Ao longo do processo de progressão tumoral, se observa alteração na expressão de glicoconjugados contendo oligossacarídeos N-ligados. Uma das formas mais comuns de glicosilação aberrante observada em células transformadas e em tumores humanos é representada por (poli)lactosaminas presentes em oligossacarídeos N-ligados. Estes glicanos são ligantes de galectina-3. Com o objetivo de identificar a expressão e distribuição dos ligantes de galectina-3 associados a processos fisiopatológicos, como a transformação maligna, desenvolvemos uma proteína quimérica, a galectina-3 conjugada a fosfatase alcalina (Gal-3/FA). Observamos que a Gal-3/FA possui a mesma especificidade de galectina-3 e que pode ser usada como sonda em ensaios de overlay e ensaios de imunoistoquímica. Entre os ligantes de galectina-3 identificamos a ?1 integrina, mediador de processos biológicos dependentes da interação célula-matriz como a migração celular. Linhagens de células de origem mesenquimal derivadas de tumores induzidos com metilcolantreno de animais selvagens (linhagens S11 e S12) e nulizigoto (linhagem ?12) para o gene da galectina-3 foram estabelecidas. Avaliamos a capacidade migratória dessas células e os nossos resultados mostraram que células que expressam galectina-3 são mais migratórias em superfícies de laminina-1. Este dado sugere que a galectina-3 seja um modulador positivo do processo de migração celular em superfícies de laminina-1. No entanto, o mecanismo pelo qual a galectina-3 medeia esse processo não é conhecido. Células que possuem fenótipo mais migratório apresentam um estado intermediário de adesão. Nós observamos que a galectina-3 se encontra nos complexos focais. Na presença de galectina-3 observamos diminuição de FAK fosforilado e recrutamento da fosfatase SHP-2 para os complexos focais. A diminuição de FAK fosforilado no lamelipódio leva ao turnover dos complexos focais e ao aumento da migração celular. Analisamos também a via de sinalização e observamos que a galectina-3 não ativa PAK. Contudo, o inibidor de PI3quinase, wortmanina, inibiu o efeito pró-migratório de galectina-3. Esses dados reforçam a noção do papel de galectina-3 na modulação do processo de migração de fibroblastos transformados, funcionando como uma molécula / Altered expression of cell surface N-linked oligosaccharides are often associated with malignant transformation of cells. One of the most common forms of aberrant glycosylation in transformed cells and human tumors is the highly elevated ?1,6 branching of N-linked oligosaccharides caused by increased expression of N-acetylglucosaminytransferase V (Mgat5). Galectin-3, a ?-galactoside binding protein, binds preferentially to poly-N-acetyllactosamines, which are the products of Mgat5. In order to exploit this hallmark of cancer cells, we have developed a tool for in situ identification of these tumors associated glycoconjugates. Human galectin-3 was fused to bacterial alkaline phosphatase, generating a hybrid molecule displaying both the carbohydrate binding properties of galectin-3 and enzymatic activity of alkaline phosphatase (Gal-3/FA). Gal-3/FA has the same fine of galectin-3 which was confirmed in direct binding assays. The tool presented herein was therefore useful for several immunoenzymatic assays, and will allow to establish whether the expression pattern of galectin-3 ligands have any physiological or clinical significance. We have identified ?1 integrin as a galectin-3 ligand. ?1 integrins are the actual effector of cell adhesion and migration. We have established cell lines from methylcholantrene-induced sarcomas from both wild type and galectin-3 null mice. In this system, galectin-3 null cells were less migratory than control cells in laminin-1. When galectin-3 was transiently expressed in galectin-3 null sarcoma cells, it inhibited cell adhesion to laminin-1 and stimulate the migratory response to laminin-1. The addition of exogenous galectin-3 also enhanced the migratory capacity of ?12 cells in a carbohydrate dependent way. Galectin-3 was found in focal contacts of ?12 cells where it may interact with many glycoproteins containing polyllactosamines on the cell surface. Here we showed that ?1 integrins are among them. Exogenously added galectin-3 led to a decrease in phosphorylated-FAK in lamellipodia and increased the recruitment of Shp-2 phosphatase of migrating cells. The effect of galectin-3 in migration was not dependent on the activation of the p21-activated kinase (PAK). Wortmannin inhibited the increased migration elicited by galectin-3, suggesting the involvement of the PI3-kinase signaling in the galectin-3 pathway. We propose that extracellular galectin-3 bound ?1integrins and disrupted the focal adhesion plaque, thus favoring cell migration.

Os melanomas correspondem a 7% de todas as neoplasias malignas em cães e são principalmente encontrados em cavidade oral e lábios, correspondendo a 33% dos tumores de boca, possuem um prognóstico ruim devido ao fato de serem diagnosticados tardiamente, por sua grande capacidade de invasão local e formação de metástases, além de altas taxas de recidiva após o tratamento cirúrgico. A Galectina-3 (Gal-3) é uma proteína responsável por diversas funções fisiológicas como adesão, apoptose, angiogênese, proliferação e diferenciação. Em medicina veterinária existem poucos estudos relacionando à expressão da Gal-3 com prognóstico e a progressão da neoplasia. Realizamos imuno-histoquímica para Gal-3 em 27 melanomas orais caninos que foram avaliados de maneira semiquantitativa e quantitativa, e comparamos os resultados obtidos com a sobrevida, outros marcadores prognósticos (Ki67, índice mitótico e atipia nuclear), expressão de proteínas relacionadas à apoptose (BCL2 e CASP3) e parâmetros histopatológicos (grau de pigmentação e tipo histológico). Detectamos alta expressão de Gal-3 em melanomas com maior sobrevida pós-cirúrgica e uma alta expressão nuclear de Gal-3 em melanomas com menor sobrevida pós-cirúrgica. Além disso, houve correlação entre as expressões de Gal-3 e BCL2, assim como entre atipia nuclear e sobrevida pós-cirúrgica. É sabido que a Gal-3 é capaz de formar heterodímeros com a BCL2 no citoplasma para atuar na evasão da morte por apoptose, impedindo a liberação da citocromo C. Já no núcleo, a Gal-3 induz à parada do ciclo celular, reduzindo a taxa da proliferação. Apesar do reduzido número amostral devido à dificuldade nos acompanhamentos clínicos nossos dados permitem sugerir que a Gal-3 é possui potencial para ser um marcador prognóstico de sobrevida em casos de melanomas orais caninos. Novos estudos devem ser realizados afim de confirmar nossas observações e elucidar o papel da Gal-3 nesta neoplasia. / Melanomas are almost 7% of all malignant neoplasms in dogs. They are mainly found in the oral cavity and lips, corresponding to 33% of tumors of the oral cavity. They carry a poor prognosis because of late diagnoses, local invasiveness, high metastatic and recurrence rates after surgical treatment. Galectin-3 (Gal-3) is a protein with a variety of biological roles such as in adhesion, apoptosis, angiogenesis, proliferation and differentiation. In veterinary medicine, there are few studies comparing the expression of Gal-3 with prognosis and tumor progression. We performed immunohistochemistry for Gal-3 in 27 canine oral melanomas and evaluated the immunolabelling both semi-quantitatively and quantitatively. The results were compared with survival, other prognostic markers (Ki67, mitotic index and nuclear atypia), expression of proteins related to apoptosis (BCL2 and CASP3) and histopathological parameters (degree of pigmentation and histological type). We detected higher expression of Gal-3 in cases of melanoma that presented longer post-surgical survival and a higher nuclear expression of Gal-3 in dogs with melanoma that had shorter post-surgical survival. In addition, there was correlation between the Gal-3 and BCL2 expressions, as well as between nuclear atypia and post-surgical survival. It is known that Gal-3 is able to form heterodimers with BCL2 in the cytoplasm leading to evasion of apoptosis, through preventing mitochondrial cytochrome C release. Nuclear Gal-3 induces the cell cycle arrest, reducing the proliferation rate. Despite the small sample size due to the difficulty in clinical follow-up, our data suggest that Gal-3 has the potential to be a prognostic marker for survival in cases of canine oral melanomas. Further studies should be performed to confirm our observations and elucidate the role of Gal-3 in this neoplasm.

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:47:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006 / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-04-30. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:50Z : No. of bitstreams: 1 Publico-10919.pdf: 1330138 bytes, checksum: 230069b0ccbd38939c50df79ada51f8e (MD5) / Introdução: O câncer colorretal é um dos tumores mais comuns no mundo atual. A sobrevida e o tempo livre de doença estão sendo cada vez maiores graças ao surgimento de novas drogas quimioterápicas. Marcadores teciduais de prognóstico poderão contribuir para o melhor tratamento desta doença. As galectinas são proteínas pertencentes à família das lecitinas, que se ligam a galactoses, contendo glicoconjugados através de sua afinidade por -galactosídeo. Sua distribuição em tecidos sugere que têm função importante nos processos fisiológicos, como diferenciação celular, adesão celular, regulação do crescimento celular, e inibição ou indução da apoptose. A galectina-3, já estudada no câncer de tiróide, parece também ter um papel importante no câncer colorretal. Objetivos: Avaliar a imunoexpressão tissular da proteína galectina-3 em pacientes com câncer colorretal submetidos à ressecção cirúrgica e tratamento quimioterápico adjuvante ou paliativo e correlacionar a expressão tissular desta proteína com aspectos clínicos e de evolução da doença. Casuística e Método: Estudamos a imunoexpressão citoplasmática da galectina-3 em setenta e cinco adenocarcinomas colorretais. Os tumores foram classificados quanto à coloração citoplasmática em 1 (menos que 50% de células coradas) ou 2 (50% de células coradas). A positividade citoplasmática deste marcador foi comparada aos parâmetros clínicos e de evolução. Resultados: Entre os pacientes, 40 eram do sexo feminino, a média de idade foi de 61.98 anos (variando de 29 a 86 anos). Quanto à localização do tumor, 42,6% eram de reto, 24% de cólon esquerdo e 33,4% de cólon direito. Em relação ao estádio clínico, 33 eram estádio II, 32 estádio III e 10 estádio IV. A imunoexpressão da proteína galectina-3 foi classificada como 1 em 57,33% dos tumores e 2 em 42,67%. Quanto maior o estádio clínico, maior o percentual de células tumorais coradas (escore 2 em 60% dos tumores IV, 40,63% nos tumores estádio III e 39,39% nos estádios II, sendo p=0,4899). Em relação à sobrevida, pacientes com tumores com imunoexpressão 1 da galectina-3 mostraram uma maior sobrevida (65,96% dos doentes vivos sem doença com galectina-3 coloração 1 e 34,04% coloração 2). Em contrapartida entre os pacientes que evoluíram com metástase ou recorrência 52,63% apresentaram positividade das células com coloração 1 e 47,37% coloração 2 (p=0.0465). Nos pacientes que faleceram pela doença, 77,8% apresentaram imunoexpressão da galectina-3 moderada a fortemente coradas. Conclusão: Pacientes com imunoexpressão forte ou moderada da proteína galectina-3 (classificação 2) em maiores proporções faleceram ou evoluíram com recorrência. Observou-se redução marginalmente significante no risco de morte entre os pacientes com galectina-3 fraca ou nula (classificação 1) quando comparado com tumores de pacientes com galectina-3 forte ou moderada. O estudo da imunoexpressão citoplasmática da proteína galectina-3 parece ser um fator prognóstico nos tumores colorretais. / Backgrounds: Colorectal cancer is one of most common tumors nowadays. The survival and the disease-free survival are enhanced because of new chemotherapy drugs. Tumor biological markers will contribute for a better treatment. Galectin-3 is an endogenous galactose-binding protein that is expressed in a wide range of normal and neoplastic tissues and is thought to be involved in cellular adhesion, growth regulation and apoptosis. Galectin-3 is already studied in thyroid cancer, and seems to have an important role in colorectal cancer. Objective: Evaluate the immunoexpression of galectin-3 protein in patients with colorectal cancer under surgery and resection of the tumor and chemotherapy treatment and the relationship of galectin-3 expression and tumor evolution and clinical aspects. Methods: We studied the expression of galectin-3 in 75 colorectal tissues. An immunohistochemical scoring system was used to evaluate the cytoplasmic cells color. We divided the tumor’s cells in two groups: group 1, absent or weak (less than 50% staining cells) and group 2 strong or moderate ( 50% staining cells). Results: Among the 75 patients, 40 were female; the average age was 61.98 years old (from 29 to 86 years old). According to the site, 42.6% was of rectum, 33.4% right colon and 24% left colon. 33 tumors were stage II, 32 stage III and 10 stage IV. Galectin-3 immunoexpression was classified as 1 in 57.33% of tumors. The highest stage appears in the most staining cells (score 2 in 60% of tumors IV, 40.63% in tumors stage III and 39.39% in stage II, p=0.4899). In addition, galectin-3 immunoexpression group 1 showed higher survival (65.96% of no disease patient with galectin-3 group 1 and 34.04% group 2). On the other hand, in the group of patients with metastatic disease the results were 52.63% in group 1 and 47.37% in group 2 (p=0.0465). Conclusion: The imunoexpression of galectin-3 was strong or moderate in 42% of the colorectal tumors. Correlation among sex, age, stage, site or metastases and galectin-3 were not observed. Patients with strong or moderate imunoexpression of the protein in higher proportions died or had recurrence more frequently. The risk of death was marginally reduced in patients with negative or low grade galectin-3. Galectin-3 citoplasmatic immunoexpression seems to be a prognostic factor in colorectal cancer. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Orientador : Prof. Dr. Hans Graf / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Medicina Interna. Defesa : Curitiba, 21/09/2007 / Inclui referências : f. 46-53 / Resumo: A punção aspirativa com agulha fina (PAAF) é uma técnica diagnóstica bem estabelecida na investigação pré-operatória de nódulos tireoidianos, permitindo uma diminuição significativa no número de procedimentos cirúrgicos da tireóide. Porém, uma importante limitação da PAAF é a falta de sensibilidade na avaliação de neoplasias foliculares devido à incapacidade em diferenciar lesões foliculares benignas das lesões foliculares malignas da tireóide. A dificuldade encontrada no diagnóstico diferencial das lesões foliculares fez com que vários marcadores fossem testados, sendo os mais promissores a galectina-3 (GAL-3), a citoqueratina-19 (CK-19) e o anticorpo contra as células mesoteliais (HBME-1). O objetivo deste estudo foi avaliar o papel dos marcadores GAL-3, CK-19 e HBME-1 no diagnóstico diferencial de lesões foliculares de tireóide em espécimes cirúrgicos do Hospital de Clínicas da UFPR no período de 1985 a 2004. Foram selecionadas 32 peças cirúrgicas de pacientes com diagnóstico inicial de lesão folicular (18 lesões malignas e 14 lesões benignas), submetidas ao teste imuno-histoquímica com a GAL-3, CK-19 e HBME-1. Os resultados mostraram que o único marcador isolado capaz de auxiliar no diagnóstico diferencial das lesões foliculares foi a CK-19, que mostrou uma sensibilidade de 61,1%, especificidade de 85,7% e uma acurácia diagnóstica de 62,5% (p<0,05). Dentre as diversas combinações entre os marcadores, a que teve a melhor sensibilidade, especificidade e acurácia diagnóstica (66,7%, 78,6%, 71,9%, respectivamente) foi a GAL-3 com a CK-19 (p<0.05). Concluímos que o diagnóstico diferencial das lesões foliculares de tireóide pode ser melhorado com o uso dos marcadores imuno-histoquímicas e que o uso de um painel de marcadores aumenta a sensibilidade e especificidade deste método diagnóstico. Palavras-chave: lesão folicular, galectina-3, citoqueratina-19, HBME-1 / Abstract: Fine-needle aspiration biopsy (FNAB) is a well characterized diagnostic tool in the pre-operatory investigation of thyroid nodules, which allowed a significant decrease in the number of surgical procedures of the thyroid. However, an important limitation of FNAB is the lack of sensitivity in the differentiation of malignant from benign follicular lesions of thyroid. The difficulty of FNAB in stablishing the differential diagnosis of follicular lesions led to the atempt of using several tumor markers. The most promising are galectin-3 (GAL-3), cytokeratin-19 (CK-19) and Hector Battifora Mesothelia cell (HBME-1). The aim of this study was to evaluate the role of the tumor markers GAL-3, CK-19 and HBME-1 in the differential diagnosis of thyroid follicular lesions in surgical blocks from patients of Hospital de Clinicas of the Federal University of Parana submitted to thyroid surgery from 1985 to 2004. We selected 32 surgical blocks of patients with a initial diagnosis of follicular lesion (18 malignant lesions and 14 benign lesions) and submitted them to immunohistochemical tests with GAL-3, CK-19 and HBME-1. The results showed that the only isolated marker able to help in the differential diagnosis of follicular lesions was CK-19, which showed a sensitivity of 61,1%, especificity of 85,7% and a diagnostic accuracy of 62,5% (p<0.05). Among all the possible combinations of the three markers, the best sensitivity, specificity and diagnostic accuracy (66,7%, 78,6%, 71,9%, respectively) was with GAL-3 and CK- 19 (p<0,05). We concluded that the differential diagnosis of thyroid follicular lesions can be improved with the use of immunohistochemical markers and that a panel of markers is usefull to increase the sensitivity and specificity of this diagnostic method. Key-words: follicular lesion, galectin-3, cytokeratin-19, HBME-1

Orientador: Liana Maria Cardoso Verinaud, Roger Chammas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T19:24:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ikemori_RafaelYamashita_M.pdf: 4516080 bytes, checksum: 6a332c77058e884f308075bb69496592 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Gliomas são tumores primários do sistema nervoso central e o glioblastoma multiforme é sua forma clínica mais comum e de pior prognóstico. Na tentativa de entender sua biologia, a linhagem NG97 foi estabelecida, demonstrando características de glioblastoma com atipia nuclear e elevadas taxas de mitose. Recentemente, descobriu-se que esta é uma linhagem híbrida humano-murina derivada da fusão de células de astrocitoma humano e estroma murino que provavelmente ocorreu no processo de estabelecimento desta linhagem, a qual foi posteriormente denominada NG97ht. Esta linhagem apresenta crescimento de massas tumorais quando inoculada em camundongos imunodeficientes, demonstrando características histopatológicas de pseudopaliçada, comuns a glioblastomas. Estas são regiões hipercelulares que margeiam ambientes necróticos e postula-se que sejam células migrantes de ambientes necróticos/hipóxicos. Além disso, estas áreas têm como característica a expressão de moléculas relacionadas à adaptação a hipóxia, como o fator induzido por hipóxia (HIF), atuando na sobrevivência celular pela indução de diferentes genes. É visto que em hipóxia há aumento da produção de galectina-3, a qual está envolvida em diversos processos celulares e que é somente expressa nestas regiões de pseudopaliçada, não sendo detectada em suas áreas tumorais adjacentes. A galectina-3 é uma lectina que possui ligação a beta-galactosídeos e se relaciona com o aumento da mobilidade, adesão, crescimento e progressão tumoral. Além disso, estudos indicam que em alguns tipos tumorais, a metilação do promotor de galectina-3 é responsável pela modulação de sua expressão. Nossos resultados apresentados neste trabalho demonstraram que a hipóxia é capaz de modular positivamente a expressão de galectina-3, tanto em câmara de hipóxia quanto em cloreto cobaltoso, composto químico capaz de mimetizar a hipóxia, apresentando aumento de expressão de galectina-3 em meio completo ou privado de soro fetal bovino, mimetizando ambientes necróticos com pouco oxigênio e nutrientes. Além disso, foi demonstrado que a regulação da expressão gênica de galectina-3 in vitro e in vivo não é realizada pela metilação de seu promotor. Ensaios utilizando a técnica de interferência por RNA demonstraram que o knockdown de galectina-3, em situação in vitro com privação de oxigênio e nutrientes, induziu aumento das taxas de morte celular. Estes dados podem indicar também que a galectina-3 protege as células tumorais dentro de ambientes necróticos em glioblastomas, criando as áreas de pseudopaliçada. Em conclusão, estes experimentos demonstram as propriedades da galectina-3 de proteção contra a morte em privação de oxigênio e nutrientes, comuns dentro de tumores, destacando sua importância como alvo para agentes anti-neoplásicos. / Abstract: Gliomas are primary Central Nervous System tumors. Among them, glioblastomas are the most common clinical forms and have the worst prognosis. In an attempt to understand glioma biology, the NG97 cell line was established. This cell line presents glioblastoma's characteristics, showing nuclear atipia and high growth rate. Recently, it was discovered that this is a human-murine hybrid cell line derived from the fusion between human astrocytoma and murine stroma cells that likely occurred in the process of cell line establishment. The cell line was therefore renamed NG97ht. This cell line grows as tumors in immunodeficient mice displaying histopathological characteristics of pseudopalisades commonly seen in glioblastomas. These areas are comprised by hypercellular regions in the edge of necrotic environments and are possibly constituted by actively migrating cells out of necrotic/hypoxic environments. Besides, these pseudopalisades show the expression of molecules related to adaptation to oxygen deprivation, like Hypoxia Inducible Factor (HIF), which is involved in cell survival through the induction of many genes. Also, it has been shown that under hypoxia, galectin-3 production is stimulated, a protein involved in diverse cellular processes and that is only present in these pseudopalisades in glioblastomas, not being detected in its adjacent areas. Galectin-3 is a lectin that binds to beta-galactosides and is related to increased motility, adhesion, tumor growth and progression. Also, studies describe that galectin-3 expression is related to its promoter methylation degree in some tumor types. Our results presented here demonstrated that assays performed in hypoxic chamber and in a chemical condition mimicking hypoxia (incubation with cobaltous chloride) showed galectin-3 induction in either complete medium or deprived of fetal bovine serum, mimicking tumor's necrotic areas deprived of oxygen and nutrients. Besides, it was demonstrated that galectin-3 modulation in vitro and in vivo is not due to promoter methylation. Tests related to galectin-3 knockdown in oxygen and nutrient deprivation demonstrated that this protein has a key role in protection against cell death. It is possible that these results may indicate that galectin-3 can also protect tumor cells inside glioblastoma's necrotic areas, acting as a survival factor in disadvantageous environments with low concentrations of oxygen and nutrients. In conclusion, these experiments demonstrate galectin-3 properties related to protection against cell death in environments deprived of oxygen and nutrients, commonly found inside tumors, highlighting its importance as a target to antineoplastic agents. / Mestrado / Imunologia / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Ao longo do processo de progressão tumoral, se observa alteração na expressão de glicoconjugados contendo oligossacarídeos N-ligados. Uma das formas mais comuns de glicosilação aberrante observada em células transformadas e em tumores humanos é representada por (poli)lactosaminas presentes em oligossacarídeos N-ligados. Estes glicanos são ligantes de galectina-3. Com o objetivo de identificar a expressão e distribuição dos ligantes de galectina-3 associados a processos fisiopatológicos, como a transformação maligna, desenvolvemos uma proteína quimérica, a galectina-3 conjugada a fosfatase alcalina (Gal-3/FA). Observamos que a Gal-3/FA possui a mesma especificidade de galectina-3 e que pode ser usada como sonda em ensaios de overlay e ensaios de imunoistoquímica. Entre os ligantes de galectina-3 identificamos a ?1 integrina, mediador de processos biológicos dependentes da interação célula-matriz como a migração celular. Linhagens de células de origem mesenquimal derivadas de tumores induzidos com metilcolantreno de animais selvagens (linhagens S11 e S12) e nulizigoto (linhagem ?12) para o gene da galectina-3 foram estabelecidas. Avaliamos a capacidade migratória dessas células e os nossos resultados mostraram que células que expressam galectina-3 são mais migratórias em superfícies de laminina-1. Este dado sugere que a galectina-3 seja um modulador positivo do processo de migração celular em superfícies de laminina-1. No entanto, o mecanismo pelo qual a galectina-3 medeia esse processo não é conhecido. Células que possuem fenótipo mais migratório apresentam um estado intermediário de adesão. Nós observamos que a galectina-3 se encontra nos complexos focais. Na presença de galectina-3 observamos diminuição de FAK fosforilado e recrutamento da fosfatase SHP-2 para os complexos focais. A diminuição de FAK fosforilado no lamelipódio leva ao turnover dos complexos focais e ao aumento da migração celular. Analisamos também a via de sinalização e observamos que a galectina-3 não ativa PAK. Contudo, o inibidor de PI3quinase, wortmanina, inibiu o efeito pró-migratório de galectina-3. Esses dados reforçam a noção do papel de galectina-3 na modulação do processo de migração de fibroblastos transformados, funcionando como uma molécula / Altered expression of cell surface N-linked oligosaccharides are often associated with malignant transformation of cells. One of the most common forms of aberrant glycosylation in transformed cells and human tumors is the highly elevated ?1,6 branching of N-linked oligosaccharides caused by increased expression of N-acetylglucosaminytransferase V (Mgat5). Galectin-3, a ?-galactoside binding protein, binds preferentially to poly-N-acetyllactosamines, which are the products of Mgat5. In order to exploit this hallmark of cancer cells, we have developed a tool for in situ identification of these tumors associated glycoconjugates. Human galectin-3 was fused to bacterial alkaline phosphatase, generating a hybrid molecule displaying both the carbohydrate binding properties of galectin-3 and enzymatic activity of alkaline phosphatase (Gal-3/FA). Gal-3/FA has the same fine of galectin-3 which was confirmed in direct binding assays. The tool presented herein was therefore useful for several immunoenzymatic assays, and will allow to establish whether the expression pattern of galectin-3 ligands have any physiological or clinical significance. We have identified ?1 integrin as a galectin-3 ligand. ?1 integrins are the actual effector of cell adhesion and migration. We have established cell lines from methylcholantrene-induced sarcomas from both wild type and galectin-3 null mice. In this system, galectin-3 null cells were less migratory than control cells in laminin-1. When galectin-3 was transiently expressed in galectin-3 null sarcoma cells, it inhibited cell adhesion to laminin-1 and stimulate the migratory response to laminin-1. The addition of exogenous galectin-3 also enhanced the migratory capacity of ?12 cells in a carbohydrate dependent way. Galectin-3 was found in focal contacts of ?12 cells where it may interact with many glycoproteins containing polyllactosamines on the cell surface. Here we showed that ?1 integrins are among them. Exogenously added galectin-3 led to a decrease in phosphorylated-FAK in lamellipodia and increased the recruitment of Shp-2 phosphatase of migrating cells. The effect of galectin-3 in migration was not dependent on the activation of the p21-activated kinase (PAK). Wortmannin inhibited the increased migration elicited by galectin-3, suggesting the involvement of the PI3-kinase signaling in the galectin-3 pathway. We propose that extracellular galectin-3 bound ?1integrins and disrupted the focal adhesion plaque, thus favoring cell migration.

Assim como tecidos normais, tumores possuem uma demanda de nutrientes e oxigênio, suprida através da vasculatura a eles associada que resulta do processo de angiogênese. Fatores pró-angiogênicos são capazes de atrair monócitos, os quais se diferenciam em macrófagos associados a tumores (TAMs). TAMs comumente apresentam fenótipo M2, cujas características são consideradas pró-tumorais, como a promoção da angiogênese e a degradação de matriz extracelular. Estudos indicam que galectina-3 (gal-3), uma proteína pleiotrópica que se liga a ?-galactosídeos, participa do controle da angiogênese e da infiltração de macrófagos M2 na massa tumoral, mas pouco se sabe sobre os mecanismos envolvidos. No presente estudo, utilizamos um modelo de sarcoma induzido por carcinógeno em camundongos selvagens (WT) e knockout para gal-3 (Gal- 3 KO). Comparando os tumores de animais WT e Gal-3 KO, não observamos diferenças no padrão de crescimento tumoral, na área necrótica relativa, na proliferação celular e na quantificação de fibras de colágeno. Demonstramos que, embora ambos os grupos desenvolvam tumores, a angiogênese foi inibida em um microambiente desprovido de gal-3. Entretanto, não houve diferença na produção do fator de crescimento endotelial vascular (VEGF). As imagens obtidas in vivo indicaram que gal- 3 também influencia na formação estrutural de vasos adjacentes ao tumor. Além de mediar aspectos morfológicos relacionados à angiogênese, demonstramos que gal-3 também contribuiu para a funcionalidade vascular, pois houve uma redução na velocidade de fluxo sanguíneo nos vasos intratumorais de animais Gal-3 KO. Nossos dados sugeriram que há menos macrófagos no tumor que não expressa gal-3 e, dentre os TAMs, há mais M2 em comparação ao tumor gal-3-positivo. A análise do tecido onde o tumor se desenvolve, na fase inicial da tumorigênese, indicou que a ausência de gal-3 está relacionada a uma maior densidade de macrófagos M2. Considerando que a presença maior de macrófagos M2 nos sarcomas gal-3-negativos não resultou em maior produção de VEGF, mas sim na inibição da angiogênese, nossos resultados apontam para uma participação significativa de gal-3 na mediação da angiogênese pelos macrófagos / As well as normal tissues, tumors require nutrients and oxygen, which are supplied by the associated vasculature that results from the process of angiogenesis. Pro-angiogenic factors are able to attract monocytes and they differentiate into tumor-associated macrophages (TAMs). TAMs commonly exhibit M2 phenotype, which has characteristics considered pro-tumoral, such as angiogenesis promotion and degradation of extracellular matrix. Studies show that galectin-3 (gal-3), a pleiotropic ?-galactosidebinding protein, participates in angiogenesis control and M2 macrophage infiltration into the tumor mass, but little is known about the mechanisms involved. In this work, we established a model of carcinogen-induced sarcoma in wild-type (WT) and gal-3 knockout (Gal-3 KO) mice. Comparing tumors from WT and Gal-3 KO animals, there were no differences in the pattern of tumor growth, relative necrotic area, cell proliferation and collagenous fibers. We demonstrated that, although both groups develop tumors, angiogenesis was inhibited in a microenvironment devoid of gal-3. However, there was no difference in the production of vascular endothelial growth factor (VEGF). The images obtained in vivo indicated that gal-3 also influenced the structural formation of vessels adjacent to the tumor. In addition to mediating morphological aspects related to angiogenesis, we demonstrated that gal-3 also contributes to vascular functionality, since there was a reduction in blood flow velocity in intratumoral vessels from Gal-3 KO animals. Our data suggested that there are fewer macrophages in tumors without gal-3 and, among TAMs, there are more M2 compared to gal-3-positive tumors. Analysis of the tissue where the tumor develops, in early stages of tumorigenesis, indicated that the lack of gal-3 is related to an increased density of M2 macrophages. Since the greater number of M2 macrophages in gal-3-negative fibrosarcomas did not result in increased VEGF production, but inhibited angiogenesis, our results suggest a significant role of gal-3 in regulation of angiogenesis by macrophages

Galectina-3 é uma lectina animal que apresenta afinidade por b- galactosídeos e que tem sido associada à progressão tumoral e metástase. A expressão de galectina-3 encontra-se alterada durante a progressão tumoral de diferentes neoplasias. Em tumores como carcinoma de tiróide e bexiga a expressão de galectina-3 encontra-se aumentada, enquanto que em tumores como carcinoma de mama e ovário a expressão desta lectina encontra-se diminuída. Neste trabalho nós utilizamos um modelo de progressão tumoral de melanoma murino para investigar os mecanismos envolvidos na perda de expressão de galectina-3. Este modelo é composto por uma linhagem de melanócitos imortalizados (melan-a) e duas linhagens de melanoma de crescimento vertical (Tm1 e Tm5) estabelecidas após submeter a linhagem melan-a a inúmeros ciclos de de-adesão. Enquanto melan-a acumula grandes quantidades de galectina-3, as linhagens Tm1 e Tm5 deixaram de expressar o gene de galectina-3. Análise da região 5\' do gene de galectina-3 demonstrou que esta região apresentava grande conteúdo de dinucleotídeos CpG e vários sítios SP1. O seqüenciamento desta região após tratamento do DNA com bissulfito de sódio mostrou que esta região estava totalmente metilada nas linhagens Tm1 e Tm5 e desmetilada na linhagem melan-a. O tratamento da linhagem Tm1 com 5-Aza-2\'-deoxicitidina (5-Aza-CdR), um inibidor da DNA metiltransferase, provocou um decréscimo significativo nos níveis de metilação da região 5\' do gene de galectina-3 que por sua vez levou a re-expressão do RNAm e da proteína. O tratamento de Tm1 com os inibidores de histono deacetilases tricostatina A e 4-ácido-fenilbutírico em combinação com 5-Aza-CdR não aumentou os níveis de expressão do gene de galectina-3 e curiosamente, reverteu o efeito induzido por 5-Aza-CdR. Em adição, a expressão da enzima DNMT1 apresentou um discreto aumento nas linhagens Tm1 e Tm5 em relação a melan-a. Em conjunto esses resultados sugerem que mecanismos epigenéticos como a metilação estão envolvidos no controle de expressão do gene de galectina- 3 ao longo da progressão tumoral de melanoma murino. / Galectin-3 is a b-galactoside-binding animal lectin, shown to be involved in tumor progression and metastasis. Galectin-3 expression has been found altered along tumor progression of different tumors. In some types of cancers such as thyroid carcinoma and bladder carcinoma, galectin-3 expression has been found increased, whereas in tumors such as breast carcinoma and ovary carcinoma the expression of this lectin has been found decreased along tumor progression. In this study, we have used a murine melanoma model to investigate the mechanisms responsible for the loss of galectin-3 gene expression. This model consists of a cell line of immortalized melanocytes (melan-a) and two cell lines of vertical growth phase melanoma (Tm1 and Tm5) established after submitting melan-a cells to several deadhesion cycles. While melan-a expressed high amounts of galectin-3, both Tm1 and Tm5 cells lost galectin-3 gene expression. Analysis of the 5\' upstream region of the galectin-3 gene demonstrated the presence of a high CpG content and several SP1 binding sites. Bisulfite sequencing of this region showed that it was fully methylated in Tm1 and Tm5 cells and unmethylated in melan-a cells. Treatment of Tm1 cells with 5-aza-2\'-deoxycytidine (5-Aza-CdR), a DNA methyltransferase inhibitor, led to a marked decrease in the methylation levels of the 5\' upstream region of the galectin-3 gene, which led to transcription of the galectin-3 gene. Treatment of Tm1 cells with the histone-deacetylase inhibitors trichostatin A and 4- acid-phenilbutyrate in combination with 5-Aza-CdR did not increase the levels of galectin-3 gene expression and intriguingly, reverted the effect of 5-Aza-CdR alone. In addition, the expression of DNMT1 showed a modest, but significant increase in Tm1 and Tm5 cells as compared with melan-a cells. Altogether these results indicate that epigenetic mechanisms such as methylation play a role in the regulation of the galectin-3 gene expression along murine melanoma progression.

A heterogeneidade intratumoral é um fenômeno extremamente importante para entender a progressão tumoral e a resposta à intervenção terapêutica. A galectina-3 pertence à família das lectinas, possuem a função de reconhecimento e ligação à ?-galactosídeos ramificados de glicolipídeos e glicoproteínas, e está envolvida em processos fisiológicos e patológicos como o câncer. Nesse trabalho, a heterogeneidade intratumoral em relação à expressão de galectina-3 foi observada em amostras de diferentes lesões melanocíticas de pacientes. Além disso, o inóculo de células de melanoma murino negativas para galectina-3 em animais gal3-/- gerou tumores constituídos por uma fração de células tumorais que passaram a expressar de novo galectina-3, sugerindo que pressões do microambiente tumoral modulam a expressão dessa lectina em melanomas. A acidose extracelular atuou como regulador negativo de galectina-3 in vitro, diminuindo a expressão dessa lectina tanto em células de melanoma murino e humano quanto em melanócito murino. Entretanto, a hipóxia, seja pela exposição aguda ou intermitente, não alterou a expressão in vitro de galectina-3 em células de melanoma humano. Por fim, tumores originados pelo inóculo de células tumorais positivas e negativas para galectina-3 (mimetizando tumores heterogêneos) obtiveram a maior taxa de crescimento tumoral comparados aos tumores constituídos por uma única população de células, seja positiva ou negativa para galectina-3. Portanto, foram apresentadas evidências de que a heterogeneidade intratumoral em relação à galectina-3 parece estar envolvida com o sucesso evolutivo do melanoma e que a acidose é indicada como uma das pressões microambientais que contribuem para o estabelecimento e manutenção da fração de células tumorais negativas para galectina-3 dentro da massa tumoral / The intratumoral heterogeneity observed in human tumors is extremely important to understand tumor progression and its therapeutic response. Galectin-3 belongs to animal lectin family and it is a ?-galactosidase binding protein which is involved in physiological and pathological processes, including cancer. In this work, an intratumor heterogeneous galectin-3 expression was observed in tissue sessions containing different human melanocytic lesions. Moreover, negative galectin-3 murine cells injected into gal3-/- mice were able to generate tumors composed of a positive galectin-3 cell fraction, suggesting that selective forces in tumor microenvironment modulate galectin-3 expression in melanoma. Extracellular acidosis acts as a negative regulator to galectin-3 in vitro, decreasing its expression in murine and human melanoma cells and even in murine melanocytes. However, intermittent or acute hypoxia exposure did not alter galectin-3 expression in human melanoma cells in vitro. In addition, tumors originated from a mixture of positive and negative galectin-3 cells (mimicking heterogeneous tumors) showed higher growth rate compared to those derived from only galectin-3 positive or negative cells. Therefore, we showed evidences that galectin-3 intratumoral heterogeneity seems to be involved with the evolutionary success of melanoma and that acidosis may be the microenvironmental pressure responsible for the establishment and maintenance of galectin-3 negative cell fraction into the tumor bulk