A produção in vitro de embriões é uma biotecnologia bastante difundida mundialmente. O Brasil, em 2015, foi responsável por aproximadamente 67% dos embriões bovinos produzidos in vitro no mundo (PERRY, 2014). Embora essa tecnologia seja bastante utilizada, é de grande interesse para o mercado desenvolver estratégias que levem ao maior aproveitamento dos oócitos obtidos e compreender os mecanismos, dentro do ambiente folicular, que determinam a competência oocitária. O microambiente folicular é fundamental para o crescimento e a aquisição da competência oocitária, tornando o oócito apto a desenvolver-se e manter o embrião até a transição materno embrionária. Para tanto, os componentes foliculares - células da granulosa, células do cumulus, oócito e líquido folicular - precisam trabalhar em unidade, visto que possuem uma relação de interdependência. Dentro dos mecanismos de comunicação existentes no ambiente folicular estão as vesículas secretadas por células, chamadas vesículas extracelulares, que foram descritas no líquido folicular, contendo material bioativo como proteínas, lipídios e RNAs, incluindo os microRNAs. Contudo, os componentes do ambiente folicular podem refletir na qualidade do oócito que será produzido e a hipótese geral deste trabalho é de que os miRNAs presentes no ambiente folicular regulam vias de sinalização importantes para o desenvolvimento oocitário e que os miRNAs e ou RNAs mensageiros presentes nas células foliculares podem ser explorados como importantes ferramentas para o diagnóstico da qualidade oocitária. O primeiro estudo determinou perfis transcricionais de miRNAs em células da granulosa, em complexos cumulus-oócito e em vesículas extracelulares derivadas destas células e também do fluido folicular. Além de conhecer a origem e o papel dos miRNAs no ambiente folicular, estes perfis de expressão indicaram a regulação no ambiente folicular da via de sinalização da PI3K-Akt. No segundo estudo, componentes desta via de sinalização foram então determinados em células foliculares associadas a oócitos de alta ou baixa competência ao desenvolvimento. Os resultados demonstram que a ativação da via PI3K-Akt em células foliculares correlaciona-se à maior competência oocitária; de modo oposto, a menor atividade desta via nas células foliculares está relacionada à reduzida competência oocitária. Nos estudos três e quatro, um conjunto de experimentos foram realizados para determinar o perfil de microRNAs e RNAs mensageiros em células do cumulus associadas a oócitos de alta ou baixa competência ao desenvolvimento. Buscou-se esclarecer alguns dos mecanismos responsáveis pela melhor qualidade oocitária e levar a identificação de biomarcadores de qualidade oocitária permitindo o avanço e o desenvolvimento de novas ferramentas para intensificar a produção in vitro de embriões bovinos. Por fim, estes resultados demonstram respostas integradas entre oócitos e células foliculares durante o desenvolvimento folicular e o processo de aquisição de competência oocitária e identificaram marcadores de qualidade oocitária. / In vitro embryo production of is a widespread biotechnology worldwide. In 2015 Brazil was responsible for approximately 67% of bovine embryos produced in vitro in the world (PERRY, 2014). Although widely used, to develop strategies that lead to better use of oocytes and understand the mechanisms (in follicular microenvironment) that determine oocyte competence is of great interest to national market. The follicular microenvironment is fundamental for oocyte growth and acquisition of competence, making the oocyte able to develop and maintain the embryo until the embryonic maternal transition. For this end, the follicular components - granulosa cells, cumulus cells, oocytes and follicular fluid - need to work in unity, since they have arelation of interdependence. Within the mechanisms of communication existing within the follicular environment are vesicles secreted by cells, called extracellular vesicles, which were described in follicular fluid, containing bioactive material such as proteins, lipids and RNAs, including microRNAs. The components of follicular environment may reflect the quality of the oocyte that will be produced and the general hypothesis of this work is that the miRNAs present in the follicular environment regulate signaling pathways important for oocyte development and that the miRNAs and/or messenger RNAs present in the follicular cells can be explored as important tools for the diagnosis of oocyte quality. The first study determined profiles of miRNAs in granulosa cells, cumulus-oocyte complexes and extracellular vesicles derived from these cells and also in follicular fluid. In addition, by knowing the origin and role of miRNAs in the follicular environment, the expression profiles indicated the PI3K-Akt signaling pathway regulation in the follicular environment. In the second study, components of this signaling pathway were then determined in follicular cells associated with oocytes of high or low developmental competence. The results demonstrated that the activation of the PI3K-Akt pathway in follicular cells correlates with increased oocyte competence; conversely, the lower activity of this pathway in follicular cells is related to reduced oocyte competence. In studies three and four, experiments were performed to determine the profile of microRNAs and messenger RNAs in cumulus cells associated with oocytes of high or low developmental competence. Aiming to clarify some of the mechanisms responsible for the best oocyte quality that lead to the identification of oocyte quality biomarkers, allows the advancement and development of new tools to intensify the in vitro production of bovine embryos. Finally, results obtained demonstrate integrated responses between oocytes and follicular cells during follicular development and give new insights to the study of oocyte competence acquisition process and identified oocyte quality markers.

No presente estudo avaliamos o impacto da adição de fluido folicular (FF) de mulheres inférteis sem e com endometriose em estágios iniciais (I/II) e avançados [(III/IV) sem e com endometrioma] ao meio de maturação in vitro (MIV) sobre as taxas de normalidade meiótica de oócitos bovinos. Avaliamos se a L-carnitina (LC) e os ácidos graxos ômega-3 [n3, ácidos docosahexaenóico (DHA) e eicosapentaenoico (EPA)] são capazes de prevenir os danos meióticos em oócitos bovinos induzidos por FF de mulheres inférteis com endometriose I/II e III/IV durante a MIV. Para isso, realizamos um estudo experimental utilizando modelo bovino. Trinta e duas amostras de FF foram colhidas de 24 mulheres inférteis com endometriose (8 com I/II, 8 com III/IV sem endometrioma e 8 III/IV com endometrioma no ciclo) e 8 sem endometriose (controle) que foram submetidas à estimulação ovariana controlada para realização de injeção intracitoplasmática de espermatozoide. Complexos cumulus-oócitos (CCOs) imaturos de bovinos foram submetidos à MIV divididos em 9 grupos: sem FF (sem-FF), com 1% de FF de mulheres inférteis sem endometriose (FFControle) e com endometriose (FFEI/II, FFEIII/IV e FFEendometrioma) suplementados ou não com LC (0,6mg/mL) e ácidos graxos ômega-3 (0,4 nM de DHA e 0,6 nM de EPA) (FFControle+LC+n3, FFEI/II+LC+n3, FFEIII/IV+LC+n3 e FFEendometrioma+LC+n3). Após 22-24h de MIV, os oócitos foram denudados, fixados e armazenados para realização de imunofluorescência para visualização do fuso meiótico e cromossomos por microscopia confocal. As taxas de metáfase II (MII) e de MII normais foram comparadas entre os 9 grupos utilizando o teste do qui-quadrado (p<0,05). Um total de 1686 CCOs imaturos foram submetidos à MIV, e 1401 oócitos foram visualizados por microscopia confocal. A adição de FF de mulheres com endometriose ao meio de MIV reduziu a taxa de MII normais (FFEI/II: 62,2%, FFEIII/IV: 70,2% e FFEendometrioma: 72,7%) comparado aos grupos sem-FF (87,2%) e FFControle (87,2%). O grupo FFEendometrioma (69,3%) apresentou a menor taxa de MII comparado a todos os demais grupos (sem-FF: 91,9%, FFControle: 89,2%, FFControle+LC+n3: 89,2%, FFEI/II: 85,4%, FFEI/II+LC+n3: 85,3%, FFEIII/IV: 80,7%, FFEIII/IV+LC+n3: 90,8%, FFEndometrioma+LC+n3: 86,4%). O grupo FFEIII/IV apresentou menor taxa de MII comparado ao grupo sem-FF. No grupo com FFControle, a adição de LC+n3 não alterou as taxas de MII (89,2% vs 89,2) e de MII normais (87,2% vs 82,5%). No grupo FFEI/II, a adição de LC+n3 aumentou a taxa de MII normais (84,5% vs. 62,2%). No grupo FFEIII/IV a adição de LC+n3 aumentou a taxa de MII normais (70,2% vs 84,1%) e de MII (90,8%), que passou a ser semelhante a dos grupos sem-FF e FFControle. No grupo FFEendometrioma a adição de LC+n3 aumentou a taxa de MII normais (86,4%), comparado ao grupo FFEendometrioma (69,3%), a qual foi similar a dos grupos sem-FF e FFControle. Portanto, o FF de mulheres com endometriose prejudica o fuso meiótico e o alinhamento cromossômico de oócitos bovinos, independentemente, do estágio da doença. Entretanto, o avanço da endometriose e a presença de endometrioma parecem ter um impacto ainda mais negativo na qualidade oocitária, prejudicando também a maturação nuclear. A adição de LC+n3 previne os danos meióticos oocitários provocados pelo FF de mulheres com endometriose em estágios iniciais e avançados. Dessa forma, sugerimos que inflamação, o estresse oxidativo e a desregulação da ?-oxidação são fatores envolvidos na alteração da qualidade oocitária e, consequente, piora da fertilidade natural de mulheres com endometriose. / In the present study, we evaluated the impact of the addition of follicular fluid (FF) from infertile women without and with endometriosis in the early (I/II) and advanced stages [(III/IV) with and without endometrioma] to the in vitro maturation (IVM) medium on the meiotic normality rates of bovine oocytes. We evaluated whether L-carnitine (LC) and omega-3 fatty acids [n3, docosahexaenoic (DHA) and eicosapentaenoic acid (EPA)] were able to prevent bovine meiotic oocyte damage induced by FF from infertile women with endometriosis in stages I/II and III/IV during IVM. For this, we performed an experimental study using bovine model. Thirty-two FF samples were collected from 24 infertile women with endometriosis (8 with I/II, 8 with III/IV without endometrioma and 8 III/IV with endometrioma in the cycle) and 8 without endometriosis (control) who underwent to controlled ovarian stimulation for intracytoplasmic sperm injection. Immature cumulus oocytes complexes(COCs) of bovines were submitted to IVM divided into 9 groups: without FF (No-FF), with 1% FF of infertile women without endometriosis (FFControl) and with endometriosis (FFEI/II, FFEIII/IV and FFEendometrioma) supplemented or not with LC (0.6 mg/mL) and omega-3 fatty acids (0.4 nM DHA and 0.6 nM EPA) (FFControl+LC+n3, FFEI/II+LC+n3, FFEIII/IV+LC+n3 and FFEendometrioma+LC+n3). After 22-24h of IVM, the oocytes were denuded, fixed and stored for subsequent immunofluorescence to visualize the meiotic spindle and chromosomes by confocal microscopy. The metaphase II (MII) and normal MII rates were compared between the 9 groups using the chi-square test (p <0.05). A total of 1686 immature COCs were submitted to IVM, and 1401 oocytes were visualized by confocal microscopy. Addition of FF from women with endometriosis to the IVM medium decreased the rate of normal MII (FFEI/II: 62.2%, FFEIII/IV: 70.2% and FFEendometrioma: 72.7%) compared to the No-FF (87.2%) and FFControl (87.2%) groups. The FFEendometrioma group (69.3%) presented the lowest rate of MII compared to all other groups (No-FF: 91.9%, FFControl: 89.2%, FFControl+LC+n3: 89.2%, FFEI/II: 85.4%, FFEI/II+LC+n3: 85.3%, FFEIII/IV: 80.7%, FFEIII/IV+LC+n3: 90.8%, FFEndometrioma+LC+n3: 86.4%). The FFEIII/IV group had a lower MII rate compared to the No-FF group. In the group with FFControl, the addition of LC+n3 did not change the rates of MII (89.2% vs 89.2%) and normal MII (87.2% vs 82.5%). In the FFEI/II group, the addition of LC+n3 increased the normal MII rate (84.5% vs 62.2%). In the FFEIII/IV group, the addition of LC+n3 increased the normal MII rate (70.2% vs 84.1%) and MII (90.8%), which was similar to that of the No-FF and FFControl. In the FFEendometrioma group, the addition of LC+n3 increased the normal MII rate (69.3% vs 86.4%) which was similar to No-FF and FFControl groups. Therefore, the FF of women with endometriosis impairs the meiotic spindle and the chromosomal alignment of bovine oocytes, regardless of the stage of the disease. However, the progression of endometriosis and the presence of endometrioma appear to have an even more negative impact on oocyte quality, and also impairs nuclear maturation. The addition of LC+n3 prevents meiotic oocyte damages induced by FF from women with endometriosis in the early and advanced stages. Thus, we suggest that inflammation, oxidative stress and deregulation of ?-oxidation are factors involved in the alteration of oocyte quality and, consequently, worsening of the natural fertility of women with endometriosis.

Um Projeto Temático de Pesquisa foi desenvolvido no Laboratório de Poluição Ambiental do Departamento de Patologia da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo com o objetivo de avaliar os efeitos da exposição aguda/crônica ao ar ambiente de um grande centro urbano sobre a saúde. Dentro deste projeto, uma linha de pesquisa foi dedicada ao estudo dos efeitos dessa exposição sobre a saúde reprodutiva feminina. Evidências de estudos epidemiológicos e experimentais implicam os fatores ambientais na infertilidade humana e resultado obstétrico adverso. Contudo, poucos estudos foram conduzidos até o presente para avaliar um possível efeito da exposição à poluição ambiental particulada sobre a saúde reprodutiva feminina. Portanto, o objetivo dos projetos da minha linha de pesquisa é fornecer dados que possam demonstrar os possíveis efeitos da exposição pré-concepcional de curta duração às partículas de exaustão do diesel (PED) e à poluição ambiental particulada sobre a função ovariana, o desenvolvimento embrionário inicial e resultado gestacional utilizando um modelo experimental e um epidemiológico. O objetivo do primeiro projeto desta tese foi avaliar os efeitos de dois meios de cultura comerciais no desenvolvimento de oócitos de camundongo fertilizados in vitro até o estágio de blastocisto. Zigotos obtidos de fêmeas de camundongo de 8 semanas de idade submetidas à indução da ovulação foram cultivados in vitro até o estágio de blastocisto em meio simples otimizado enriquecido com potássio (KSOM) ou meio G1/G2. A porcentagem de zigotos que se desenvolveu até o estágio de blastocisto 96 e 120 horas após a inseminação e que sofreu eclosão parcial ou completa no quinto dia de cultivo foi significativamente maior no grupo KSOM. O número médio de células da massa celular interna (MCI) foi 11,7 ± 4,0 e 9,2 ± 5,2 para os zigotos cultivados nos grupos KSOM e G1/G2, respectivamente, mostrando um número significativamente maior de células MCI em blastocistos derivados da cultura no meio KSOM. Concluímos que o meio KSOM comercialmente disponível é superior ao meio seqüencial G1/G2 para o cultivo de zigotos até o estágio de blastocisto no modelo de fertilização in vitro (FIV) em camundongos. No segundo projeto que compõe esta tese, o objetivo foi avaliar os efeitos da exposição de curta duração às PED sobre a fertilização, desenvolvimento embrionário e segregação das linhagens celulares em blastocistos pré-implantacionais utilizando o modelo de FIV em camundongo. A instilação intranasal de água destilada (grupo controle), de PED nativas (grupo PED-N) ou de PED ácidoextraídas (grupo PED-AE), realizada uma vez ao dia por três dias, iniciada no primeiro dia de administração de gonadotrofinas, foi realizada em fêmeas de camundongo com oito semanas de idade. Os pontos de avaliação reprodutivos analisados incluíram a resposta ovariana a estimulação, taxa de fertilização, desenvolvimento embrionário, taxas de formação e de eclosão dos blastocistos, contagem celular total e proporção da alocação celular à MCI e trofoectoderma (TE), e a morfologia da MCI. A resposta ovariana não foi afetada pelo protocolo de exposição. Um efeito multivariado para a exposição às PED-N e PED-AE na coloração diferencial de blastocistos e na morfologia da MCI, mas não para a FIV ou desenvolvimento embrionário, foi observado. A contagem celular da MCI e a razão MCI/TE em blastocistos produzidos no grupo controle foram significativamente maiores do que em blastocistos produzidos nos grupos PED-N e PED-AE. O número total de células dos blastocistos foi similar entre os grupos. O escore que representa a morfologia da massa celular interna foi significativamente maior no grupo controle quando comparado àquele encontrado nos grupos PED-N e PEDAE. Baseando-se nesses resultados, nosso estudo sugere que a exposição de curta duração às PED pode afetar negativamente o processo reprodutivo através do distúrbio da especificação das linhagens celulares do embrião em estágio de blastocisto. Finalmente, a exposição a toxinas ambientais pode ser inevitável durante o período pré-concepcional em grandes centros urbanos e seus efeitos são desconhecidos. Portanto, o propósito do terceiro projeto que compõe esta tese foi avaliar os potenciais efeitos da exposição de curta duração à poluição ambiental particulada durante a fase folicular sobre os resultados clínicos, laboratoriais e gestacionais de casais submetidos à fertilização in vitro e transferência de embriões (FIVETE). Trezentos e quarenta e oito mulheres submetidas ao seu primeiro ciclo de FIVETE foram avaliadas retrospectivamente neste estudo coorte, casocontrole casado. A exposição ao material particulado ambiental (MP) durante a fase folicular de cada paciente foi estimada baseando-se em dados da poluição ambiental (1997-2006) categorizados em período Q1-3 ( 56,72 g/m3) e Q4 (>56,72 g/m3). Desse grupo, 177 pacientes que engravidaram (casos) foram comparadas com 354 mulheres que conceberam espontaneamente (controles). Os principais pontos de avaliação incluíram a resposta ovariana às gonadotrofinas, o número de oócitos recuperados e as taxas de fertilização, de clivagem, de qualidade embrionária, de implantação, de gestação, de abortamento e de nascidos vivos. Nenhum efeito da exposição a níveis elevados de MP durante a fase folicular foi observado nos resultados clínico e laboratorial, na transferência embrionária ou no sucesso dos ciclos de tratamento das pacientes submetidas à FIVETE. Mulheres expostas ao período Q4 durante a fase folicular do ciclo de concepção apresentaram um risco significativamente maior de abortamento, independentemente do método de concepção (razão de chance: 2,58; intervalo de confiança de 95%: 1,63 4,07), quando comparado àquele de mulheres expostas ao período Q1-3. O risco de perda da gestação aumentou 3% por unidade de aumento do valor médio do MP na fase folicular (p= 0,000). Os resultados apresentados aqui fornecem evidências para uma relação causal entre a breve exposição a níveis elevados de MP ambiente durante o período pré-concepcional e a perda gestacional inicial, independentemente do método de concepção e está associada a um aumento de 2,6 vezes no risco de abortamento. Apesar da ausência de efeitos dessa exposição sobre os resultados clínicos e laboratoriais e sobre o sucesso do tratamento, a FIVETE foi incapaz de reduzir esse risco / A thematic research project to evaluate the health effects of acute/chronic exposure to ambient air in a large urban center was developed at the Air Pollution Laboratory in the Department of Pathology at the University of São Paulo School of Medicine. Within this project a specific research line was committed to the study of the effects of this exposure on female reproductive health. Evidence from epidemiological and experimental studies implied environmental factors as possible contributors to human infertility and poor obstetric outcome. However, very few studies evaluating a possible effect of exposure to particulate air pollution on female reproductive health have been conducted so far. Thus, the aim of the projects in my research line was to provide data that could show the possible effects of short-term preconceptional exposure to diesel exhaust particles and particulate air pollution on ovarian function, early embryo development and pregnancy outcome using experimental and epidemiological models. The objective of the first project was to examine the effects of two commercial media on the development of mouse ova fertilized in vitro to the blastocyst stage. One-cell embryos obtained from eight-week old superovulated mice were cultured in vitro up to the blastocyst stage in potassium-enriched simplex optimized medium (KSOM) or G1/G2 media. The percentage of zygotes that developed to the blastocyst stage 96 and 120 hours after insemination and that partially or completely hatched by day five of culture was significantly higher in the KSOM group. The mean number of inner cell mass (ICM) cells was 11.7 ± 4.0 and 9.2 ± 5.2 for zygotes cultured in KSOM and G1/G2 groups respectively, revealing a significantly higher cell number in the ICM of blastocysts derived from culture in KSOM medium. I concluded that commercially available KSOM medium is superior to sequential G1/G2 media for culturing one-cell embryos up to the blastocyst stage in the mouse IVF model. In the second project the objective was to evaluate the effects of short-term exposure to diesel exhaust particles on fertilization, embryo development, and cell lineage segregation in preimplantation blastocysts using the mouse IVF model. Intranasal instillation of distilled water (control group), native diesel exhaust particles (N-DEP group) or acid-extracted diesel exhaust particles (AE-DEP) once a day, for three days starting on the first day of gonadotrophin administration was performed on eight-week old female mice. Reproductive endpoints evaluated included ovarian response to superovulation, fertilization rate, embryo development, blastocyst and hatching rates, total cell count, and proportion of cell allocation to ICM and trophectoderm (TE), and ICM morphology. Ovarian response was not affected by the exposure protocol. A multivariate effect for exposure to NDEP and AE-DEP on blastocyst differential staining and ICM morphology but not on IVF or embryo development was found. Cell counts in ICM and ICM/TE ratios in blastocysts produced in the control group were significantly higher than in blastocysts produced in N-DEP and AE-DEP groups. The total cell count was similar among groups. The score that represents ICM morphology was significantly higher in the control group when compared to that found in N-DEP and AE-DEP groups. Based on these results this study suggests that short-term exposure to DEP may negatively affect the reproductive process by disrupting the lineage specification at the blastocyst stage. Finally, exposure to environmental toxins may be unavoidable during the preconceptional period in large urban centers and its effects are unknown. Thus, the purpose of the third project was to assess the potential effects of short-term exposure to particulate air pollution during the follicular phase on clinical, laboratory, and pregnancy outcomes for couples undergoing IVF/ET. Three hundred forty-eight patients undergoing their first IVF/ET cycle were evaluated in this retrospective cohort-matched casecontrolled single-center study. Exposure to ambient particulate matter (PM) during the follicular phase for each patient was estimated based on air pollution data (1997-2006) categorized in Q1-3 ( 56.72 g/m3) and Q4 (>56.72 g/m3) periods. From this group 177 women who became pregnant (cases) were compared with 354 who had conceived spontaneously (controls). Main outcome measures included response to gonadotrophins, number of oocytes retrieved, fertilization, cleavage, embryo quality, implantation, pregnancy, miscarriage, and live birth rates. No effects of follicular phase exposure to high levels of PM on clinical, laboratory, embryo transfer or treatment outcome were found in women undergoing IVF/ET. Women exposed to Q4 level PM during the follicular phase of the conception cycle had significantly higher risk of miscarriage, regardless of the method of conception (odds ratio, 2.58; 95% confidence interval: 1.63-4.07) when compared to women exposed to Q1-3 level PM. The risk of miscarriage increased 3% per unit increase in follicular phase PM average level (p=0.000). The results presented here provide evidence of a causal role for brief exposure to high levels of ambient PM during the preconceptional period in early pregnancy loss, regardless of the method of conception, with a 2.6-fold increase in risk of miscarriage. Despite the absence of effects of this exposure on clinical, laboratory, and treatment outcome, IVF/ET was unable to reduce this risk

INTRODUÇÃO: Os carcinomas papilífero e folicular são neoplasias malignas primárias da glândula tireóide. Em conjunto, recebem o nome de carcinoma bem diferenciado. Determinar o risco individual da ocorrência de metástase nesses casos auxilia na seleção da terapêutica que é atualmente baseada na classificação de acordo com fatores prognósticos, aos quais pode ser associada a pesquisa de marcadores biológicos. Dentre eles, destaca-se a galectina-3, cujas funções exercidas nos compartimentos celulares foram descritas em uma variedade de neoplasias. Entretanto, seu papel no carcinoma tireóideo permanece controverso. Com o intuito de investigar se a galectina-3 pode auxiliar na predição do risco individual da ocorrência de metástase e se está associada aos critérios de malignidade do carcinoma bem diferenciado, a presente pesquisa objetivou verificar as seguintes hipóteses: 1) se há diferença da imunoexpressão da galectina-3 nos compartimentos do tireócito maligno entre os doentes com e sem metástase e se é possível predizer o risco de metástase em função da quantificação digital desse marcador; 2) se há diferença da imunoexpressão da galectina-3 entre o tecido tireóideo maligno e o não neoplásico; conforme a presença de invasão tecidual; e conforme a sobrevivência; 3) se há indício do envolvimento da galectina-3 com apoptose, indução da proliferação celular e angiogênese. MÉTODO: Trata-se de estudo retrospectivo de caso-controle que envolveu 109 doentes operados por carcinoma bem diferenciado da tireóide e seguidos por mais de cinco anos, distribuídos em dois grupos equivalentes: com e sem metástase. Foram feitos coleta de dados clínicos, avaliação anátomo-patológica e análise imunohistoquímica digital dos biomarcadores galectina-3, Ki-67, caspase-3 e CD-34. RESULTADOS: 1) A média do índice de positividade nucleolar da galectina-3 foi maior no grupo de doentes com metástase linfática cervical (1,78 ± 0,41 nucléolos/CGA contra 0,35 ± 0,13, p=0,004). A expressão nucleolar da galectina-3 apresentou especificidade de 75% para identificação da ocorrência de metástase e foi fator independente associado à ocorrência metástase linfática (p=0,01). A equação logística obtida permitiu calcular o risco individual de desenvolvimento de metástase linfática cervical que é próximo a 100% quando a galectina-3 está imunoexpressa em quatro ou mais nucléolos por campo microscópico de grande aumento. 2) não houve expressão da galectina-3 no tireócito não neoplásico; o índice de expressão citoplasmático foi fator independente associado à presença de invasão linfática (p=0,013) e a média desse índice foi maior nos casos com extensão extratireóidea (52,7 ± 3,9 uo/µm2 contra 41,0 ± 4,0, p=0,037); não houve associação dos índices de imunoexpressão da galectina-3 e sobrevivência; 3) no grupo de doentes com metástase, a expressão nucleoplasmática da galectina-3 correlacionou-se de forma positiva com o índice de positividade do Ki-67 e, nos dois grupos, a expressão citoplasmática com o índice de expressão da caspase-3. CONCLUSÕES: Foi possível predizer o risco individual da ocorrência de metástase linfática cervical em função da quantificação digital da imunoexpressão nucleolar da galectina-3. O presente estudo sugere que alta expressão citoplasmática está associada com algumas características de invasão local. Houve indícios do envolvimento da galectina-3 com indução da proliferação celular e apoptose no grupo de doentes com metástase. / INTRODUCTON: Papillary and follicular carcinomas are primary malignant neoplasias of the thyroid gland and are classified as well-differentiated carcinoma. In these cases, determination of individual risk of metastasis allows offering an adequate treatment. Nowadays therapy is chosen based on classification according to prognostic factors and biomarkers can be associated with them. Galectin-3 is one of these markers and has been thoroughly studied. A wide range of functions that it carries out in the subcellular compartments have been described in several neoplasms. However, its role in thyroid carcinomas remains controversial. In order to investigate if galectin-3 can be used to predict the individual risk of metastasis and if this marker is associated with malignant criteria of well-differentiated carcinoma, this study was proposed to verify the following hypotheses: 1) if galectin-3 immunostaining in subcellular compartments of the malignant thyrocyte is different when comparing patients with and without metastasis and if it is possible to predict the individual risk of metastasis based on digital quantification of the galectin-3 immunostaining; 2) if galectin-3 immunoexpression is different from malignant and benign thyroid tissue; according to tissue invasion and survival; 3) if there are indications that galectin-3 plays a role in apoptosis and cell proliferation or angiogenesis induction. METHODS: It was performed a retrospective case-control study involving 109 patients treated for well-differentiated thyroid carcinoma and followed up for more than five years. They were divided into two equivalent groups: with and without metastasis. The search of clinical data, morphological evaluation and digital immunohistochemical analysis with galectin-3, Ki-67, caspase-3 and CD-34 antibodies were done. RESULTS: 1) the average of the nucleolar galectin-3 positive index was higher in lymph node metastasis group (1.78 ± 0.41 nucleoli/HPF versus 0.35 ± 0.13, P=.004). Nucleolar staining was an independent factor associated with lymph node metastasis (P=.01) and its specificity to identify metastasis was 75%. The logistic model allowed predicting the individual risk of cervical lymph node metastasis. It was almost 100% for carcinomas displaying more than four galectin-3 immunostained nucleoli by microscopic high power field. 2) There was no galectin-3 immunostaining in non-neoplasic thyrocyte; the cytoplasmic galectin-3 expression index was an independent factor associated with lymphatic invasion (P=.013) and these index average was higher in cases with extrathyroidal extension (52.7 ± 3.9 uo/µm2 versus 41.0 ± 4.0, P=.037); there was no association of galectin-3 immunostaining indexes with survival; 3) in the metastasis group, there was positive correlation between nucleoplasmic staining of galectin-3 and Ki-67 positive index; there was positive correlation between cytoplasmic staining of galectin-3 and caspase-3 positive index in both groups. CONCLUSION: It was possible to predict the individual risk of cervical lymph node metastasis based on digital quantification of the nucleolar galectin-3 immunostaining. This study suggests that there is association of high cytoplasmic expression with local tissue invasion. In the metastasis group there were indications that galectin-3 plays a role in cell proliferation and apoptosis induction.

Um Projeto Temático de Pesquisa foi desenvolvido no Laboratório de Poluição Ambiental do Departamento de Patologia da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo com o objetivo de avaliar os efeitos da exposição aguda/crônica ao ar ambiente de um grande centro urbano sobre a saúde. Dentro deste projeto, uma linha de pesquisa foi dedicada ao estudo dos efeitos dessa exposição sobre a saúde reprodutiva feminina. Evidências de estudos epidemiológicos e experimentais implicam os fatores ambientais na infertilidade humana e resultado obstétrico adverso. Contudo, poucos estudos foram conduzidos até o presente para avaliar um possível efeito da exposição à poluição ambiental particulada sobre a saúde reprodutiva feminina. Portanto, o objetivo dos projetos da minha linha de pesquisa é fornecer dados que possam demonstrar os possíveis efeitos da exposição pré-concepcional de curta duração às partículas de exaustão do diesel (PED) e à poluição ambiental particulada sobre a função ovariana, o desenvolvimento embrionário inicial e resultado gestacional utilizando um modelo experimental e um epidemiológico. O objetivo do primeiro projeto desta tese foi avaliar os efeitos de dois meios de cultura comerciais no desenvolvimento de oócitos de camundongo fertilizados in vitro até o estágio de blastocisto. Zigotos obtidos de fêmeas de camundongo de 8 semanas de idade submetidas à indução da ovulação foram cultivados in vitro até o estágio de blastocisto em meio simples otimizado enriquecido com potássio (KSOM) ou meio G1/G2. A porcentagem de zigotos que se desenvolveu até o estágio de blastocisto 96 e 120 horas após a inseminação e que sofreu eclosão parcial ou completa no quinto dia de cultivo foi significativamente maior no grupo KSOM. O número médio de células da massa celular interna (MCI) foi 11,7 ± 4,0 e 9,2 ± 5,2 para os zigotos cultivados nos grupos KSOM e G1/G2, respectivamente, mostrando um número significativamente maior de células MCI em blastocistos derivados da cultura no meio KSOM. Concluímos que o meio KSOM comercialmente disponível é superior ao meio seqüencial G1/G2 para o cultivo de zigotos até o estágio de blastocisto no modelo de fertilização in vitro (FIV) em camundongos. No segundo projeto que compõe esta tese, o objetivo foi avaliar os efeitos da exposição de curta duração às PED sobre a fertilização, desenvolvimento embrionário e segregação das linhagens celulares em blastocistos pré-implantacionais utilizando o modelo de FIV em camundongo. A instilação intranasal de água destilada (grupo controle), de PED nativas (grupo PED-N) ou de PED ácidoextraídas (grupo PED-AE), realizada uma vez ao dia por três dias, iniciada no primeiro dia de administração de gonadotrofinas, foi realizada em fêmeas de camundongo com oito semanas de idade. Os pontos de avaliação reprodutivos analisados incluíram a resposta ovariana a estimulação, taxa de fertilização, desenvolvimento embrionário, taxas de formação e de eclosão dos blastocistos, contagem celular total e proporção da alocação celular à MCI e trofoectoderma (TE), e a morfologia da MCI. A resposta ovariana não foi afetada pelo protocolo de exposição. Um efeito multivariado para a exposição às PED-N e PED-AE na coloração diferencial de blastocistos e na morfologia da MCI, mas não para a FIV ou desenvolvimento embrionário, foi observado. A contagem celular da MCI e a razão MCI/TE em blastocistos produzidos no grupo controle foram significativamente maiores do que em blastocistos produzidos nos grupos PED-N e PED-AE. O número total de células dos blastocistos foi similar entre os grupos. O escore que representa a morfologia da massa celular interna foi significativamente maior no grupo controle quando comparado àquele encontrado nos grupos PED-N e PEDAE. Baseando-se nesses resultados, nosso estudo sugere que a exposição de curta duração às PED pode afetar negativamente o processo reprodutivo através do distúrbio da especificação das linhagens celulares do embrião em estágio de blastocisto. Finalmente, a exposição a toxinas ambientais pode ser inevitável durante o período pré-concepcional em grandes centros urbanos e seus efeitos são desconhecidos. Portanto, o propósito do terceiro projeto que compõe esta tese foi avaliar os potenciais efeitos da exposição de curta duração à poluição ambiental particulada durante a fase folicular sobre os resultados clínicos, laboratoriais e gestacionais de casais submetidos à fertilização in vitro e transferência de embriões (FIVETE). Trezentos e quarenta e oito mulheres submetidas ao seu primeiro ciclo de FIVETE foram avaliadas retrospectivamente neste estudo coorte, casocontrole casado. A exposição ao material particulado ambiental (MP) durante a fase folicular de cada paciente foi estimada baseando-se em dados da poluição ambiental (1997-2006) categorizados em período Q1-3 ( 56,72 g/m3) e Q4 (>56,72 g/m3). Desse grupo, 177 pacientes que engravidaram (casos) foram comparadas com 354 mulheres que conceberam espontaneamente (controles). Os principais pontos de avaliação incluíram a resposta ovariana às gonadotrofinas, o número de oócitos recuperados e as taxas de fertilização, de clivagem, de qualidade embrionária, de implantação, de gestação, de abortamento e de nascidos vivos. Nenhum efeito da exposição a níveis elevados de MP durante a fase folicular foi observado nos resultados clínico e laboratorial, na transferência embrionária ou no sucesso dos ciclos de tratamento das pacientes submetidas à FIVETE. Mulheres expostas ao período Q4 durante a fase folicular do ciclo de concepção apresentaram um risco significativamente maior de abortamento, independentemente do método de concepção (razão de chance: 2,58; intervalo de confiança de 95%: 1,63 4,07), quando comparado àquele de mulheres expostas ao período Q1-3. O risco de perda da gestação aumentou 3% por unidade de aumento do valor médio do MP na fase folicular (p= 0,000). Os resultados apresentados aqui fornecem evidências para uma relação causal entre a breve exposição a níveis elevados de MP ambiente durante o período pré-concepcional e a perda gestacional inicial, independentemente do método de concepção e está associada a um aumento de 2,6 vezes no risco de abortamento. Apesar da ausência de efeitos dessa exposição sobre os resultados clínicos e laboratoriais e sobre o sucesso do tratamento, a FIVETE foi incapaz de reduzir esse risco / A thematic research project to evaluate the health effects of acute/chronic exposure to ambient air in a large urban center was developed at the Air Pollution Laboratory in the Department of Pathology at the University of São Paulo School of Medicine. Within this project a specific research line was committed to the study of the effects of this exposure on female reproductive health. Evidence from epidemiological and experimental studies implied environmental factors as possible contributors to human infertility and poor obstetric outcome. However, very few studies evaluating a possible effect of exposure to particulate air pollution on female reproductive health have been conducted so far. Thus, the aim of the projects in my research line was to provide data that could show the possible effects of short-term preconceptional exposure to diesel exhaust particles and particulate air pollution on ovarian function, early embryo development and pregnancy outcome using experimental and epidemiological models. The objective of the first project was to examine the effects of two commercial media on the development of mouse ova fertilized in vitro to the blastocyst stage. One-cell embryos obtained from eight-week old superovulated mice were cultured in vitro up to the blastocyst stage in potassium-enriched simplex optimized medium (KSOM) or G1/G2 media. The percentage of zygotes that developed to the blastocyst stage 96 and 120 hours after insemination and that partially or completely hatched by day five of culture was significantly higher in the KSOM group. The mean number of inner cell mass (ICM) cells was 11.7 ± 4.0 and 9.2 ± 5.2 for zygotes cultured in KSOM and G1/G2 groups respectively, revealing a significantly higher cell number in the ICM of blastocysts derived from culture in KSOM medium. I concluded that commercially available KSOM medium is superior to sequential G1/G2 media for culturing one-cell embryos up to the blastocyst stage in the mouse IVF model. In the second project the objective was to evaluate the effects of short-term exposure to diesel exhaust particles on fertilization, embryo development, and cell lineage segregation in preimplantation blastocysts using the mouse IVF model. Intranasal instillation of distilled water (control group), native diesel exhaust particles (N-DEP group) or acid-extracted diesel exhaust particles (AE-DEP) once a day, for three days starting on the first day of gonadotrophin administration was performed on eight-week old female mice. Reproductive endpoints evaluated included ovarian response to superovulation, fertilization rate, embryo development, blastocyst and hatching rates, total cell count, and proportion of cell allocation to ICM and trophectoderm (TE), and ICM morphology. Ovarian response was not affected by the exposure protocol. A multivariate effect for exposure to NDEP and AE-DEP on blastocyst differential staining and ICM morphology but not on IVF or embryo development was found. Cell counts in ICM and ICM/TE ratios in blastocysts produced in the control group were significantly higher than in blastocysts produced in N-DEP and AE-DEP groups. The total cell count was similar among groups. The score that represents ICM morphology was significantly higher in the control group when compared to that found in N-DEP and AE-DEP groups. Based on these results this study suggests that short-term exposure to DEP may negatively affect the reproductive process by disrupting the lineage specification at the blastocyst stage. Finally, exposure to environmental toxins may be unavoidable during the preconceptional period in large urban centers and its effects are unknown. Thus, the purpose of the third project was to assess the potential effects of short-term exposure to particulate air pollution during the follicular phase on clinical, laboratory, and pregnancy outcomes for couples undergoing IVF/ET. Three hundred forty-eight patients undergoing their first IVF/ET cycle were evaluated in this retrospective cohort-matched casecontrolled single-center study. Exposure to ambient particulate matter (PM) during the follicular phase for each patient was estimated based on air pollution data (1997-2006) categorized in Q1-3 ( 56.72 g/m3) and Q4 (>56.72 g/m3) periods. From this group 177 women who became pregnant (cases) were compared with 354 who had conceived spontaneously (controls). Main outcome measures included response to gonadotrophins, number of oocytes retrieved, fertilization, cleavage, embryo quality, implantation, pregnancy, miscarriage, and live birth rates. No effects of follicular phase exposure to high levels of PM on clinical, laboratory, embryo transfer or treatment outcome were found in women undergoing IVF/ET. Women exposed to Q4 level PM during the follicular phase of the conception cycle had significantly higher risk of miscarriage, regardless of the method of conception (odds ratio, 2.58; 95% confidence interval: 1.63-4.07) when compared to women exposed to Q1-3 level PM. The risk of miscarriage increased 3% per unit increase in follicular phase PM average level (p=0.000). The results presented here provide evidence of a causal role for brief exposure to high levels of ambient PM during the preconceptional period in early pregnancy loss, regardless of the method of conception, with a 2.6-fold increase in risk of miscarriage. Despite the absence of effects of this exposure on clinical, laboratory, and treatment outcome, IVF/ET was unable to reduce this risk

INTRODUÇÃO: Os carcinomas papilífero e folicular são neoplasias malignas primárias da glândula tireóide. Em conjunto, recebem o nome de carcinoma bem diferenciado. Determinar o risco individual da ocorrência de metástase nesses casos auxilia na seleção da terapêutica que é atualmente baseada na classificação de acordo com fatores prognósticos, aos quais pode ser associada a pesquisa de marcadores biológicos. Dentre eles, destaca-se a galectina-3, cujas funções exercidas nos compartimentos celulares foram descritas em uma variedade de neoplasias. Entretanto, seu papel no carcinoma tireóideo permanece controverso. Com o intuito de investigar se a galectina-3 pode auxiliar na predição do risco individual da ocorrência de metástase e se está associada aos critérios de malignidade do carcinoma bem diferenciado, a presente pesquisa objetivou verificar as seguintes hipóteses: 1) se há diferença da imunoexpressão da galectina-3 nos compartimentos do tireócito maligno entre os doentes com e sem metástase e se é possível predizer o risco de metástase em função da quantificação digital desse marcador; 2) se há diferença da imunoexpressão da galectina-3 entre o tecido tireóideo maligno e o não neoplásico; conforme a presença de invasão tecidual; e conforme a sobrevivência; 3) se há indício do envolvimento da galectina-3 com apoptose, indução da proliferação celular e angiogênese. MÉTODO: Trata-se de estudo retrospectivo de caso-controle que envolveu 109 doentes operados por carcinoma bem diferenciado da tireóide e seguidos por mais de cinco anos, distribuídos em dois grupos equivalentes: com e sem metástase. Foram feitos coleta de dados clínicos, avaliação anátomo-patológica e análise imunohistoquímica digital dos biomarcadores galectina-3, Ki-67, caspase-3 e CD-34. RESULTADOS: 1) A média do índice de positividade nucleolar da galectina-3 foi maior no grupo de doentes com metástase linfática cervical (1,78 ± 0,41 nucléolos/CGA contra 0,35 ± 0,13, p=0,004). A expressão nucleolar da galectina-3 apresentou especificidade de 75% para identificação da ocorrência de metástase e foi fator independente associado à ocorrência metástase linfática (p=0,01). A equação logística obtida permitiu calcular o risco individual de desenvolvimento de metástase linfática cervical que é próximo a 100% quando a galectina-3 está imunoexpressa em quatro ou mais nucléolos por campo microscópico de grande aumento. 2) não houve expressão da galectina-3 no tireócito não neoplásico; o índice de expressão citoplasmático foi fator independente associado à presença de invasão linfática (p=0,013) e a média desse índice foi maior nos casos com extensão extratireóidea (52,7 ± 3,9 uo/µm2 contra 41,0 ± 4,0, p=0,037); não houve associação dos índices de imunoexpressão da galectina-3 e sobrevivência; 3) no grupo de doentes com metástase, a expressão nucleoplasmática da galectina-3 correlacionou-se de forma positiva com o índice de positividade do Ki-67 e, nos dois grupos, a expressão citoplasmática com o índice de expressão da caspase-3. CONCLUSÕES: Foi possível predizer o risco individual da ocorrência de metástase linfática cervical em função da quantificação digital da imunoexpressão nucleolar da galectina-3. O presente estudo sugere que alta expressão citoplasmática está associada com algumas características de invasão local. Houve indícios do envolvimento da galectina-3 com indução da proliferação celular e apoptose no grupo de doentes com metástase. / INTRODUCTON: Papillary and follicular carcinomas are primary malignant neoplasias of the thyroid gland and are classified as well-differentiated carcinoma. In these cases, determination of individual risk of metastasis allows offering an adequate treatment. Nowadays therapy is chosen based on classification according to prognostic factors and biomarkers can be associated with them. Galectin-3 is one of these markers and has been thoroughly studied. A wide range of functions that it carries out in the subcellular compartments have been described in several neoplasms. However, its role in thyroid carcinomas remains controversial. In order to investigate if galectin-3 can be used to predict the individual risk of metastasis and if this marker is associated with malignant criteria of well-differentiated carcinoma, this study was proposed to verify the following hypotheses: 1) if galectin-3 immunostaining in subcellular compartments of the malignant thyrocyte is different when comparing patients with and without metastasis and if it is possible to predict the individual risk of metastasis based on digital quantification of the galectin-3 immunostaining; 2) if galectin-3 immunoexpression is different from malignant and benign thyroid tissue; according to tissue invasion and survival; 3) if there are indications that galectin-3 plays a role in apoptosis and cell proliferation or angiogenesis induction. METHODS: It was performed a retrospective case-control study involving 109 patients treated for well-differentiated thyroid carcinoma and followed up for more than five years. They were divided into two equivalent groups: with and without metastasis. The search of clinical data, morphological evaluation and digital immunohistochemical analysis with galectin-3, Ki-67, caspase-3 and CD-34 antibodies were done. RESULTS: 1) the average of the nucleolar galectin-3 positive index was higher in lymph node metastasis group (1.78 ± 0.41 nucleoli/HPF versus 0.35 ± 0.13, P=.004). Nucleolar staining was an independent factor associated with lymph node metastasis (P=.01) and its specificity to identify metastasis was 75%. The logistic model allowed predicting the individual risk of cervical lymph node metastasis. It was almost 100% for carcinomas displaying more than four galectin-3 immunostained nucleoli by microscopic high power field. 2) There was no galectin-3 immunostaining in non-neoplasic thyrocyte; the cytoplasmic galectin-3 expression index was an independent factor associated with lymphatic invasion (P=.013) and these index average was higher in cases with extrathyroidal extension (52.7 ± 3.9 uo/µm2 versus 41.0 ± 4.0, P=.037); there was no association of galectin-3 immunostaining indexes with survival; 3) in the metastasis group, there was positive correlation between nucleoplasmic staining of galectin-3 and Ki-67 positive index; there was positive correlation between cytoplasmic staining of galectin-3 and caspase-3 positive index in both groups. CONCLUSION: It was possible to predict the individual risk of cervical lymph node metastasis based on digital quantification of the nucleolar galectin-3 immunostaining. This study suggests that there is association of high cytoplasmic expression with local tissue invasion. In the metastasis group there were indications that galectin-3 plays a role in cell proliferation and apoptosis induction.