Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) has been shown to be an absolute requirement for ovarian follicle development. Although VEGF is commonly regarded primarily as an angiogenic factor, granulosa cells are a major site of VEGF synthesis in the follicle and they express VEGF receptors (VEGFR1 and VEGFR2). Further, the development of the dominant follicle is characterised by a substantial increase in granulosa cell expression of VEGF and its receptors. In spite of this, potential non-angiogenic effects of VEGF in these follicles have not been elucidated. The objective of the three studies described in this thesis was to use an in vitro bovine granulosa cell model to investigate the roles of VEGF during development of the dominant follicle. In addition, in light of evidence in other cell types, potential interactions between VEGF signalling and heterotrimeric protein signalling in these follicles were also investigated. In the first study, granulosa cells were obtained from healthy follicles with diameters of 4 to 8 mm (corresponding to just before the selection of a dominant follicle during a follicular wave) or 9 to 14 mm (encompassing all developmental stages of a dominant follicle) and exposed to a range of VEGF concentrations (1 to 100 ng/ml) encompassing concentrations found naturally in bovine dominant follicles. VEGF at 1 ng/ml, but not at higher concentrations (P > 0.1), induced significant proliferation of bovine granulosa cells from 4 to 8 mm follicles (P = 0.024) and increased the proliferative response of these cells to FSH (P = 0.045). VEGF also induced a dose-dependent increase in ERK1/2 activation by granulosa cells from 4 to 8 mm follicles (P < 0.03) but did not have any effect on expression of the steroidogenic enzyme, CYP11A1, by these cells (P > 0.1). VEGF, at a dose of 1 ng/ml (P = 0.003), but not at higher doses (P > 0.1), induced an increase in COX-2 expression by granulosa cells from 9 to 14 mm follicles. In addition, LH stimulation of both ERK phosphorylation (P < 0.05) and COX-2 expression (P < 0.05) in granulosa cells from 9 to 14 mm follicles were prevented (P > 0.1) by specific inhibition of VEGFR2, indicating that VEGF may mediate COX-2 responses to LH in these cells. The second study sought to examine the expression of heterotrimeric G-protein á subunits and PLCâ isoforms by real-time PCR and westen blotting in bovine granulosa cells throughout follicle development to identify specific molecular components of heterotrimeric G-protein pathways that may functionally interact with intracellular VEGF signals. Results showed that GNAS, GNA11 and GNAI2 were all expressed at significantly (P < 0.05) higher levels in granulosa cells of pre-ovulatorysize follicles (10.0 to 13.9 mm) than in cells from smaller follicles (2.0 to 5.9 mm and 6.0 to 9.9 mm). In addition, all PLCB isoforms except PLCB2 were expressed in bovine granulosa cells with PLCB3 being more abundant than PLCB1 and -4. Levels of PLCB3 in granulosa cells from pre-ovulatory-size follicles were much higher (>16-fold; P < 0.005) than in smaller follicles. Immunocytochemical analysis revealed that PLCB3 was located primarily in the cytoplasm, whereas PLCB1 was distributed primarily in the nucleus. These results identified Gs, Gq/11, Gi2 and PLCâ3 as candidates for cross-talk between VEGF and heterotrimeric G-protein signalling during the development of the dominant follicle. The potential involvement of these molecules on VEGF-induced responses in granulosa cells from 9-14 mm follicles was investigated in the third study by determining the effects of specific inhibitors of Gi (pertussis toxin, PTX) or Gq/11 (YM-25489) or PLCB3 siRNAs on VEGF-induced p-ERK. Results showed a 2.3 fold mean increase in p-ERK in response to VEGF in the absence of G protein inhibitors (P < 0.0001) but a VEGF response that was completely or partially abolished, respectively, in the presence of PTX (P > 0.8) or YM-25489 (1.6-fold mean increase relative to untreated controls; P = 0.039). LH induced a 1.6 fold increase in p-ERK1/2 (P < 0.02) and this response was prevented by pre-incubation with PTX (P > 0.4) or YM-25489 (P > 0.5). In contrast, similar EGF-induced phosphorylation of ERK (about 5-fold relative to controls) occurred in the absence (P < 0.003) or presence of PTX (P < 0.003) or YM-25489 (P < 0.003). Transfection of granulosa cells with 3 siRNAs targeting PLCB3 that had been previously validated by western blotting and immunocytochemistry had no effect (P = > 0.7) on phosphorylation of ERK in response to VEGF, LH or EGF in granulosa cells. In conclusion, taken together, these results suggest novel roles of VEGF in stimulating granulosa cell proliferation and expression of COX-2 in bovine dominant follicles and implicate VEGF in synergising and/or mediating the effects of gonadotrophins in these cells. In addition, these results indicate a requirement for Gi2 and Gq/11 in VEGF activation of ERK1/2 and induction of the above responses in granulosa cells.

Das Nebennierenrindenkarzinom ist ein seltener maligner, epithelialer Tumor mit einer jährlichen Inzidenz in Deutschland von 2 pro 1 Million Einwohnern. Es ist für etwa 0,2% aller Krebstodesfälle verantwortlich. Die Seltenheit der Erkrankung erschwert die Entwicklung wirksamer Therapieansätze erheblich. Erst in letzter Zeit gelang es, größere Patientenkohorten in kontrollierten Studien zu behandeln (Allolio et al. 2006) und größere Fallzahlen an Tumorgewebe wissenschaftlichen Untersuchungen zuzuführen. Erstmalig besteht damit auch die Möglichkeit, die Expression eventuell relevanter Proteine für moderne Therapiekonzepte auch an großen Fallzahlen zu untersuchen. Bislang liegen nur sehr lückenhafte diesbezügliche Studien vor. In der vorliegenden Arbeit wurde die Expression einiger möglicherweise therapeutisch relevanter Proteine mittels immunhistochemischer Analyse unter Zuhilfenahme der Tissue Microarray-(TMA)-Technik in einer großen Serie von 104 NNR-Ca untersucht und mit der von Nebennierenadenomen und normalem Nebennierengewebe verglichen. Insgesamt 9 verschiedene Proteine wurden immunhistochemisch dargestellt: Als wichtigster Befund wurde eine Überexpression der Alpha-methylacyl-CoA Racemase (AMACR) in 89% der untersuchten NNR-Ca festgestellt. Interessanterweise zeigte auch die Mehrzahl der untersuchten Nebennierenadenome (80%) zumindest eine schwache AMACR-Reaktivität, während die mituntersuchten normalen Nebennieren negativ blieben. Diese bislang nicht beschriebene Beobachtung gleicht den bekannten Befunden z.B. in der Prostata, in der sowohl die dort entstehenden Adenokarzinome, als auch deren Vorläuferläsionen (PIN) eine AMACR-Expression zeigen. EGFR, ein Tyrosinkinaserezeptor, auf den der bereits etablierte therapeutische Antikörper Cetuximab (Erbitux®) zielt, wurde in 49% der untersuchten NNR-Ca verstärkt exprimiert, so dass eine gegen den EGFR gerichtete Therapie in ausgewählten Fällen eine Behandlungsoption zu eröffnen scheint. Die Suche nach Mutationen in diesem potentiellen Zielprotein könnte weitere Ansatzpunkte für Wirkstoffe aufzeigen, Studien gibt es dazu bislang keine. Ähnliche Ergebnisse fanden sich in dieser Studie für VEGF, das von 19% der untersuchten NNR-Ca mäßig oder stark exprimiert wurde. Auch hier könnte eine entsprechende Therapie mit einem bereits kommerziell erhältlichen spezifischen Antikörper (Bevacizumab/Avastin®) in einem Teil der Fälle eine Behandlungsoption, ggf. auch als supportive Maßnahme, eröffnen. Angesichts der Expression von VEGF in nur rund einem Drittel der Fälle, wäre hier aber eine vorangehende Bestimmung des Expressionsstatus am Tumorgewebe unerläßlich. Weitere Untersuchungen sollten auch den VEGF-Rezeptor als möglichen Ansatzpunkt neuer Wirkstoffe, wie z.B. der Multi-Tyrosinkinase-Inhibitor Sunitinib [SU11248; SUTENTTM] (Le Tourneau et al., 2007), erforschen. Im Gegensatz dazu wurde eine wesentliche Expression weiterer untersuchter Proteine (CD117/C-kit, Her-2/neu, Östrogen- und Progesteronrezeptor) in NNR-Ca in dieser Studie nicht in einem Maße gefunden, welches in einer signifikanten Zahl von Fällen eine Therapieoption eröffnen würde. Eine immunhistochemisch bestimmbare Expression von p53, als Surrogatmarker für ein mutiertes p53-Gen wurde in 85% der untersuchten NNR-Ca nachgewiesen. Dies weist auf eine zentrale Bedeutung von p53-Mutationen in der Genese von NNR-Ca hin. (Reincke et al., 1994; Gicquel et al., 2001; Barzon et al.I, 2001; Soon et al., 2008) Auch die Proliferationsfraktion, bestimmt als Ki67-Index, war in den untersuchten Karzinomen gegenüber den Adenomen und den mitgeführten normalen Nebennieren deutlich erhöht, was das aggressive Wachstumspotential der Mehrzahl der NNR-Ca wiederspiegelt. / Adrenocortical carcinoma (ACC) is a rare malignant epithelial neoplasm. It’s annual incidence is 2 out of 1000000 residents. Being a rare disease the developing of new treatments and the research about this neoplasm is rather difficult. In our immunohistological study we examined 104 cases of ACC with the tissue microarray-(TMA) technique and compared it with samples of normal adrenocortical tissue. Furthermore we analysed different adrenocortical adenomas. The proteins in our interest were: Alpha-methylacyl-CoA Racemase (AMACR), estrogen, progesteron, Ki67, p53, CD117 (c-kit), HER-2/neu, EGFR and VEGF. The most important finding was the overexpression of AMACR in 89% of ACC. EGFR, which already has an therapeutic agent named Cetuximab, is overexpressed in 49% of the ACC-samples . Bevacizumab is a therapeutic antibody against VEGF. It could be useful in some patient or at least as a supportive measure in therapy, because it’s expression was modest or intense in 19% of ACC.

Wong Chun Yan. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2001. / Includes bibliographical references (leaves 149-160). / Abstracts in English and Chinese. / Abstract --- p.i / 摘要 --- p.iii / Abbreviations --- p.v / Acknowledgement --- p.x / Chapter Chapter 1 --- Introduction / Chapter 1.1 --- General review of angiogenesis --- p.1 / Chapter 1.1.1 --- Angiogenesis in development and growth --- p.1 / Chapter 1.1.2 --- The process of angiogenesis --- p.2 / Chapter 1.1.3 --- Types of factors controlling angiogenesis --- p.3 / Chapter 1.2 --- Roles of VEGF and its receptors in the regulation of angiogenesis --- p.6 / Chapter 1.2.1 --- VEGF --- p.6 / Chapter 1.2.2 --- VEGF receptors --- p.8 / Chapter 1.2.3 --- Regulation of VEGF expression by hypoxia and nitric oxide… --- p.10 / Chapter 1.2.4 --- Signal transduction mechanisms of VEGFR-1 and VEGFR-2 --- p.12 / Chapter 1.2.5 --- Anti-apoptotic effect ofVEGF on endothelial cells as a result of signal transduction of VEGFR-2 --- p.14 / Chapter 1.3 --- Angiopoietins --- p.15 / Chapter 1.3.1 --- Angiopoietin 1 (Ang-1) --- p.16 / Chapter 1.3.2 --- Angiopoietin 2 (Ang-2) --- p.19 / Chapter 1.3.3 --- Angiopoietins 3 and 4 (Ang-3 and Ang-4) --- p.24 / Chapter 1.4 --- "Interaction among VEGF, angiopoietin and Tie in the maintenance of vasculature" --- p.25 / Chapter 1.5 --- Tyrosine kinase with immunoglobulin and EGF factor homology domains - Tie 1 and Tie 2 --- p.28 / Chapter 1.6 --- Angiopoietin expression in female reproductive tissues (ovary) --- p.33 / Chapter 1.7 --- Testicular angiogenesis --- p.37 / Chapter 1.8 --- Aims of the present study --- p.38 / Chapter Chapter 2 --- Materials and methods / Chapter 2.1 --- Preparation of primary cells from rat testes --- p.40 / Chapter 2.1.1 --- Sertoli cell preparation --- p.40 / Chapter 2.1.2 --- Germ cell preparation --- p.41 / Chapter 2.1.3 --- Interstitial cell and Leydig cell preparation --- p.43 / Chapter 2.2 --- Cell cultures --- p.45 / Chapter 2.2.1 --- Reagents and cell lines --- p.45 / Chapter 2.2.2 --- Cell lines of mouse TM3 Leydig cells and TM4 Sertoli cells --- p.45 / Chapter 2.2.3 --- Mouse MLTC-1 Leydig tumour cells --- p.46 / Chapter 2.2.4 --- Rat R2C Leydig tumour cells --- p.46 / Chapter 2.2.5 --- Rat LC540 Leydig tumour cells --- p.47 / Chapter 2.2.6 --- "Rat C6 glioma cells.............," --- p.47 / Chapter 2.3 --- "Analyses of Angiopoietin 1, Angiopoietin 2, Angiopoietin3, Tie 1 receptor, and Tie 2 receptor mRNA in testicular cell lines and testicular tissues" --- p.48 / Chapter 2.3.1 --- Extraction of total RNA from testicular cell lines and testicular tissues --- p.48 / Chapter 2.3.2 --- Quantitation of total RNA --- p.50 / Chapter 2.3.3 --- First strand cDNA synthesis by reverse transcription (RT) --- p.51 / Chapter 2.3.4 --- Normalization of the amounts of cDNA usedin polymerase chain reaction (PCR) --- p.52 / Chapter 2.3.5 --- Polymerase chain reaction (PCR) --- p.53 / Chapter 2.3.6 --- Purification of PCR products --- p.65 / Chapter 2.3.7 --- Confirmation of PCR product authenticity by automated DNA sequencing --- p.66 / Chapter 2.4 --- Western blot analysis --- p.68 / Chapter 2.4.1 --- Preparation of cell lysates from primary testicular cells and testicular cell lines --- p.68 / Chapter 2.4.2 --- Preparation of mouse testicular tissue and adult rat testicular tissue lysates --- p.68 / Chapter 2.4.3 --- Determination of protein concentration --- p.69 / Chapter 2.4.4 --- Reagents for Western blot analysis --- p.70 / Chapter 2.4.5 --- Preparation of protein samples and markers for Western blot analysis --- p.71 / Chapter 2.4.6 --- Sodium dodecyl-sulphate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) --- p.72 / Chapter 2.4.7 --- Transfer of proteins to membrane --- p.74 / Chapter 2.4.8 --- Blocking of the membrane --- p.74 / Chapter 2.4.9 --- Immunoblotting --- p.75 / Chapter 2.5 --- "Immunohistochemical staining for Ang-1, Ang-2，Ang-3, Tie 1 and Tie 2 in rat testes" --- p.78 / Chapter Chapter 3 --- Results / Chapter 3.1 --- Expression of Ang-1 and Ang-1 alternatively spliced transcripts in the testis and other testicular cell types --- p.81 / Chapter 3.1.1 --- Detection of Ang-1 expression in the testis and and testicular cell types by nested PCR --- p.81 / Chapter 3.1.2 --- Detection of Ang-1 expression in testicular cell lines by nested PCR --- p.82 / Chapter 3.1.3 --- Sequence analysis of Ang-1 transcript amplified from adult rat testis --- p.84 / Chapter 3.1.4 --- Detection of alternatively spliced species of Ang-1 mRNA in the testis and other testicular cell lines --- p.87 / Chapter 3.2 --- Expression of Ang-2 and Ang-2 isoforms in the testis and various testicular cell types --- p.94 / Chapter 3.2.1 --- Detection of Ang-2 expression in the testis and testicular cell types by nested PCR --- p.94 / Chapter 3.2.2 --- Detection of Ang-2 expression in testicular cell lines by nested PCR --- p.96 / Chapter 3.2.3 --- Sequence analysis of Ang-2 transcript amplified from adult rat testis --- p.98 / Chapter 3.2.4 --- Detection of the expression of Ang-2 isoforms in adult rat testis --- p.99 / Chapter 3.3 --- Expression of Ang-3 in the testis and testicular cell types --- p.103 / Chapter 3.3.1 --- Detection of Ang-3 expression in the testis and primary testicular cells by RT-PCR --- p.103 / Chapter 3.3.2 --- Detection of Ang-3 expression in testicular cell lines by RT-PCR --- p.105 / Chapter 3.3.3 --- Sequence analysis of Ang-3 transcripts amplified from TM4 mouse Sertoli cells and adult rat testis --- p.105 / Chapter 3.4 --- Expression of Tie 1 and Tie 2 in the testis and testicular blood vessel --- p.110 / Chapter 3.4.1 --- Detection of Tie 1 and Tie 2 expression in the testis and rat testicular blood vessel by RT-PCR --- p.110 / Chapter 3.4.2 --- Sequence analysis of Tie 1 transcripts amplified from adult rat testis and rat testicular blood vessel --- p.113 / Chapter 3.4.3 --- Sequence analysis of Tie 2 transcript amplified from rat testicular blood vessel --- p.113 / Chapter 3.5 --- "Western blot analysis of Ang-1 and Ang-2 expression in testicular tissues, primary testicular cells and cell lines" --- p.116 / Chapter 3.6 --- "Localization of Ang-1，Ang-2, Ang-4, Tie 1 and Tie2 proteins in adult rat testis by immunohistochemistry" --- p.122 / Chapter 3.7 --- "Comparison of angiopoietin expression patterns in testis using RT-PCR, Western immunoblotting and immunohistochemistry" --- p.128 / Chapter 3.8 --- Comparison of Tie 1 and Tie 2 expression patterns in testis using RT-PCR and immunohistochemistry --- p.128 / Chapter Chapter 4 --- Discussion / Chapter 4.1 --- "Expression of Ang-1 mRNA and protein in adult rat testis, mouse testis, rat testicular blood vessel, primary testicular cells and testicular cell lines" --- p.131 / Chapter 4.2 --- "Expression of Ang-2 mRNA and protein in adult rat testis, mouse testis, rat testicular blood vessel, primary testicular cells and testicular cell lines" --- p.136 / Chapter 4.3 --- "Expression of Ang-3 mRNA and protein in adult rat testis, mouse testis, rat testicular blood vessel, primary testicular cells and testicular cell lines" --- p.141 / Chapter 4.4 --- Expression of Tie 1 and Tie 2 mRNAs and proteinsin adult rat testis and rat testicular blood vessel --- p.143 / Chapter 4.5 --- Conclusion --- p.145 / Chapter 4.6 --- Future work --- p.146 / Chapter Chapter 5 --- References --- p.149

A formação de novos vasos sanguíneos é fundamental para o crescimento tumoral e a disseminação metastática, sendo o fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) uma das chaves reguladoras deste processo. O objetivo do presente estudo foi avaliar a expressão imunohistoquímica de VEGF nos hemangiossarcomas e hemangiomas esplênicos, e rever a prevalência das demais afecções esplênicas através da análise retrospectiva do diagnóstico histopatológico de cães submetidos à esplenectomia. Os resultados foram confrontados com os exames laboratoriais, as manifestações clínicas, a presença de arritmias cardíacas e de hemoperitôneo. Participaram do estudo retrospectivo 109 cães atendidos no Serviço de Cirurgia de Pequenos Animais do Hospital Veterinário da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo, entre os anos de 2002 e 2009. A média de idade foi de 10 anos (± 3), não foi observado predileção sexual. Cães sem raça definida foram os mais acometidos, com peso médio de 22 kg (± 13). Cinqüenta e dois por cento (57/109) dos animais foram esplenectomizados devido a afecções não neoplásicas, enquanto que 48% (52/109), por neoplasias esplênicas. Dentre estes, o diagnóstico mais freqüente foi o hemangiossarcoma, acometendo 28 (54%) animais. Os sintomas mais freqüentes foram disorexia, apatia e emese. Cães com neoplasias malignas apresentaram níveis de hematócrito e hemácias significativamente menores que os acometidos por massas benignas. Do mesmo modo, a presença de hemoperitôneo, secundário à ruptura esplênica, correlacionou-se significativamente com a presença de neoplasia maligna. Arritmias cardíacas não foram fatores preditivos para a diferenciação da esplenomegalia. A avaliação imunohistoquímica da expressão tecidual de VEGF foi realizada em 23 hemangiossarcomas e 7 hemangiomas, revelando-se significativamente maior nas neoplasias malignas. Tal resultado sugere que a expressão deste fator pode estar relacionada à proliferação maligna observada nos hemangiossarcomas. / New blood vessel formation is a fundamental event in the process of tumor growth and metastatic dissemination, being the vascular endothelial growth factor (VEGF) one of the key regulators of this process. The aim of this study was evaluate the VEGF immunohistochemical expression in splenic hemangiosarcomas and hemangiomas, and review the prevalence of canine splenic disorders through retrospective analysis of histological diagnosis after splenectomy. The results were confronted with laboratory findings, clinical signs and presence of cardiac arrhythmia and hemoperitoneum. A hundred nine dogs were included in the retrospective study at Veterinary Hospital of School of Veterinary Medicine, University of Sao Paulo, between 2002 and 2009. The average age was 10 year ± 3, without sexual predilection. Mix breeds were the most frequent, and average weigh was 22kg ± 13. Overall, 52% (57/109) of dogs were splenectomized for nonneoplastic disease, although 48% (52/109) were splenectomized for neoplasia. Among these dogs the most common diagnosis was hemangiossarcoma (28 dogs, 54%). Frequently clinical signs included anorexia, lethargy and vomiting. Dogs with malignant neoplasia had significantly lower red blood cells counts and packed cell volume compared with values for dogs with benign masses. Similarly, hemoperitoneum secondary to splenic rupture had a significant correlation with malignant tumor. Cardiac arrhythmia was not useful in differentiating dogs with splenomegaly. Expression of vascular endothelial growth factor was made by immunohistochemical analyses in 23 hemangiosarcomas and 7 hemangiomas being significantly higher in malignant tumor. These data suggest that VEGF expression may contribute to malignant proliferation of hemangiossarcoma.

A bioengenharia tecidual tem sido aplicada na Endodontia na busca de tratamentos mais biológicos. A revascularização pulpar tem sido observada em dentes com ápice aberto, porém há poucos estudos direcionados aos dentes com ápice formado. A angiogênese é primordial para a nutrição celular durante a regeneração tecidual. O objetivo deste estudo foi analisar o efeito do fator de crescimento endotelial (VEGF) na angiogênese após pulpectomia de canais radiculares de rato com apicigênese completa. A câmara pulpar dos primeiros molares superiores de 12 ratos machos Wistar com 13 semanas foi acessada. A polpa radicular do canal mésio vestibular foi removida e o canal instrumentado até a lima K25. Com uma lima K20, além do limite foraminal, foi induzido o sangramento periapical para o canal radicular. Os dentes do lado direito da arcada foram preenchidos com coágulo sanguíneo (GS), e nos dentes do lado esquerdo foi utilizado VEGF165 recombinante (Prospec, Israel) adicionado ao coágulo (GV). Os dentes foram selados com ionômero de vidro fotopolimerizável, e 60 dias depois os animais foram sacrificados. A maxila foi dissecada, fixada, descalcificada e incluída em parafina. Cortes transversais seriados foram feitos e corados com hematoxilina-eosina para avaliação morfológica ou incubados com anticorpo de coelho anti-fator VIII (Bioss, EUA) para análise da angiogênese. A análise histológica demonstrou canais preenchidos por tecido conjuntivo sem presença de odontoblastos nos dois grupos. A imuno-histoquímica demonstrou positividade para o anticorpo no tecido neoformado em ambos os grupos. No grupo 1 foi predominante a marcação difusa, e no grupo 2 foi a marcação definida. Pode-se concluir que o uso de VEGF acelera a angiogênese que ocorre em canais pulpectomizados de molares com apicigênese completa. / The tissue engineering has been applied in Endodontics in search of more biological treatments. The pulp revascularization has been observed in immature teeth, but there are few studies directed to the closed-apex teeth. Angiogenesis is essential for cellular nutrition during tissue regeneration. The aim of this study was to analyze the effect of vascular endothelial growth factor (VEGF) in angiogenesis after pulp removal in rats with mature teeth. The pulp chamber of upper first molars of 12 male Wistar rats with 13-weeks-old was accessed. The pulp of the mesiobuccal root canal was removed, and the root canal was shaped up to 25K-file. Then, a 20K-file was introduced beyond the apex to induce bleeding. The teeth on the right side of the arch are filled using blood clot alone (GS) and the teeth on the left side was filled using blood clot + VEGF165 recombinant (Prospec, Israel) (GV). The teeth were coronally sealed using light-curing glass ionomer, and the animals were sacrificed after 60 days. The samples were dissected, fixed, decalcified and included in paraffin. Transverse serial sections were made, and stained using hematoxylin-eosin to morphological evaluation or expressed by immunostaining using anti-Factor VIII rabbit antibody (BIOSs, USA) to angiogenesis analysis. Morphological analysis showed root canals filled by connective tissue without the presence of odontoblasts in both groups. Immunohistochemistry showed positivity for the antibody in the new tissue in both groups, with marking defined in group 2. Diffuse marking was predominant in the group 1, and the well-maked type was predominant in the group 2. It can be concluded that the use of VEGF accelerates angiogenesis that occurs in root canal of closed-apex molars after pulpectomy.

In der vorliegenden Arbeit wurde die Expression unterschiedlicher Marker für die Vaskularisation in verschiedenen Modifikationen zur Unterkieferaugmentation mit autologem kortikospongiösen Beckenkammtransplantaten in-vivo am Schafmodell untersucht. Wie schon aus Voruntersuchungen bekannt, zeigte vor allem die Modifikation des Transplantatlagers in der Kombination einer resorbierbaren Bio-Gide® Membran mit dem Knochenersatzmaterial (KEM) Bio-Oss® und einem kortikospongiösen Transplantat die geringsten Resorptionsraten. Dieser Konditionierung wurden verschiedene andere Modikifationen des Transplantatlagers gegenübergestellt und jeweils die Expression der Vaskularisationsmarker untersucht und verglichen. Sowohl die Untersuchungen zur Expression von Bone Morphogenetic Protein-2 (BMP-2), Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) und seinen Rezeptor-Isoformen VEGF-Rezeptor 1 und VEGF-Rezeptor 2, sowie den NOS-Isoformen eNOS und iNOS zeigen alle eine signifikant vermehrte Expression in der Konditionierung mit Bio-Oss® als KEM und einer resorbierbaren Bio-Gide® Membran. Lediglich die Expression des von-Willebrand-Faktors (vWF) als Marker des Endothels zeigte keine signifikant vermehrte Expression in der mit Bio-Oss® und Bio-Gide® modifizierten Gruppe. Hier wäre die Tatsache, dass der vWF auch als Marker der endothelialen Dysfunktion beschrieben wird und in den klinisch stärker atrophierten Modifikation vermehrt exprimiert wird, eine Erklärungsmöglichkeit. Die Untersuchungen zur Expression der Vaskularisationsmarker hinsichtlich der Regionen im Augmentat zeigen sowohl bei BMP-2 wie auch bei VEGF und seinen Rezeptorisoformen VEGF-R1 und VEGF-R2 eine signifikant vermehrte Expression im Bereich des Transplantates in der Bio-Oss® Modifikation. Diese Ergebnisse stützen den klinischen Aspekt der guten Vaskularisierung des Transplantates und unterstreichen die Bedeutung der Wachstumsfaktoren für die Vaskularisierung im Transplantat. Bei den Färbungen auf NOS findet sich eine signifikant vermehrte Expression im Transplantatlager. Diese Ergebnisse stellen die Bedeutung von NOS für die Regulation der Osteogenese und die direkten Wirkungen auf Osteoblasten und Osteoklasten. Die Tatsache, dass gerade in der Bio-Oss® Modifikation, in der klinisch die geringste Resorption zu beobachten war, signifikant mehr Vaskularisationsmarker exprimiert wurden, ist Nachweis der besseren Vaskularisation dieser Konditionierung und unterstreicht sowohl den Nutzen von KEM wie Bio-Oss® bei Transplantationen autologen Knochens, wie auch die Möglichkeiten der therapeutischen Verwendung einzelner Wachstumsfaktoren wie z. B. BMP-2. / In this study the expression of various markers for vascularization in different modifications of alveolar ridge augmentation procedures on the mandible with autogenous bone grafts from the iliac crest was analyzed with the help of an in-vivo sheep model. As preliminary investigations suggested, especially the modification of the host side as a combination of a resorbable Bio-Gide® membrane according to the concept of Guided Bone Regeneration (GBR) with Bio-Oss® as a bovine bone substitute, showed the least resorption in clinical findings. This modification of the host side was compared with a control group, in which other modifications of the host side were being used and which showed a way higher rate of resorption during the surveillance period and until the euthanasia of the sheep after 16 weeks. The expression of different vascularization markers was compared between these two groups. The data concerning the expression of Bone Morphogenetic Protein-2 (BMP-2), Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) and its receptor-isoforms VEGF-Receptor 1 and VEGF-Receptor 2, as well as the Nitric Oxide Synthase (NOS) isoforms, the endothelial NOS (eNOS) and the inducible NOS (iNOS) all showed a significantly higher expression within the modification of the host side using GBR and Bio-Oss®. Only the expression of the von-Willebrand-Factor (vWF) as a marker of the endothelium showed no significantly higher expression within this modification but a higher expression within the control group. Hypothetically, the fact that vWF is also a marker of endothelial dysfunction could explain the higher expression within the control group. Taking the different regions of the graft in consideration, BMP-2, VEGF, VEGFR-1 and VEGFR-2 all showed a significantly higher expression within the bone graft of the modification using GBR and Bio-Oss®. These results underline the clinical aspect of the good vascularization of the graft within this modification. NOS showed a significantly higher expression in the region of the host side and could explain the importance of NOS for osteogenesis and its effect on osteoblasts and osteoclasts. In summary, the significantly higher expression of vascularization markers and clincally the lowest rate of atrophy and resorption within the modification of the host side using GBR and Bio-Oss®, underlines the better vascularization of this modification and emphasizes the use of GBR and bone substitues during the transplantation of autogenous bone grafts and suggests the therapeutical use of certain growth factors such as BMP-2 within this modification.

VEGF is a main driver of tumor angiogenesis, playing an important role not only in the formation of new blood vessels, but also acts as a factor for cell migration, proliferation, survival and apoptosis. Angiogenesis is a universal function shared by most solid tumors and its inhibition was thought to have the potential to work across a broad patient population. Clinical evidence has shown that inhibiting pathological angiogenesis only works in a subset of patients and the identification of those patients is an important step towards personalized cancer care. The first approved antiangiogenic therapy was bevacizumab (Avastin®), a monoclonal antibody targeting VEGF in solid tumors including CRC, BC, NSCLC, RCC and others. In addition to endothelial cells, VEGF receptors are present on a number of different cell types including tumor cells, monocytes and macrophages. The work presented in this thesis looked at the in vitro cellular changes in tumor cells and leukocytes in response to the inhibition of VEGF signaling with the use of bevacizumab. In the initial experiments, VEGF was induced by hypoxia in tumor cells to evaluate changes in survival, proliferation, migration and changes in gene or protein expression. There was a minimal direct response of VEGF inhibition in tumor cells that could be attributed to bevacizumab treatment, with minor variations in some of the cell lines screened but no uniform or specific response noted. MMR deficiency often results in microsatellite instability (MSI) in tumors, as opposed to microsatellite stable (MSS) tumors, and accounts for up to 15% of colorectal carcinomas (CRCs). It has been suggested in clinical data that MMR deficient tumors responded better to bevacizumab regimens, therefore further research used isogenic paired CRC tumor cell lines (MMR deficient and proficient). Furthermore, a DNA damaging agent was added to the treatment regimen, the topoisomerase inhibitor SN-38 (the active metabolite of irinotecan). Inhibiting VEGF using bevacizumab significantly inhibited the ability of MMR deficient tumor cells to form anchor dependent colonies, however conversely, bevacizumab treatment before damaging cells with SN-38, showed a significant increase in colony numbers. Moreover, VEGF inhibition by bevacizumab pretreatment also significantly increased the mutation fraction in MMR deficient cells as measured by transiently transfecting a dinucleotide repeat construct, suggesting VEGF signaling may have an intrinsic role in MMR deficient cells. A number of pathways were analyzed in addition to changes in gene expression profiles resulting in the identification of JNK as a possible VEGF targeted pathway. JUN expression was also reduced in these conditions reinforcing this hypothesis, however the intricate molecular mechanisms remain to be elucidated. In order to remain focused on the clinical application of the findings, it was noted that some cytokines were differentially regulated by bevacizumab between MMR proficient and deficient cells. Treatment regimens employed in vitro attempted to mimic the clinical setting by inducing DNA damage, then allowing cells to recover with or without VEGF using bevacizumab treatment. Inflammatory cytokines, CCL7 and CCL8, were found to have higher expression in the MMR deficient cell line with bevacizumab after DNA damage, therefore the cross talk via tumor derived factors to myeloid cells was analyzed. Gene expression changes in monocytes induced by tumor conditioned media showed CCL18 to be a bevacizumab regulated gene by MMR deficient cells and less so in MMR proficient cells. CCL18 has been described as a prognostic marker in gastric, colorectal and ovarian cancers, however the significance is dependent on tumor type. CCL18 primarily exerts its function on the adaptive immune system to trigger a TH2 response in T cells, but is also described to increase non-specific phagocytosis. The results of this study did show an increase in the phagocytic activity of macrophages in the presence of bevacizumab that was significantly more apparent in MMR deficient cells. Furthermore, after DNA damage MMR deficient cells treated with bevacizumab released a cytokine mix that induced monocyte migration in a bevacizumab dependent manner, showing a functional response with the combination of MMR deficiency and bevacizumab. In summary, the work in this thesis has shown evidence of immune cell modulation that is specific to MMR deficient tumor cells that may translate into a marker for the administration of bevacizumab in a clinical setting. VEGF ist ein zentraler Regulator der Tumor-Angiogenese, und spielt eine wichtige Rolle nicht nur in der Bildung von neuen Blutgefäßen, sondern ist auch für die Migration, Proliferation, das Überleben und Apoptose von Tumorzellen essentiell. Angiogenese ist eine der universellen Funktionen, welche das Wachstum der meisten soliden Tumoren charakterisiert. Eine der klassischen therapeutischen Ideen wurde auf der Basis entwickelt, dass die spezifische Hemmung der Angiogenese das Potenzial hat in einer breiten Patientenpopulation einen klinischen Effekt zu zeigen. Die klinische Erfahrung und Anwendung hat jedoch gezeigt, dass die Hemmung der pathologischen Angiogenese nur in einem Teil der Patienten einen therapeutischen Nutzen aufweist. Somit stellt die Identifikation derjenigen Patienten, welche von der anti-angiogenen Therapie profitieren, einen wichtiger Schritt zur personalisierten Krebsbehandlung dar. Die erste zugelassene antiangiogene Therapie war Bevacizumab (Avastin®), ein monoklonaler Antikörper gegen VEGF, welcher unter anderem in soliden Tumoren wie CRC, BC, nicht-kleinzelligem Lungenkrebs (NSCLC) und dem Nierenzellkarzinom angewandt wird. VEGF-Rezeptoren befinden sich nicht nur auf Endothelzellen, sondern sind auch auf einer Anzahl von verschiedenen Zelltypen, einschließlich Tumorzellen, Monozyten und Makrophagen nachweisbar. Die in dieser Arbeit vorgestellten Ergebnisse befassen sich mit den zellulären Veränderungen an Tumorzellen und Leukozyten als Reaktion auf die Hemmung der VEGF-Signalkaskade durch Bevacizumab in-vitro. In den Initialen Experimenten wurde VEGF durch Hypoxie in Tumorzellen induziert und Veränderungen der Überlebensrate, der Proliferation, Migration als auch in der Gen- oder Protein-Expression gemessen. Es konnte eine minimale direkte Reaktion der VEGF-Hemmung auf Tumorzellen beobachtet werden, welche auf die Bevacizumab Behandlung zurückgeführt werden könnte. Es zeigten sich aber auch geringfügige Abweichungen in einigen der verwendeten Zellinien, die keine einheitliche Interpretation erlauben oder auf eine uniformelle Reaktion hinweisen würden. Das phänotypische Korrelat einer „Mismatch“ Reparatur (MMR)-Defizienz ist die Mikrosatelliteninstabilität im Gegensatz zu mikrosatellitenstabilen Tumoren und findet sich bei bis zu 15% der kolorektalen Karzinomen (CRC) wieder. Klinischen Daten deuten daraufhin, dass Bevacizumab besser in MMR-defizienten Tumoren wirkt. Daher wurden die weiteren Untersuchungen in gepaarten MMR stabilen und MMR instabilen CRC-Tumorzelllinien (MMR defizient und kompetent) durchgeführt. Weiterhin wurde ein DNA-schädigendes Agens, SN-38, ein Topoisomerase-Inhibitor (der aktive Metabolit von Irinotecan) dem Behandlungsschema zugefügt. Es zeigte sich, dass die Hemmung von VEGF mittels Bevacizumab die Fähigkeit der MMR defizienten Tumorzellen Kolonien zu bilden signifikant inhibiert. Im Gegensatz dazu, hatte die Behandlung von Bevacizumab vor der Zugabe des DNA schädigenden Agens zu einer vermehrten Kolonienzahl geführt. Außerdem erhöhte die Vorbehandlung mit Bevacizumab deutlich die Mutationsrate in MMR-defizienten Zellen, was durch die transiente Transfektion eines Dinukleotid-Repeat-Konstrukts nachgewiesen werden konnte. Dies deutete darauf hin, dass VEGF eine intrinsische Rolle in der Signalkaskade des MMR-Systems haben könnte. Deshalb wurde eine Anzahl von Signalalkaskaden zusätzlich zu Veränderungen von Genexpressionsprofilen untersucht und JNK als mögliche Verbindungsstelle der beiden Signalkaskaden, VEGF und MMR, identifiziert. Diese Hypothese wurde zusätzlich unterstützt durch die Tatsache, dass die JUN Expression unter diesen experimentellen Bedingungen reduziert war. Die Aufklärung der komplexen molekularen Mechanismen der potentiellen Interaktion bleibt zukünftigen Untersuchungen vorbehalten. In Hinblick auf die klinische Konsequenz der erhaltenen Ergebnisse war es auffällig, dass einige Zytokine durch Bevacizumab in den MMR defizienten Zellen im Gegensatz zu den MMR kompetenten Zellen unterschiedlich reguliert wurden. Die in-vitro verwendeten Behandlungsschemata waren den klinisch zur Anwendung kommenden Protokollen nachempfunden. Zuerst wurde ein DNA-Schaden gesetzt, und den Zellen ermöglicht, sich mit oder ohne Bevacizumab zu erholen. Es konnte gezeigt werden, dass die inflammatorischen Zytokine CCL7 und CCL8 eine höhere Expression in der MMR-defiziente Zelllinie in Kombination mit Bevacizumab aufweisen. Daher wurde ein möglicher Crosstalk zwischen von Tumorzellen sezernierten Faktoren und myeloischen Zellen weiter verfolgt. Veränderungen der Genexpression in Monozyten durch Tumorzell- konditionierte Medien zeigte CCL18 als ein Bevacizumab reguliertes Gen in MMR-defizienten Zellen, aber nicht in MMR kompetenten Zellen. CCL18 übt seine Funktion primär im adaptiven Immunsystems aus um eine TH2-Antwort in T-Zellen auszulösen Ausserdem wird eine Erhöhung der nicht-spezifische Phagozytose als weitere Funktion beschrieben. CCL18 wurde bereits als prognostischer Marker in Magen-, Dickdarm- und Eierstockkrebsarten beschrieben; die klinische Bedeutung ist jedoch abhängig von Tumortyp. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass eine Erhöhung der phagozytischen Aktivität von Makrophagen in Gegenwart von Bevacizumab wesentlich deutlicher in MMR-defizienten Zellen ausgeprägt war. Weiterhin wurde gefunden, dass nach DNA-Schädigung in Bevacizumab behandelten MMR-defizienten Zellen Zytokine freigesetzt werden, welche eine Monozytenmigration in einer Bevacizumab-abhängigen Weise induzieren. Dies weist auf eine funktionelle Interaktion von MMR-Defizienz und Bevacizumab hin. Zusätzlich zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit eine Immunzellmodulation, die spezifisch für Mismatch-Reparatur defiziente Tumorzellen ist und in der klinischen Praxis als Marker für die Verabreichung von Bevacizumab verwendet werden könnte. / VEGF ist ein zentraler Regulator der Tumor-Angiogenese, und spielt eine wichtige Rolle nicht nur in der Bildung von neuen Blutgefäßen, sondern ist auch für die Migration, Proliferation, das Überleben und Apoptose von Tumorzellen essentiell. Angiogenese ist eine der universellen Funktionen, welche das Wachstum der meisten soliden Tumoren charakterisiert. Eine der klassischen therapeutischen Ideen wurde auf der Basis entwickelt, dass die spezifische Hemmung der Angiogenese das Potenzial hat in einer breiten Patientenpopulation einen klinischen Effekt zu zeigen. Die klinische Erfahrung und Anwendung hat jedoch gezeigt, dass die Hemmung der pathologischen Angiogenese nur in einem Teil der Patienten einen therapeutischen Nutzen aufweist. Somit stellt die Identifikation derjenigen Patienten, welche von der anti-angiogenen Therapie profitieren, einen wichtiger Schritt zur personalisierten Krebsbehandlung dar. Die erste zugelassene antiangiogene Therapie war Bevacizumab (Avastin®), ein monoklonaler Antikörper gegen VEGF, welcher unter anderem in soliden Tumoren wie CRC, BC, nicht-kleinzelligem Lungenkrebs (NSCLC) und dem Nierenzellkarzinom angewandt wird. VEGF-Rezeptoren befinden sich nicht nur auf Endothelzellen, sondern sind auch auf einer Anzahl von verschiedenen Zelltypen, einschließlich Tumorzellen, Monozyten und Makrophagen nachweisbar. Die in dieser Arbeit vorgestellten Ergebnisse befassen sich mit den zellulären Veränderungen an Tumorzellen und Leukozyten als Reaktion auf die Hemmung der VEGF-Signalkaskade durch Bevacizumab in-vitro. In den Initialen Experimenten wurde VEGF durch Hypoxie in Tumorzellen induziert und Veränderungen der Überlebensrate, der Proliferation, Migration als auch in der Gen- oder Protein-Expression gemessen. Es konnte eine minimale direkte Reaktion der VEGF-Hemmung auf Tumorzellen beobachtet werden, welche auf die Bevacizumab Behandlung zurückgeführt werden könnte. Es zeigten sich aber auch geringfügige Abweichungen in einigen der verwendeten Zellinien, die keine einheitliche Interpretation erlauben oder auf eine uniformelle Reaktion hinweisen würden. Das phänotypische Korrelat einer „Mismatch“ Reparatur (MMR)-Defizienz ist die Mikrosatelliteninstabilität im Gegensatz zu mikrosatellitenstabilen Tumoren und findet sich bei bis zu 15% der kolorektalen Karzinomen (CRC) wieder. Klinischen Daten deuten daraufhin, dass Bevacizumab besser in MMR-defizienten Tumoren wirkt. Daher wurden die weiteren Untersuchungen in gepaarten MMR stabilen und MMR instabilen CRC-Tumorzelllinien (MMR defizient und kompetent) durchgeführt. Weiterhin wurde ein DNA-schädigendes Agens, SN-38, ein Topoisomerase-Inhibitor (der aktive Metabolit von Irinotecan) dem Behandlungsschema zugefügt. Es zeigte sich, dass die Hemmung von VEGF mittels Bevacizumab die Fähigkeit der MMR defizienten Tumorzellen Kolonien zu bilden signifikant inhibiert. Im Gegensatz dazu, hatte die Behandlung von Bevacizumab vor der Zugabe des DNA schädigenden Agens zu einer vermehrten Kolonienzahl geführt. Außerdem erhöhte die Vorbehandlung mit Bevacizumab deutlich die Mutationsrate in MMR-defizienten Zellen, was durch die transiente Transfektion eines Dinukleotid-Repeat-Konstrukts nachgewiesen werden konnte. Dies deutete darauf hin, dass VEGF eine intrinsische Rolle in der Signalkaskade des MMR-Systems haben könnte. Deshalb wurde eine Anzahl von Signalalkaskaden zusätzlich zu Veränderungen von Genexpressionsprofilen untersucht und JNK als mögliche Verbindungsstelle der beiden Signalkaskaden, VEGF und MMR, identifiziert. Diese Hypothese wurde zusätzlich unterstützt durch die Tatsache, dass die JUN Expression unter diesen experimentellen Bedingungen reduziert war. Die Aufklärung der komplexen molekularen Mechanismen der potentiellen Interaktion bleibt zukünftigen Untersuchungen vorbehalten. In Hinblick auf die klinische Konsequenz der erhaltenen Ergebnisse war es auffällig, dass einige Zytokine durch Bevacizumab in den MMR defizienten Zellen im Gegensatz zu den MMR kompetenten Zellen unterschiedlich reguliert wurden. Die in-vitro verwendeten Behandlungsschemata waren den klinisch zur Anwendung kommenden Protokollen nachempfunden. Zuerst wurde ein DNA-Schaden gesetzt, und den Zellen ermöglicht, sich mit oder ohne Bevacizumab zu erholen. Es konnte gezeigt werden, dass die inflammatorischen Zytokine CCL7 und CCL8 eine höhere Expression in der MMR-defiziente Zelllinie in Kombination mit Bevacizumab aufweisen. Daher wurde ein möglicher Crosstalk zwischen von Tumorzellen sezernierten Faktoren und myeloischen Zellen weiter verfolgt. Veränderungen der Genexpression in Monozyten durch Tumorzell- konditionierte Medien zeigte CCL18 als ein Bevacizumab reguliertes Gen in MMR-defizienten Zellen, aber nicht in MMR kompetenten Zellen. CCL18 übt seine Funktion primär im adaptiven Immunsystems aus um eine TH2-Antwort in T-Zellen auszulösen Ausserdem wird eine Erhöhung der nicht-spezifische Phagozytose als weitere Funktion beschrieben. CCL18 wurde bereits als prognostischer Marker in Magen-, Dickdarm- und Eierstockkrebsarten beschrieben; die klinische Bedeutung ist jedoch abhängig von Tumortyp. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass eine Erhöhung der phagozytischen Aktivität von Makrophagen in Gegenwart von Bevacizumab wesentlich deutlicher in MMR-defizienten Zellen ausgeprägt war. Weiterhin wurde gefunden, dass nach DNA-Schädigung in Bevacizumab behandelten MMR-defizienten Zellen Zytokine freigesetzt werden, welche eine Monozytenmigration in einer Bevacizumab-abhängigen Weise induzieren. Dies weist auf eine funktionelle Interaktion von MMR-Defizienz und Bevacizumab hin. Zusätzlich zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit eine Immunzellmodulation, die spezifisch für Mismatch-Reparatur defiziente Tumorzellen ist und in der klinischen Praxis als Marker für die Verabreichung von Bevacizumab verwendet werden könnte.

INTRODUCCIÓ L’angiogènesi és essencial per al creixement dels tumors sòlids i participa en el procés metastàtic. El VEGF-C, un potent factor angiogènic, es troba elevat en pacients amb càncer colorectal (CCR). Hi ha evidències que suggereixen que la COX-2 és un factor important en el procés de carcinogènesi colorectal. L’objectiu principal de l’estudi és investigar l’efecte que un inhibidor selectiu de la ciclooxigenasa-2, pugui tenir a un model de carcinogènesi colònica experimental sobre la superfície tumoral del còlon, i la seva traducció als nivells sèrics de VEGF-C i a l’expressió de ciclooxigenasa-2 (COX-2). MATERIAL I MÈTODES Es van utilitzar 100 rates Sprague-Dawley no consanguínies distribuïdes en cinc grups: grup control, grup amb CCR induït amb DMH, grup de rates tractades amb celecoxib, grup de rates tractades amb àcid acetilsalicílic i grup de rates tractades amb indometacina. Després del sacrifici, es van prendre mostres de sang per determinar el VEGF-C sèric mitjançant ELISA i mostres dels segments del còlon i d’aquells suggestius de contenir neoplàsia per a estudiar l’expressió de COX-2 als tumors i a la mucosa normal del còlon descendent mitjançant immunohistoquímica. Es va utilitzar la prova estadística més idònia a cada supòsit d’estudi i es va considerar significatiu quan la p£0,05. RESULTATS Vam trobar expressió positiva de COX-2 en el 57,14-66,67% dels tumors de còlon. El 72% de tumors carcinomes mucinosos van presentar un score de tinció de COX-2 positiu, vs. un 48,46% dels adenocarcinomes (p<0,05). Es van trobar diferències significatives entre els grups que van rebre fàrmacs quan es va comparar el nivell sèric de VEGF-C (p=0,008). El grup que va prendre àcid acetilsalicílic presentà uns nivells sèrics menors als del grup que va rebre celecoxib (63,67 vs. 92,58 pg/ml) (p=0,003). No es van apreciar diferències significatives entre el grup que va rebre celecoxib i el grup control amb inducció tumoral (92,58 vs. 89,89 pg/ml; p=0,698). No es van trobar diferències estadísticament significatives entre els valors de VEGF-C sèric i l’expressió tumoral de COX-2 a cap dels grups d’estudi (p>0,05). Es van trobar diferències significatives entre el valor sèric mig de VEGF-C i l’extensió de l’expressió de COX-2 en el tumor (p=0,035). També es va trobar correlació estadísticament significativa entre el VEGF-C sèric i la suma de superfície tumoral (p=0,045). Es van trobar diferències estadísticament significatives en el VEGF-C sèric segons els animals presentessin o no metàstasis a distància o hematògenes (p=0,015). CONCLUSIONS La major part de tumors de còlon van expressar COX-2. L’expressió de COX-2 es va associar al tipus de tumor, i s’incrementa d’acord amb l’augment de la malignitat de la histologia del tumor. El VEGF-C sèric es relaciona amb la progressió de la malaltia. Valors elevats es van correlacionar amb superfícies tumorals altes de manera estadísticament significativa. Celecoxib no va reduir de manera significativa l’expressió de COX-2 als tumors respecte dels grups tractats amb fàrmacs no selectius, ni va disminuir de manera significativa els valors sèrics de VEGF-C, ni la suma de superfície tumoral en el còlon. L’àcid acetilsalicílic indueix una disminució en els nivells sèrics de VEGF-C, propers als nivells control, però no van existir canvis en l’expressió tumoral de COX-2, ni en la suma de superfície tumoral en comparar aquest grup amb els altres. / INTRODUCCIÓN La angiogénesis es esencial para el crecimiento de los tumores sólidos y participa en el proceso metastático. El VEGF-C, un potente factor angiogénico, se encuentra elevado en pacientes con cáncer colorrectal (CCR).Hay muchas evidencias que sugieren que la COX-2 es un factor importante en el proceso de carcinogénesis colorrectal. El objetivo principal del estudio es investigar el efecto que un inhibidor selectivo de la ciclooxigenasa-2, comparándolo con otros no selectivos, pueda tener, en un modelo de carcinógesis colónica experimental, sobre la superficie tumoral del colon y su traducción en los niveles séricos de VEGF-C y en la expresión de ciclooxigenasa-2 (COX-2). MATERIAL Y MÉTODOS Se utilizaron 100 ratas Sprague-Dawley no consanguíneas distribuidas en cinco grupos: grupo control, grupo con CCR inducido con DMH, grupo de ratas tratadas con celecoxib, grupo de ratas tratadas con ácido acetilsalicílico y grupo de ratas tratadas con indometacina. Tras el sacrificio, se tomaron muestras de sangre para determinar el VEGF-C sérico mediante ELISA y muestras de los segmentos del colon y de aquellos sugestivos de contener neoplasia para estudiar la expresión de COX-2 en los tumores y en la mucosa normal del colon descendente mediante inmunohistoquímica. Se utilizó la prueba estadística más idónea en cada supuesto de estudio y se consideró significativo cuando la p£ 0,05. RESULTADOS Encontramos expresión positiva de COX-2 en el 57,14 - 66,67% de los tumores de colon. El 72% de tumores carcinomas mucinosos presentaron un score de tinción de COX-2 positivo, vs. un 48,46% de los adenocarcinomas (p<0,05). Se encontraron diferencias significativas entre los grupos que recibieron fármacos cuando se comparó el valor sérico de VEGF-C (p=0,008). El grupo que tomó ácido acetilsalicílico presentó unos niveles séricos menores a los del grupo que recibió celecoxib (63,67 vs. 92,58 pg/ml) (p=0,003). No se apreciaron diferencias significativas entre el grupo que recibió celecoxib y el grupo control con inducción tumoral (92,58 vs. 89,89 pg/ml.) (p=0,698). No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los valores de VEGF-C sérico y la expresión tumoral de COX-2 en ninguno de los grupos de estudio (p>0,05). Se encontraron diferencias significativas entre el valor sérico medio de VEGF-C y la extensión de la expresión de COX-2 en el tumor (p=0,035). También se halló correlación estadísticamente significativa entre el valor circulante de VEGF-C sérico y la suma de superficie tumoral (p=0,045). Se encontraron diferencias estadísticamente significativas en el valor sérico de VEGF-C según los animales presentasen o no metástasis a distancia o hematógenas (p=0,015). CONCLUSIONES La mayoría de tumores de colon inducidos experimentalmente en la rata expresaron COX-2. La expresión de COX-2 en el CCR se asocia de forma significativa al tipo de tumor, incrementándose conforme aumentaba la malignidad de la histología del tumor. El VEGF-C sérico se relaciona con la progresión de la enfermedad. Valores elevados se correlacionaron con sumas de superficies tumorales elevadas de un modo estadísticamente significativo. Celecoxib no redujo de un modo significativo la expresión de COX-2 en los tumores respecto de los grupos tratados con fármacos no selectivos, ni disminuyó de forma significativa los valores séricos de VEGF-C, ni la suma de superficie tumoral en el colon. El ácido acetilsalicílico induce una disminución en los niveles séricos circulantes de VEGF-C cercanos a los niveles control. Sin embargo, no existieron cambios en la expresión de COX-2 en los tumores, ni en la suma de superficie tumoral al comparar este grupo con los demás. / INTRODUCTION Angiogenesis is essential for the growth of solid tumours and takes part in the metastatic process. VEGF-C, a strong angiogenic factor, is increased in patients with colorectal cancer (CRC). There are evidences suggesting that COX-2 is an important factor in the colorectal carcinogenesis process. The main aim of the study is to investigate the effect that a selective COX-2 inhibitor, comparing it with non-selective ones, could have on experimental colon carcinogenesis, on the colorectal tumour area, and its results in the serum VEGF-C levels and in the cyclooxigenase-2 (COX-2) expression. MATERIAL AND METHODS 100 Sprague-Dawley rats without consanguinity were used. They were divided into five groups: control group, group with DMH induced CRC, group that was treated with celecoxib, group that was treated with aspirin and group that was treated with indomethacin. Blood samples were taken after slaughter of rats, in order to determine serum VEGF-C with ELISA technique. Colon segments samples and specimens from the areas that were suggested to contain neoplasms were taken too, in order to study COX-2 expression in colon tumors and in the normal mucosa with immunohistochemistry technique. The most appropriate statistical test was used in each case of the study and it was considered significant when p£ 0.05. RESULTS We found positive COX-2 expression in 57.14-66.67% of colon tumours. 72% of mucinous carcinomas presented a positive score for COX-2 expression, vs. 48.46% of adenocarcinomas (p<0.05). We found significant differences between groups that received drugs when we compared the serum VEGF-C level (p=0.008). The AAS group presented lower serum VEGF-C levels than the celecoxib group (63.67 vs. 92.58 pg/ml) (p=0.003). We didn’t appreciate significant differences between the celecoxib group and the control group with tumor induction (92.58 vs. 89.89 pg/ml) (p=0.698). There were no statistically significant differences between the serum VEGF-C levels and tumor expression of COX-2 in any of the groups of the study (p>0.05). We found significant differences between the serum VEGF-C level and the extension of COX-2 expression in the tumor (p=0.035). We also found statistically significant correlation between the value of serum VEGF-C and the sum of tumor area (p = 0.045). Statistically significant differences were found in the serum VEGF-C level between animals having or not hematogenous metastasis (p=0.015). CONCLUSIONS Most experimentally induced colon tumors in rats expressed COX-2. The expression of COX-2 in CRC is significantly associated with the type of tumor, and increases according to the increases of malignancy of the tumor histology. Serum VEGF-C is related to disease progression. High values were correlated with high sum of tumor surfaces in a statistically significant manner. Celecoxib didn’t reduce significantly the expression of COX-2 in tumors regarding groups treated with non-selective drugs, nor significantly decreased serum VEGF-C, or the sum of tumor area in the colon. Aspirin decreases serum VEGF-C levels which were similar to control levels. However, there were no changes in the expression of COX-2 in tumors, or the sum of tumor area by comparing this group with other treated groups.

Vascular endothelial growth factor-A (VEGF) is required for endothelial cell differentiation and survival. To investigate the renoprotective properties of VEGF in diabetes an inducible Cre-loxP gene targeting system was used to excise VEGF from podocytes of adult mice (VEGFKO). Diabetes was induced by streptozotocin (STZ) at 2.5 weeks of age and VEGFKO was induced by doxycycline (dox) at 3-4 weeks of age. Blood and urine were collected weekly to monitor for hyperglycaemia and proteinuria, respectively. Mice were dissected 8 weeks after diabetes induction or earlier if morbidly ill; twenty percent of the mice in the DM+VEGFKO group died before the surrogate endpoint. Glomerular VEGF mRNA expression was decreased in VEGFKO mice compared to controls. However, DM+VEGFKO mice had significantly greater proteinuria, degrees of glomerular sclerosis, and glomerular cell apoptosis. These results confirm that VEGF is normally upregulated in diabetes but reducing VEGF expression in diabetes causes severe kidney injury.

Background: Traumatic spinal cord injury (SCI) results in vascular disruption which appears to contribute to the pathobiology of SCI. Vascular endothelial growth factor (VEGF) is known for vascular development and repair, and more recently for its neuroprotective properties. Given this, I investigated the temporal-spatial changes to the spinal vasculature, as well as examined the role of VEGF as a therapeutic approach for SCI. Hypothesis: It is hypothesized that clip-compression injury will result in significant vascular changes, and that ZFP-VEGF gene therapy will enhance molecular and functional recovery following spinal cord injury. Methods: Briefly, female Wistar rats received a two-level laminectomy and a 35g clip-compression injury at T6-T7 for 1 minute. Control animals received a laminectomy only. AdV-ZFP-VEGF or AdV-eGFP was administered 24 hour post-injury by intraspinal injection. For molecular and vascular analysis, tissues were extracted at various time points between 1 hour and 14 days post-SCI. For behavioural experiments animals were studied for 8 consecutive weeks. Results: I have shown that vasculature undergoes structural and functional changes, which occur as early as 1 hour following SCI. Although endogenous improvement is observed, SCI results in permanent vascular damage. Animals receiving AdV-ZFP-VEGF treatment had increased levels of VEGF mRNA and protein. AdV-ZFP-VEGF resulted in neuroprotection, as observed by increased NF200 protein and NeuN counts, and decreased TUNEL staining. Animals treated with AdV-ZFP-VEGF also showed an increased number of newly formed vessels (angiogenesis), as well as an increase in total number of vessels. Moreover, animals treated with AdV-ZFP-VEGF showed significant increases in hindlimb weight support and reduction neuropathic pain. Conclusions: I have characterized the dramatic temporal-spatial changes which occur in the spinal vasculature following SCI. Additionally, I have demonstrated that AdV-ZFP-VEGF administration results in beneficial molecular and functional outcomes. Overall, the results of this study indicate that AdV-ZFP-VEGF administration can be delivered in a clinically relevant time-window following SCI (24 hours) and provide significant molecular and neurobehavioural benefits, by acting through angiogenic and neuroprotective mechanisms.