioglitazona parece induzir um perfil gênico desfavorável em ilhotas pancreáticas mantidas em cultura em concentrações suprafisiológicas de glicose. / Peroxisome proliferator-activator receptor-γ (PPAR-γ) is a target for thiazolidinedione (TZD) antidiabetic drugs and a regulator of adipose tissue differentiation and metabolism. TZD act as an insulin sensitizing agent on peripheral tissues. It has been speculated that TZD could play a role on beta-cell function, preventing loss and improving viability in the long-term. This effect is supposed to be mediated through a potential benefit against lipotoxicity, favouring lypolisis and decreasing intracellular tryglicerides content. Nevertheless some studies also showed a lack or even a potential deleterious effect of TZD on islets. The role of PPAR-γ target genes in pancreatic islets is actually still largely unclear. We studied the gene expression profile induced by the treatment with Pioglitazone (Pio), an approved TZD for T2DM therapy, on rat pancreatic islets primary culture both at normal and supraphysiological glucose medium concentrations. Islets were obtained from 2 month-old, male, wistar rats and isolated through the Ficoll gradient method and then cultured with 5.6 mM or 23 mM of glucose concentration for 24h, being treated with Pio 10 µM or DMSO 0.1% (vehicle). Pioglitazone was provided by Takeda Pharmaceuticals, Osaka, Japan. RNA was extracted with Trizol (Sigma) and purified with RNeasy kit (Qiagen). Samples were labeled and then hybridized on the Mouse PanChip 13k cDNA microarray, using 5 different biological replicates for each test condition. Statistical Analysis of the microarray data was performed using significance analysis of microarrays (SAM) with a false discovery rate of 20%. Pathways assessment was performed through Ingenuity Pathway Analysis (www.ingenuity.com). Gene expression results were confirmed through RT-qPCR. At 5.6 mM glucose 101 genes were modulated by Pio, 49 upregulated and 52 downregulated. At 23 mM, 1,235 genes were affected, 612 upregulated and 623 downregulated. Comparison between both conditions revealed 74 genes that were similarly modulated at both glucose concentrations. Pathway analysis of perturbed genes revealed biologically relevant networks related to lipid metabolism at both glucose medium concentrations. At 23 mM, cell cycle and cell death pathways were significant modulated as well. These data demonstrates that in addition to known effect in adipocytes, the insulin sensitizing agent Pioglitazone modulates gene expression in pancreatic islets, especially in the presence of supraphysiological glucose concentrations, affecting especially lipid metabolism and mechanisms of cell death and cell cycle. Considering the ontology of modulated genes it seems to be a trend towards lypogenesis (increased Srebf1, Scd2 and Fabp4 RNA expressions) with Pio treatment also enhancing the abundance of some genes considered to be pro apoptotic like Tnf, Bad, Bax, Caspase4, Fadd and Myc. Pioglitazone seems to induce a negative gene expression profile in islets cultured at high glucose concentrations.

Orientadores: Reginaldo Palazzo Junior, Marcio de Castro Silva Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T16:43:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_AndreaSantosLeiteda_D.pdf: 5117477 bytes, checksum: e8f0c742c67382cad01387d3e62f6705 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Um dos desafios em biologia matemática e mostrar a existência de qualquer forma de códigos corretores de erros na estrutura do DNA. Usando os conceitos da teoria de comunicação, propomos um modelo para o sistema de codificacao e decodificaçao do mecanismo de importaçao de proteínas mitocondriais similar a um sistema de comunicacoes digital. Este modelo consiste de um mapeador responsável por transformar os nucleotídeos (A, C, G, T) no alfabeto (0,1, 2, 3) usado pelo codigo sobre a estrutura de anel; um codificador (cádigo BCH); e um modulador (codigo genetico, tRNA e rRNA). O processo de decodificaçao baseia-se em uma analogia entre o processo de decodificacão do algoritmo Berlekamp-Massey para aneis e o complexo TOM (complexo ancorado na membrana externa da mitocondria responsavel por auxiliar na importacçãao das proteínas precursoras). Neste processo temos um demodulador (proteínas Tom 70 e Tom20), um decodificador (o complexo GIP - poro geral de inserção) e o receptor (subcompartimento mitocondrial). Neste trabalho mostramos que as sequencias de DNA (sequencias de direcionamento) são identificadas como palavras-codigo de um código G-linear sobre a extensão de um anel de Galois. Além disso, essas sequências de DNA e suas fitas complementares estão relacionadas matematicamente através dos polinómios primitivos e seus polinómios recíprocos, respectivamente. Um estudo filogenético sugere que a proteína malato desidrogenase da Arabidopsis thaliana encontrada no banco de dados NCBI e uma sequência derivada da proteína malato desidrogenase reproduzida pelo cídigo corretor de erros. Este modelo também reproduz com notível precisão os parâmetros cinéticos baseados em substituicões de aminoíacidos em oligopeptídeos sintéticos. Apresentamos, pela primeira vez, a existência de códigos corretores de erros associados com as sequências de DNA, os quais sugerem fortemente a existência de códigos concatenados no genoma. Os resultados apresentados neste trabalho contribuem para o desenvolvimento de um procedimento sistemático que podera ser empregado em analises de mutacães/polimorfismos com aplicações na engenharia geníetica. / Abstract: One of the puzzling problems in mathematical biology is to show the existence of any form of error-correcting code in the DNA structure. Using information theory considerations we propose a model for the biological coding system similar to that of a digital communication system. This model consists of a mapper (transformations from the set of nucleotides either to the set (0, 1, 2, 3) ring; an encoder (BCH code); and a modulator (genetic code, tRNA and rRNA). The decoding process is based on the Modified Berlekamp-Massey algothm in an analogy with the TOM complex (translocase of the mitochondrial outer membrane). In this process we have a demodulator (Tom 70 and Tom 20 proteins), a decoder (GIP complex) and the receiver (mitochondrion). In this work we show that DNA sequences (targeting sequences) are identified as codewords of a G-linear code over Galois ring extensions. In addition, these DNA sequences and their complementary strands are mathematically related to the primitive polynomials and their reciprocal polynomials, respectively. A phylogenetic study suggest that the MDH protein, Arabidopsis thaliana, found in the NCBI databank is a derived sequence of the MDH protein reproduced by the error correcting code. This model also reproduces with remarkable accuracy kinetic parameters based on amino acid substitutions on synthetic oligopeptides. We show, for the first time, the existence of error-correcting codes associated with DNA sequences, which strongly infer on the existence of nested codes within the genome. The results presented in this work contribute to the development of a systematic procedure which may be employed in the mutations/polymorphisms analysis with applications in genetic engineering. / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

As maiores taxas de incidência de câncer de mama ocorrem em mulheres idosas, que apresentam tumores com expressão de receptores de estrógeno e/ou progesterona, de baixo estadiamento e menor taxa de proliferação, se comparado com as jovens. Um dos fatores de predisposição ao câncer de mama é mutação germinativa nos genes BRCA1 ou BRCA2, que podem compreender entre 5-10% das pacientes diagnosticadas. A grande maioria dos casos são ditos esporádicos, em que não há como estabelecer um único fator determinante. Dentre o escopo de possíveis causas estão as mutações somáticas, acumuladas no tecido mamário ao longo da vida. A identificação destas mutações permite melhor compreensão da carcinogênese e possibilita a criação de tratamentos cada vez mais personalizados. O gene PIK3CA, por exemplo, já está determinado como driver (responsáveis pela obtenção de vantagem seletiva de um determinado clone) para câncer de mama. As mutações patogênicas que ocorrem neste gene levam a ativação da via de Akt/mTOR, entre outras, que mantém o ciclo celular ativo. Um gene que vem sendo estudado recentemente é o PRKD1, cujas funções parecem estar ligadas à manutenção do fenótipo epitelial das células do tecido mamário. Assim, o objetivo desse trabalho identificar mutações germinativas nos genes BRCA1 e BRCA2, analisando também o histórico familiar para câncer de mama/ovário/próstata, e mutações somáticas no gene PRKD1 em pacientes pós menopausadas,. Foram incluídas quarenta e nove pacientes diagnosticadas com carcinoma ductal invasivo em idade superior a 54 anos, que preenchessem critérios da NCCN (National Comprehensive Cancer Network) para Síndrome de Câncer de Mama e/ou Ovário Hereditário e tinham disponível um fragmento tumoral emblocado em parafina coletado na ausência de tratamento neo adjuvante. A extração de DNA foi realizada a partir do sangue periférico para sequenciamento de BRCA1 e BRCA2, realizado através da plataforma Ion Torrent(TM) ou pelo método de Sanger. Os resultados obtidos por Ion Torrent(TM) foram analisados, primeiramente, através da ferramenta online Ion Reporter e os de Sanger através do programa Mutation Surveyor v.3.20. Para a caractetização das variantes encontradas foram utilizados: os bancos de dados BIC, LOVD, LOVD-IARC, UMD e ClinVar além dos preditores in silico da conservação dos aminoácidos entre as espécies Polyphen-2, SIF, Provean e AlignGVGD e do preditor de efeito no splicing HSF e bancos de dados de frequência alélica ExAC, 1000 genomas e NHLBI GO Exome Sequencing Project, seguindo os critérios da American College of Medical Genetics and Genomics em conjunto com a Association for Molecular Pathology. Para caracterização de mutação somática do gene PRKD1 determinou-se duas regiões de maior importância para serem sequenciadas: Ser738/Ser742 e Ser910 que fosforilam o domínio quinase da proteína, ativando-o. Vinte e três amostras tumorais tiveram DNA extraído. Também foi realizada uma análise das informações sobre PRKD1 do banco de dados COSMIC (Catalogue of Somatic Mutations in Cancer) e a construção de curvas de sobrevida (Kaplan-Meier) da expressão de PRKD1 utilizando a ferramenta online KM Plotter. A idade mediana das pacientes foi de 62 anos ao diagnóstico e de 64 anos na época de inclusão no estudo. A maioria tinha tumores de grau histológico II (63,27%), estádio clinico II (20%) e do subtipo luminal B (53,06%). Trinta e duas relataram parentes de primeiro grau afetados com câncer de mama/ovário/ próstata. Trinta e oito pacientes tiveram sequenciamento completo de BRCA1 e BRCA2 por Ion Torrent(TM) e onze tiveram sequenciamento parcial de BRCA1 e BRCA2 por Sanger. Variantes patogênicas foram encontradas em quatro pacientes (BRCA1=2/BRCA2=2). Uma nova variante missense foi identificada em BRCA2: c.3371A > G (p.Q1124R). Para o sequenciamento de PRKD1 quinze foram sequenciadas para Ser910 e de oito foi possível analisar o resultado. Nenhuma variante patogênica foi encontrada. Os dados obtidos sobre PRKD1 no COSMIC foram: de 2773 amostras, em apenas 15 (0,54%) foram identificadas mutações em PRKD1, 46% (7/15) provém de mulheres com idade superior a 55 anos e subtipo molecular Luminal. PRKD1 apresenta maiores frequência de mutação em câncer de intestino grosso (4,22%) e pele (4,02%). As curvas de sobrevida construídas no KM Plotter demonstram a alta expressão do gene parece ter impacto positivo na sobrevida das pacientes. Apesar da baixa frequência de mutações no PRKD1 este gene, outros dados demonstram que parece ter um papel de gene supressor de tumor no câncer de mama, que deve ser inibido de através de outros mecanismos como metilaçao de DNA / The highest rates of breast cancer incidence occur in elderly women, who present estrogen and / or progesterone receptor tumors, with a low clinical staging and lower proliferation rate compared to the young women. One of the factors predisposing to breast cancer is germline mutation in the BRCA1 or BRCA2 genes, which may comprise between 5-10% of the diagnosed patients. The vast majority of cases are said to be sporadic, in which there is no way to establish a single determining factor. Among the scope of possible causes are somatic mutations, accumulated in the breast tissue throughout life. The identification of these mutations allows a better understanding of carcinogenesis and enables the creation of increasingly personalized treatments. The PIK3CA gene, for example, is already determined as a driver (responsible for the selective advantage of a particular clone) for breast cancer. The pathogenic mutations that occur in this gene lead to the activation of Akt / mTOR pathway, among others, which keeps the cell cycle active. One gene that has recently been studied is PRKD1, whose functions seem to be linked to the maintenance of the epithelial phenotype of the mammary tissue cells. Thus, the objective of this work was to identify germline mutations in BRCA1 and BRCA2 genes, also analyzing the family history for breast / ovarian / prostate cancer, and somatic mutations in the PRKD1 gene in postmenopausal patients. Forty-nine patients diagnosed with ipsilateral ductal carcinomas over the age of 54 years who completed NCCN (National Comprehensive Cancer Network) criteria for Breast Cancer and / or Hereditary Ovarian Syndrome and had a tumor paraffin embedded in paraffin collected in the absence of neo adjuvant treatment available. DNA extraction was performed from the peripheral blood for sequencing of BRCA1 and BRCA2, performed through the Ion Torrent (TM) platform or by the Sanger method. The results obtained by Ion Torrent (TM) were first analyzed through the online tool Ion Reporter and those by Sanger through the program Mutation Surveyor v.3.20. The BIC, LOVD, LOVD-IARC, UMD and ClinVar databases were used in addition to the in silico predictors of amino acid conservation among Polyphen-2, SIF, Provean and AlignGVGD species and the effect predictor in the HSF splicing and allelic frequency databases ExAC, 1000 genomes and the NHLBI GO Exome Sequencing Project, following the criteria of the American College of Medical Genetics and Genomics in conjunction with the Association for Molecular Pathology. In order to characterize the somatic mutation of the PRKD1 gene, we determined two regions of greater importance to be sequenced: Ser738 / Ser742 and Ser910 that phosphorylate the protein kinase domain, activating it. Twenty-three tumor samples had DNA extracted. An analysis of PRKD1 information from the COSMIC (Catalog of Somatic Mutations in Cancer) database and the construction of survival curves (Kaplan-Meier) for PRKD1 expression using the online KM Plotter tool was also performed. The median age of the patients was 62 years at diagnosis and 64 years at the time of inclusion in the study. Most of them had tumors of histological grade II (63.27%), clinical stage II (20%) and molecular subtype luminal B (53.06%). Thirty-two reported first-degree relatives affected with breast / ovarian / prostate cancer. Thirty-eight patients had BRCA1 and BRCA2 complete sequencing by Ion Torrent (TM) and eleven had BRCA1 and BRCA2 partial sequencing by Sanger. Pathogenic variants were found in four patients (BRCA1 = 2 / BRCA2 = 2). For PRKD1 sequencing, fifteen patients tumors were sequenced for Ser910 and in eight samples it was possible to analyze the result. No pathogenic variant was found. The data obtained on PRKD1 in COSMIC were: from 2773 samples, in only 15 (0.54%) mutations were identified in PRKD1, 46% (7/15) came from women aged over 55 years and had tumor molecular subtype Luminal. PRKD1 shows higher mutation frequency in cancer of the large intestine (4.22%) and skin (4.02%). The survival curves constructed in KM Plotter demonstrate the high expression of the gene seems to have a positive impact on the patients survival . Despite the low frequency of mutations in PRKD1 gene, other data demonstrate that it appears to play a role of tumor suppressor gene in breast cancer, which must be inhibited by other mechanisms such as DNA methylation

1,25(OH)2D3 em concentrações elevadas (10-100nM) exerce efeito antiproliferativo e altera o perfil de expressão gênica de linhagens de câncer de mama. Entretanto, o estudo de linhagens não considera as interações epitéliomesênquima, as quais regulam o desenvolvimento do tumor. Além disso, elevadas concentrações de 1,25(OH)2D3 induzem hipercalcemia in vivo. Nossa proposta foi avaliar as ações de uma dose relativamente baixa de 1,25(OH)2D3, concentração que pode ser alcançada in vivo (0,5nM), e uma concentração farmacológica (100nM) em cultura organotípica de câncer de mama, modelo próximo ao fisiológico que simula as condições in vivo, no perfil de expressão gênica.Para isto, avaliamos a integridade da via pela indução do gene alvo CYP24A1. Inicialmente foram avaliadas amostras de 5 pacientes. Biópsias de câncer de mama foram seccionadas, cultivadas e tratadas por 24h com 1,25(OH)2D3 0.5nM ou 100nM. A cultura organotípica manteve-se viável com preservação das características teciduais e índice de proliferação. O perfil de expressão gênica foi determinado pela análise do chip de microarray (U133 Plus 2.0, Affymetrix). Foram regulados 394 genes (Repeated Measures ANOVA, p<0.05, variação de expressão ³ 1,5) incluindo genes envolvidos em resposta imune e metabolismo celular primário. Foram selecionados 7 genes vitamina D induzidos (cuja variação de expressão foi ³ 2 e concordância no sentido da regulação). Análises complementares foram realizadas em um segundo grupo de pacientes (n=16) cujas amostras foram processadas da mesma maneira por qPCR. Estes genes eram: CD14, IL33, BMP6; DPP4, CA2, SHE e IL1RL1. Observou-se indução da expressão de CA2, DPP4 e CD14 mediante tratamento com 1,25(OH)2D3 100nM e CA2, também pela concentração 0,5nM. Além disso, avaliamos a expressão de genes candidatos num modelo in vitro de transformação mamária composto por células HME, HMELT, HMELT+Ras e também a linhagem MCF7, sob as mesmas condições de tratamento (por qPCR, western blotting, microscopia confocal e ELISA). Todos genes candidatos foram regulados positivamente pela vitamina D no modelo de progressão após o tratamento (RT-qPCR). Dentre eles, CD14, IL1RL1 e SHE também foram induzidos em células MCF7. A fração solúvel de CD14 mostrouse significativamente aumentada, assim como houve indução da proteína CA2 nas linhagens HME and HMELT tratadas com a VD. Concluindo, temos que a via de sinalização da vitamina D é funcional em secção de tecido tumoral cultivadas ex vivo, modelo que preserva as interações epitélio-estroma e simula as condições in vivo. Dentre os diversos genes modulados pela 1,25(OH)2D3, encontram-se CYP24A1, CA2, DPP4 e CD14, os quais podem representar biomarcadores da ação deste hormônio no câncer de mama. / High 1,25(OH)2D3 (VD) concentrations (10-100nM) exerts antiproliferative effects and modifies gene expression profile in breast cancer (BC) cell lines. However, studies conducted in cell lines disconsider stromal-epithelium interactions, which are known to regulate breast cancer development. Besides, high VD concentrations may cause hypercalcemia in vivo. Our aim was to evaluate the effects of a relatively low (0,5nM) concentrations of 1,25(OH)2D3 which can be attained in vivo, and pharmacological concentrations (100nM) in an organ culture model, a physiological model which mimics in vivo conditions, by means of differential gene expression profile. Vitamin D pathway integrity was evaluated by the expression of the target gene, CYP24A1. Freshly excised human BC tumor samples were sliced and cultivated in complete culture media containing vehicle, 0.5nM or 100nM 1,25(OH)2D3 for 24 hours. Organotypic culture remained viable with preserved tissue architecture and proliferation index for at least 24 hours. Affymetrix (U133 Plus 2.0) gene expression profiles obtained in five separate tissue samples for each treatment revealed 394 regulated genes (Repeated Measures ANOVA, p<0.05, fold induction ³ 1,5). Biological functions over-represented included immune response and primary cellular metabolism. Expression of seven candidate genes (CD14, IL33, BMP6; DPP4, CA2, SHE and IL1RL1; fold induction ³ 2) was further evaluated in a large number of samples (n=16) using qPCR. Among them, CA2, DPP4 and CD14 were induced by 1,25(OH)2D3 100nM. CA2 was also induced after 1,25(OH)2D3 0.5nM treatment. Expression of candidate genes was also assessed in a model of mammary epithelial cell transformation HME, HMELT, HMELT+Ras and also MCF7 cells treated with VD by qPCR, western blotting, confocal microscopy and ELISA assays. The seven genes were confirmed upregulated by VD (RT-qPCR analysis) in the cell transformation model. Among them, CD14, IL1RL1 and SHE were also modulated in MCF7 cells. A significant increase in soluble CD14 and induction of CA2 protein levels was also detected in HME and HMELT VD treated cells. In conclusion, VD signaling pathway is functional in BC slices cultured ex vivo, a model which preserves stromalepithelial interactions and mimics in vivo conditions. Several genes regulated by 1,25(OH)2D3 were identified in this model and CYP24A1, CA2, DPP4 and CD14 may represent biomarkers of vitamin D action in human breast cancer.

O Papel da 1,25(OH)2D3 (VD3) ou calcitriol, o metabolito ativo da Vitamina D, em câncer de mama tem sido extremamente explorado. Os efeitos antiproliferativos, prodiferenciativos e antiinflamatórios da VD3 são bem documentados na literatura. Análises de microarray vêm auxiliando a identificação de vários genes responsivos e modulados pela VD3 e seus análogos. A maioria desses genes apresentados na literatura é proveniente de estudos utilizando linhagens celulares de câncer de mama ou modelos animais. Pouco é sabido sobre a ação da VD3 em outros tipos celulares constituintes do microambiente tumoral. Fibroblasto associado ao câncer (FAC), o principal componente do microambiente tumoral, apresenta um papel central no complexo processo de interação entre tumor e estroma e consequentemente em todos os passos envolvidos na tumorigênese. O objetivo do nosso estudo foi identificar genes chaves regulados pela VD3 em fibroblastos associados ao câncer de mama. Para isso, culturas primárias de fibroblastos provenientes de cinco amostras de carcinoma mamário ductal invasivo foram estabelecidas e posteriormente caracterizadas fenotipicamente por um conjunto de marcadores. Após a confirmação da presença de receptor de vitamina D, os fibroblastos de cada amostra foram divididos em três grupos: um grupo controle e grupos de tratamento com 0,5 nM e 100 nM de VD3 durante 24 horas. A determinação do perfil de expressão gênica foi realizado utilizando tecnologia de oligo microarray com o GeneChip Human Genome U133 Plus 2.0 (Affymetrix). Foram obtidos 274 genes diferentemente expressos entre os grupos controle e tratamento com 0,5 nM de VD3, muitos deles envolvidos em processos como apoptose e migração celular. Os 161 genes diferentemente expressos obtidos a partir da comparação entre grupos controle e tratamento com 100 nM de VD3 apresentaram-se funcionalmente envolvidos em diversos processos biológicos, sendo que os mais significativos processos regulados pela VD3 em fibroblastos associados ao câncer de mama foram respostas inflamatória e imune, sugerindo que a ação antiinflamatória da VD3, anteriormente relatada em estudos utilizando células epiteliais de câncer de mama, pode também ser aplicada a fibroblastos associados ao câncer de mama / The role of 1,25(OH)2D3 (calcitriol), the active metabolite of Vitamin D, in breast cancer has been extremely explored. Antiproliferative, prodifferentiating and anti-inflammatory effects of calcitriol have been reported in breast cancer. Expression profile by microarray analysis has identified many responsive genes modulated by calcitriol and analogs. The majority of them defined to date are based on studies using breast cancer cell lines or mouse models. Little is known about the action of calcitriol in the others cell types present into the tumor microenvironment. Cancerassociated fibroblasts (CAFs), the principal cell component of the tumor microenvironment, play a central role in the complex process of tumour stroma interaction and consequently in all breast cancer tumorigenesis steps. The aim of our study was to identify key genes that are regulated by calcitriol in breast cancer associated fibroblasts. Primary fibroblasts cell cultures from five breast cancer samples were established and then phenotyping characterized by a set of markers. The occurrence of vitamin D receptor was confirmed in all samples and fibroblasts were divided in three groups: one control group and two treatment groups, 0.5 nM and 100 nM of calcitriol during 24 hours. The determination of gene expression profile was performed by oligo microarray technology using the GeneChip Human Genome U133 Plus 2.0 (Affymetrix). Control and 0.5 nM calcitriol analysis resulted in 274 differentially expressed genes, many of then involved in biological processes as apoptosis and cell migration. The 161 differentially expressed genes obtained from comparison between groups control and 100 nM calcitriol treatment were functionally involved in several biological processes. The most significantive processes regulated by VD3 in breast CAFs were the inflammatory and immune responses, suggesting that the anti-inflammatory action of calcitriol, yet reported in several studies using epithelial breast cancer cells, may also been applied to breast cancer associated fibroblasts

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-30T20:05:29Z No. of bitstreams: 1 thaisaparecidavieirareis.pdf: 1630302 bytes, checksum: d9e1d09066119dbc3c4a339f7ccc6564 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T15:59:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 thaisaparecidavieirareis.pdf: 1630302 bytes, checksum: d9e1d09066119dbc3c4a339f7ccc6564 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T15:59:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thaisaparecidavieirareis.pdf: 1630302 bytes, checksum: d9e1d09066119dbc3c4a339f7ccc6564 (MD5) Previous issue date: 2012-06-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A doença diarréica aguda (DDA) é, ainda hoje, uma das principais causas de morbidade e mortalidade infantil, nos países em desenvolvimento. Na diarreia aguda não bacteriana, os adenovírus entéricos constituem um dos importantes agentes etiológicos da doença. Os adenovírus humanos (HAdV) pertencem à família Adenoviridae e ao gênero Mastadenovirus, cujos membros estão classificados em 7 espécies (A-G) e 54 sorotipos. Dentre estes, os sorotipos 40 e 41, ambos da espécie F, são os mais comumente associados com a DDA. Considerando-se, então, a importância da DDA em países em desenvolvimento, o grande número de casos que não são esclarecidos e o pouco conhecimento sobre a infecção e a participação dos HAdV na gênese da DDA, em Juiz de Fora, Minas Gerais, foi realizado o presente estudo. Entre janeiro de 2007 e dezembro de 2010, foram analisados 395 espécimes fecais diarréicos, provenientes de indivíduos de várias idades, atendidos em serviços ambulatoriais e hospitalizados. A presença dos HAdV foi detectada pela reação de PCR , utilizando-se os iniciadores específicos e a caracterização molecular das amostras positivas foi feita pelo seqüenciamento e análise filogenética das sequências parciais do gene do Hexon. Para as análises estatísticas, foi utilizado o programa SPSS versão 13.0, tendo se adotado um valor de significância como p<0,05. A prevalência da infecção por HAdV, no período 2007-2010, foi de 10,9% (43/395). Os resultados mostraram que não houve correlação significante entre a procedência da amostra (ambulatorial X hospitalar) e a ocorrência da infecção (p=0,152), o mesmo tendo sido observado em relação ao gênero do indivíduo infectado (p=0,393). Por outro lado, a maioria dos casos positivos foi detectada em crianças de até 24 meses de idade, mostrando uma correlação estatisticamente significante entre a idade dos indivíduos infectados e a ocorrência da infecção (p=0,007). Na maioria dos casos de infecção pelo HAdV (36/43), este foi o único agente viral detectado, no entanto, foram observados casos de coinfecção HAdV/Rotavirus (5/43) e HAdV/Norovirus (2/43). A análise filogenética das sequências parciais do gene do Hexon, de 35 amostras positivas, revelou que todas agruparam com amostras de HAdV da espécie F, sorotipo 41, confirmando assim, a associação de HAdV entéricos, nos casos estudados. Este levantamento epidemiológico revelou a presença e a circulação destes vírus na população de Juiz de Fora, no período avaliado, bem como sua importante participação na gênese da DDA, permitindo assim, esclarecer uma boa parte dos casos da doença, que normalmente ficaria sem definição etiológica. / Acute diarrheal disease (ADD) is still the major cause of child morbidity and mortality in developing countries. Among the non-bacterial diarrhea, enteric adenoviruses are one of the most important etiologic agents of disease. Human adenoviruses (HAdV) belongs to the Adenoviridae family and Mastadenovirus genus. The virus are classified into seven species (A-G) and 54 serotypes. Among them, serotypes 40 and 41, both of the species F, are the most commonly associated with ADD. Taking in consideration the importance of the DDA in developing countries, the large number of cases that don’t have the etiologic agent identified and the lack of knowledge about the participation of HAdV infection and the pathogenesis of ADD, we performed this study in Juiz de Fora, Minas Gerais. Between January of 2007 and December of 2010 395 diarrheal fecal specimens originating from individuals of various ages treated in ambulatory and hospitalized were analyzed. The presence of HAdV was detected by PCR, using specific primers, and molecular characterization of positive samples was performed by sequencing and phylogenetic analysis of partial sequences of the hexon gene. For statistical analyzes, we used SPSS version 13.0, adopting a value of p <0.05 as significant. The prevalence of infection by HAdV between 2007-2010 was 10.9% (43/395). The results showed no significant correlation between the origin of the sample (hospital X ambulatory) and the occurrence of infection (p = 0.152), and the same was observed in relation to gender of the infected person (P=0,393). Moreover, the majority of positive cases was detected in children under 24 months of age, showing a statistically significant correlation between the age of the infected individuals and the occurrence of infection (p=0,007). In most cases of infection HAdV (36/43), this was the only viral agent detected, however, cases of co-infection HAdV / Rotavirus (5/43) and HAdV /Norovirus (2/43) were identified. Phylogenetic analysis of partial sequences of the hexon gene from 35 positive samples revealed that all samples clustered with HAdV species F, serotypes 41, confirming the association of enteric HAdV in the cases of this study. This epidemiological survey revealed the presence and circulation of these viruses in the population of Juiz de Fora in the period studied, as well as its important role in the genesis of the DDA, our data identified a good number of cases of the disease, which normally remains unidentified.