Anormalidades miocárdicas destacam-se entre as manifestações cardiovasculares da doença renal policística autossômica dominante (DRPAD). Para investigar a patogênese dessas manifestações, analisamos o fenótipo cardíaco em camundongos com diferentes perfis de deficiência de Pkd1. Avaliamos o modelo Pkd1cond/cond:Nestincre (CI), com cistos renais e hipertensão, na idade de 20-24 semanas, e heterozigotos para mutação nula em Pkd1 (Pkd1+/-; HT) entre 10-13 semanas, representando um modelo não cístico de haploinsuficiência gênica. Animais Pkd1cond/cond (não cístico; NC) e Pkd1+/+ (selvagem, SV) foram usados como controles. Análises ecocardiográficas de camundongos CI e HT revelaram diminuição da fração de ejeção do ventrículo esquerdo, indicando disfunção sistólica. A relação E/A e o tempo de desaceleração foram consistentes com disfunção diastólica em animais CI. Ecocardiografia por speckle-tracking mostrou redução na deformidade cardíaca (strain) nos modelos CI e HT. Os corações de ambos os grupos apresentaram índices de apoptose maiores e fibrose discreta. Neste cenário, investigamos galectina-3 (Gal-3) como modificador potencial do fenótipo cardíaco na DRPAD. Duplos-mutantes Pkd1cond/cond:Nestincre;Lgals3-/- (CIG-) e Pkd1+/- ;Lgals3-/- (HTG-) cursaram com melhora da função sistólica e de strain comparados a CIs e HTs, não diferindo de NCs e SVs. Animais HTG- apresentaram melhora parcial da função diastólica. Apoptose e fibrose cardíaca mostraram-se reduzidas em CIG-s e HTG-s, alcançando valores similares a NCs e SVs. Análises de western blot revelaram expressão de Gal-3 maior em corações CIs que NCs, porém o mesmo não ocorreu entre HTs e SVs. Os duplos-mutantes não apresentaram diferença na ureia sérica quando comparados a CIs e HTs, assim como nas frações de excreção de Na+, Cl- e K+. Por fim, empregamos um modelo renal cístico grave, homozigoto para um alelo que impede a clivagem da policistina-1 no sítio GPS (Pkd1V/V; VV), e mostramos que a ausência de galectina-3 aumentou a sobrevida em animais Pkd1V/V;Lgals3-/- (VVG-). Nossos resultados demonstram disfunção e alterações de deformidade miocárdica em diferentes modelos de deficiência de Pkd1, à semelhança da DRPAD humana, e revelam que knockout de Gal-3 resgata significativamente este fenótipo / Myocardial abnormalities stand out among ADPKD cardiovascular manifestations. To elucidate their pathogenesis, we analyzed the cardiac phenotype in distinct models of Pkd1-deficiency. We evaluated Pkd1cond/cond:Nestincre (CY) cystic, hypertensive mice at 20-24 weeks of age, and Pkd1+/- (HT) noncystic mice at 10-13 weeks, a model of gene haploinsufficiency. Pkd1cond/cond (noncystic; NC) and Pkd1+/+ (wild type, WT) animals were used as controls. Echocardiographic analyses in CY and HT mice revealed decreased left ventricle ejection fraction (LVEF), indicating systolic dysfunction, as well as E/A ratios and deceleration times consistent with diastolic dysfunction in CY animals. Speckle-tracking echocardiography showed reduced cardiac deformability in both models. CY and HT hearts presented higher apoptotic rates and mild fibrosis. In this scenario, we investigated galectin-3 (Gal-3) as a potential modifier of the ADPKD cardiac phenotype. Double mutants Pkd1cond/cond:Nestincre;Lgals3-/- (CYG-) and Pkd1+/-;Lgals3-/- (HTG-) displayed improved systolic and deformability parameters compared to single mutants, while such values did not differ from NCs and WTs. HTG-s presented a partial improvement in diastolic function. CYG- and HTG- hearts showed decreased apoptosis and fibrosis, reaching NC and WT baselines. Western blot analyses revealed higher Gal-3 expression in CY than NC hearts but no difference between HT and WT mice. CYG- and HTG- animals showed no difference in BUN and in the fractional excretion of Na+, Cl- and K+ compared to CYs and HTs. We also employed a more severe renal cystic model, homozygous for an allele that hinders polycystin-1 cleavage at the GPS site (Pkd1V/V; VV), and showed that Pkd1V/V;Lgals3-/- mice present longer survival than VVs. Our findings demonstrate myocardial dysfunction and abnormal deformability in different Pkd1-deficient models, reproducing human ADPKD, and reveals that Gal-3 knockout significantly rescues this phenotype

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.

Neste estudo, investigamos o envolvimento de galectina-3 na fisiologia e no câncer de tiróide usando vários modelos biológicos e metodologias. Observamos que o gene LGALS3 apresenta um SNP no códon 98, mas não observamos correlação entre os genótipos deste SNP e fenótipo de câncer de tiróide. Na linhagem de tiróide de rato PCCl3, mostramos que a indução da expressão do oncogene RET/PTC promove o aumento da expressão de galectina-3, no entanto, a expressão de galectina-3, por si só, não confere vantagem de proliferação à célula. Por outro lado, na linhagem de carcinoma papilífero de tiróide TPC-1, a galectina-3 contribui para a sobrevivência da célula tumoral e progressão do ciclo celular, aumentando a expressão de c-Myc, diminuindo a expressão de p21 e caspase-3, e favorecendo a ativação de importantes vias envolvidas no controle do ciclo celular. Além disto, em modelos in vivo e in vitro, a galectina-3 interferiu na função e diferenciação da célula folicular tiroidiana, exercendo um papel indireto na regulação da expressão da tireoglobulina e atividade de TTF-1. / In this study, we investigate the involvement of galectin-3 in thyroid physiology and cancer using several biological models and methodologies. We observed that LGALS3 gene presents a SNP in codon 98, but no correlation between the genotype and the phenotype of benign or malignant thyroid tumor was observed. In the rat thyroid cell line PCCl3, we showed that the conditional induction of RET/PTC oncogene expression promotes the increase of galectin-3 expression, however, galectin-3 expression itself did not confer a proliferative advantage to cell. On the other hand, in papillary thyroid carcinoma cell line TPC-1 the galectin-3 contributes to tumor cell survival and cell cycle progression, increasing c-Myc expression, decreasing p21 and caspase-3 expression and cooperating to activation of important signaling pathways which are involved in the cell cycle control. In addition, in vitro and in vivo models the galectin-3 interferes in the differentiation and function of thyroid follicular cell, playing an indirect role in the regulation of thyroglobulin expression and TTF-1 activity.

Introdução: O exercício físico pode reverter o prejuízo funcional causado pela insuficiência cardíaca (IC). No entanto, os mecanismos implicados na melhora funcional e o efeito do exercício em outros biomarcadores de gravidade, incluindo microRNAs e marcadores de inflamação, são apenas parcialmente compreendidos.Objetivos: Avaliar o efeito do exercício nos níveis séricos da adiponectina, interleucina-6 (IL-6), fator de necrose tumoral alfa (TNF-alfa), galectina-3, microRNAs miR-423-5p, -221 e -155 em pacientes com IC. Analisar a associação entre estes biomarcadores e a melhora da capacidade funcional após 12 semanas de exercício em pacientes com IC. Métodos: Foram incluídos pacientes com IC, FEVE <= 40%, terapia clínica otimizada e randomizados em três grupos: exercício intervalado, exercício contínuo ou controle. Foi realizado teste de esforço cardiopulmonar (TECP) e dosados os níveis séricos de adiponectina, IL-6, TNF-alfa, galectina-3, microRNAs miR-423-5p, -221 e -155 antes e após a intervenção, com duração de 12 semanas. Resultados: Quarenta pacientes, 49±7 anos, 53% homens, FEVE 30±6%, 25% com cardiopatia isquêmica foram incluídos na análise (intervalado-12, continuo-14, controle-14). O exercício, especialmente intervalado, aumentou o tempo de tolerância ao esforço no TECP em relação ao grupo controle (intervalado - 13 ± 3 min vs contínuo - 12 ± 3 min vs controle - 11±2 min, p = 0,034), mas não teve efeito no VO2 pico. Ambas modalidades de exercício, intervalado e contínuo, tiveram efeito neutro em todos os biomarcadores séricos dosados, incluindo os microRNAs. Os parâmetros basais associados com mudança na capacidade funcional foram o tempo de tolerância ao esforço no TECP e o nível sérico de IL-6. Na análise multivariada, somente o nível sérico de IL-6 (após conversão logarítmica) foi significativamente associado com mudança no VO2 pico com o exercício [Coeficiente beta =-0,35 ± 0,11, p = 0,005]. Conclusões: Doze semanas de exercício aeróbico, tanto intervalado como contínuo, tiveram efeito neutro em biomarcadores de inflamação e fibrose e nos níveis circulantes dos microRNAs miR-423-5p, -221 e -155 em acientes com IC. Além disso, níveis séricos elevados de IL-6 foram independente associados a ausência de resposta ao treinamento físico / Background: Exercise training can revert the functional impairment caused by heart failure (HF). Nevertheless, the mechanisms underlying the improvement in functional capacity and the effect of the exercise on other biomarkers of severity, including microRNAs and inflammatory biomarkers, are only partially understood. Aims: To evaluate the effect of exercise on serum levels of adiponectin, interleucina-6 (IL-6), tumor necrosis fator-alpha (TNF-alpha), galectina-3, microRNAs miR-423-5p, -221 and -155 in patients with HF. To assess the association between these biomarkers and improvement in functional capacity after 12 weeks of exercise in patients with HF. Methods: We included patients with HF, LVEF <= 40%, under optimized clinical therapy, and randomized into three groups: interval exercise, continuous exercise and control. We performed cardiopulmonary exercise testing (CPET) and determined the serum levels of adiponectin, IL-6, TNF-alpha, galectina-3, microRNAs miR-423-5p, -221 and -155 before and after the intervention, which lasted 12 weeks. Results: Forty patients, 49±7 years old, 53% men, LVEF 30 ± 6%, 25% with ischemic cardiomyopathy were included in the analysis (interval-12, continuous-14, control-14). The exercise, particularly the interval training, increased the CPET exercise time, when compared with the control group (interval - 13 ± 3 min vs continuous - 12 ± 3 min vs control - 11±2 min, p = 0.034), but had no effect on peak VO2. Both modalities of exercise, interval and continuous, had neutral effect on all analyzed serum biomarkers, including the microRNAs. Baseline parameters associated with change in functional capacity with exercise were CPET exercise time and IL-6 serum level. In multivariate analysis, only IL-6 serum level (log-transformed) was significantly associated with modification in peak VO2 with exercise [? coefficient =-0.35 ± 0.11, p = 0.005]. Conclusions: Twelve weeks of aerobic exercise, both interval and continuous, had neutral effect on the serum biomarkers of inflammation and fibrosis and the circulant microRNAs miR-423-5p, -221 e -155 in patients with HF. Besides, increased IL-6 serum levels at baseline were independently associated with lack of response to exercise training

Introdução: O exercício físico pode reverter o prejuízo funcional causado pela insuficiência cardíaca (IC). No entanto, os mecanismos implicados na melhora funcional e o efeito do exercício em outros biomarcadores de gravidade, incluindo microRNAs e marcadores de inflamação, são apenas parcialmente compreendidos.Objetivos: Avaliar o efeito do exercício nos níveis séricos da adiponectina, interleucina-6 (IL-6), fator de necrose tumoral alfa (TNF-alfa), galectina-3, microRNAs miR-423-5p, -221 e -155 em pacientes com IC. Analisar a associação entre estes biomarcadores e a melhora da capacidade funcional após 12 semanas de exercício em pacientes com IC. Métodos: Foram incluídos pacientes com IC, FEVE <= 40%, terapia clínica otimizada e randomizados em três grupos: exercício intervalado, exercício contínuo ou controle. Foi realizado teste de esforço cardiopulmonar (TECP) e dosados os níveis séricos de adiponectina, IL-6, TNF-alfa, galectina-3, microRNAs miR-423-5p, -221 e -155 antes e após a intervenção, com duração de 12 semanas. Resultados: Quarenta pacientes, 49±7 anos, 53% homens, FEVE 30±6%, 25% com cardiopatia isquêmica foram incluídos na análise (intervalado-12, continuo-14, controle-14). O exercício, especialmente intervalado, aumentou o tempo de tolerância ao esforço no TECP em relação ao grupo controle (intervalado - 13 ± 3 min vs contínuo - 12 ± 3 min vs controle - 11±2 min, p = 0,034), mas não teve efeito no VO2 pico. Ambas modalidades de exercício, intervalado e contínuo, tiveram efeito neutro em todos os biomarcadores séricos dosados, incluindo os microRNAs. Os parâmetros basais associados com mudança na capacidade funcional foram o tempo de tolerância ao esforço no TECP e o nível sérico de IL-6. Na análise multivariada, somente o nível sérico de IL-6 (após conversão logarítmica) foi significativamente associado com mudança no VO2 pico com o exercício [Coeficiente beta =-0,35 ± 0,11, p = 0,005]. Conclusões: Doze semanas de exercício aeróbico, tanto intervalado como contínuo, tiveram efeito neutro em biomarcadores de inflamação e fibrose e nos níveis circulantes dos microRNAs miR-423-5p, -221 e -155 em acientes com IC. Além disso, níveis séricos elevados de IL-6 foram independente associados a ausência de resposta ao treinamento físico / Background: Exercise training can revert the functional impairment caused by heart failure (HF). Nevertheless, the mechanisms underlying the improvement in functional capacity and the effect of the exercise on other biomarkers of severity, including microRNAs and inflammatory biomarkers, are only partially understood. Aims: To evaluate the effect of exercise on serum levels of adiponectin, interleucina-6 (IL-6), tumor necrosis fator-alpha (TNF-alpha), galectina-3, microRNAs miR-423-5p, -221 and -155 in patients with HF. To assess the association between these biomarkers and improvement in functional capacity after 12 weeks of exercise in patients with HF. Methods: We included patients with HF, LVEF <= 40%, under optimized clinical therapy, and randomized into three groups: interval exercise, continuous exercise and control. We performed cardiopulmonary exercise testing (CPET) and determined the serum levels of adiponectin, IL-6, TNF-alpha, galectina-3, microRNAs miR-423-5p, -221 and -155 before and after the intervention, which lasted 12 weeks. Results: Forty patients, 49±7 years old, 53% men, LVEF 30 ± 6%, 25% with ischemic cardiomyopathy were included in the analysis (interval-12, continuous-14, control-14). The exercise, particularly the interval training, increased the CPET exercise time, when compared with the control group (interval - 13 ± 3 min vs continuous - 12 ± 3 min vs control - 11±2 min, p = 0.034), but had no effect on peak VO2. Both modalities of exercise, interval and continuous, had neutral effect on all analyzed serum biomarkers, including the microRNAs. Baseline parameters associated with change in functional capacity with exercise were CPET exercise time and IL-6 serum level. In multivariate analysis, only IL-6 serum level (log-transformed) was significantly associated with modification in peak VO2 with exercise [? coefficient =-0.35 ± 0.11, p = 0.005]. Conclusions: Twelve weeks of aerobic exercise, both interval and continuous, had neutral effect on the serum biomarkers of inflammation and fibrosis and the circulant microRNAs miR-423-5p, -221 e -155 in patients with HF. Besides, increased IL-6 serum levels at baseline were independently associated with lack of response to exercise training

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.

Neste estudo, investigamos o envolvimento de galectina-3 na fisiologia e no câncer de tiróide usando vários modelos biológicos e metodologias. Observamos que o gene LGALS3 apresenta um SNP no códon 98, mas não observamos correlação entre os genótipos deste SNP e fenótipo de câncer de tiróide. Na linhagem de tiróide de rato PCCl3, mostramos que a indução da expressão do oncogene RET/PTC promove o aumento da expressão de galectina-3, no entanto, a expressão de galectina-3, por si só, não confere vantagem de proliferação à célula. Por outro lado, na linhagem de carcinoma papilífero de tiróide TPC-1, a galectina-3 contribui para a sobrevivência da célula tumoral e progressão do ciclo celular, aumentando a expressão de c-Myc, diminuindo a expressão de p21 e caspase-3, e favorecendo a ativação de importantes vias envolvidas no controle do ciclo celular. Além disto, em modelos in vivo e in vitro, a galectina-3 interferiu na função e diferenciação da célula folicular tiroidiana, exercendo um papel indireto na regulação da expressão da tireoglobulina e atividade de TTF-1. / In this study, we investigate the involvement of galectin-3 in thyroid physiology and cancer using several biological models and methodologies. We observed that LGALS3 gene presents a SNP in codon 98, but no correlation between the genotype and the phenotype of benign or malignant thyroid tumor was observed. In the rat thyroid cell line PCCl3, we showed that the conditional induction of RET/PTC oncogene expression promotes the increase of galectin-3 expression, however, galectin-3 expression itself did not confer a proliferative advantage to cell. On the other hand, in papillary thyroid carcinoma cell line TPC-1 the galectin-3 contributes to tumor cell survival and cell cycle progression, increasing c-Myc expression, decreasing p21 and caspase-3 expression and cooperating to activation of important signaling pathways which are involved in the cell cycle control. In addition, in vitro and in vivo models the galectin-3 interferes in the differentiation and function of thyroid follicular cell, playing an indirect role in the regulation of thyroglobulin expression and TTF-1 activity.

Anormalidades miocárdicas destacam-se entre as manifestações cardiovasculares da doença renal policística autossômica dominante (DRPAD). Para investigar a patogênese dessas manifestações, analisamos o fenótipo cardíaco em camundongos com diferentes perfis de deficiência de Pkd1. Avaliamos o modelo Pkd1cond/cond:Nestincre (CI), com cistos renais e hipertensão, na idade de 20-24 semanas, e heterozigotos para mutação nula em Pkd1 (Pkd1+/-; HT) entre 10-13 semanas, representando um modelo não cístico de haploinsuficiência gênica. Animais Pkd1cond/cond (não cístico; NC) e Pkd1+/+ (selvagem, SV) foram usados como controles. Análises ecocardiográficas de camundongos CI e HT revelaram diminuição da fração de ejeção do ventrículo esquerdo, indicando disfunção sistólica. A relação E/A e o tempo de desaceleração foram consistentes com disfunção diastólica em animais CI. Ecocardiografia por speckle-tracking mostrou redução na deformidade cardíaca (strain) nos modelos CI e HT. Os corações de ambos os grupos apresentaram índices de apoptose maiores e fibrose discreta. Neste cenário, investigamos galectina-3 (Gal-3) como modificador potencial do fenótipo cardíaco na DRPAD. Duplos-mutantes Pkd1cond/cond:Nestincre;Lgals3-/- (CIG-) e Pkd1+/- ;Lgals3-/- (HTG-) cursaram com melhora da função sistólica e de strain comparados a CIs e HTs, não diferindo de NCs e SVs. Animais HTG- apresentaram melhora parcial da função diastólica. Apoptose e fibrose cardíaca mostraram-se reduzidas em CIG-s e HTG-s, alcançando valores similares a NCs e SVs. Análises de western blot revelaram expressão de Gal-3 maior em corações CIs que NCs, porém o mesmo não ocorreu entre HTs e SVs. Os duplos-mutantes não apresentaram diferença na ureia sérica quando comparados a CIs e HTs, assim como nas frações de excreção de Na+, Cl- e K+. Por fim, empregamos um modelo renal cístico grave, homozigoto para um alelo que impede a clivagem da policistina-1 no sítio GPS (Pkd1V/V; VV), e mostramos que a ausência de galectina-3 aumentou a sobrevida em animais Pkd1V/V;Lgals3-/- (VVG-). Nossos resultados demonstram disfunção e alterações de deformidade miocárdica em diferentes modelos de deficiência de Pkd1, à semelhança da DRPAD humana, e revelam que knockout de Gal-3 resgata significativamente este fenótipo / Myocardial abnormalities stand out among ADPKD cardiovascular manifestations. To elucidate their pathogenesis, we analyzed the cardiac phenotype in distinct models of Pkd1-deficiency. We evaluated Pkd1cond/cond:Nestincre (CY) cystic, hypertensive mice at 20-24 weeks of age, and Pkd1+/- (HT) noncystic mice at 10-13 weeks, a model of gene haploinsufficiency. Pkd1cond/cond (noncystic; NC) and Pkd1+/+ (wild type, WT) animals were used as controls. Echocardiographic analyses in CY and HT mice revealed decreased left ventricle ejection fraction (LVEF), indicating systolic dysfunction, as well as E/A ratios and deceleration times consistent with diastolic dysfunction in CY animals. Speckle-tracking echocardiography showed reduced cardiac deformability in both models. CY and HT hearts presented higher apoptotic rates and mild fibrosis. In this scenario, we investigated galectin-3 (Gal-3) as a potential modifier of the ADPKD cardiac phenotype. Double mutants Pkd1cond/cond:Nestincre;Lgals3-/- (CYG-) and Pkd1+/-;Lgals3-/- (HTG-) displayed improved systolic and deformability parameters compared to single mutants, while such values did not differ from NCs and WTs. HTG-s presented a partial improvement in diastolic function. CYG- and HTG- hearts showed decreased apoptosis and fibrosis, reaching NC and WT baselines. Western blot analyses revealed higher Gal-3 expression in CY than NC hearts but no difference between HT and WT mice. CYG- and HTG- animals showed no difference in BUN and in the fractional excretion of Na+, Cl- and K+ compared to CYs and HTs. We also employed a more severe renal cystic model, homozygous for an allele that hinders polycystin-1 cleavage at the GPS site (Pkd1V/V; VV), and showed that Pkd1V/V;Lgals3-/- mice present longer survival than VVs. Our findings demonstrate myocardial dysfunction and abnormal deformability in different Pkd1-deficient models, reproducing human ADPKD, and reveals that Gal-3 knockout significantly rescues this phenotype

O câncer de pele é um dos mais frequentes entre humanos, sendo o melanoma o tipo menos comum, mas com grande importância devido à agressividade que ele apresenta. Um dos principais agentes etiológicos deste tipo de tumor é a radiação ultravioleta proveniente da luz solar. A fração de radiação ultravioleta B (UVB) gera dano no DNA e induz alterações nas células da pele após a exposição prolongada e sem proteção. A resposta à luz UVB em melanócitos e melanomas é diferente, mostrando a importância do perfil celular. O efeito genotóxico da luz UVB pode alterar a expressão de moléculas como galectina-3 e MAPKs, desencadeando respostas UVB-dependentes. Galectina-3 é uma lectina que reconhece beta-galactosídeos e está envolvida na regulação de diversos processos celulares que modificam a viabilidade celular e a proliferação. Esta molécula é ubiquamente expressa apresentando um comportamento específico dependendo da sua localização subcelular. No presente trabalho mostramos que a distribuição de galectina-3 em melanoma e melanócitos é ampla, encontrando-se tanto no núcleo como no citoplasma, podendo ser modificada após irradiação UVB ou ainda secretada para o meio extracelular. Além disso, observamos que a luz UVB ativa a via de MAPKs, proteínas quinases ativadas por mitógenos envolvidas no crescimento, sobrevivência, diferenciação e resposta a estresse, em melanócitos e em melanomas poucos minutos após a exposição à UVB. Uma maior atividade de p38 e de ERK é evidenciada em melanomas, enquanto que em melanócitos a via de p38 é a mais ativa, corroborando a noção de que a resposta celular à luz UVB difere entre melanócitos e melanoma. As moléculas p38 e JNK são proteínas quinases ativada pelo estresse (SAPK). A via de JNK não é tão responsiva em alguns melanomas, mas ativação desta molécula parece estar envolvida com a sobrevivência celular e a translocação mitocondrial após UVB. Em adição, a inibição de JNK leva ao aumento de morte celular em linhagens melanocíticas irradiadas e não irradiadas, e em melanoma induz morte e aumenta autofagia após irradiação. Esta molécula parece interagir com galectina-3 em modelos murinos, mas não em melanomas humanos, enquanto que ERK interage fisicamente com galectina-3 em melanócitos e melanomas humanos, independente de UVB. Através do silenciamento de galectina-3 pela técnica de RNA de interferência, mostramos o aumento da ativação da via de ERK após irradiação e de proteínas downstream de ERK, promovendo a proliferação celular em melanomas nessas condições. Em melanócitos parece existir uma regulação negativa da via de ERK por galectina-3 acompanhada de uma diminuição da viabilidade celular após o silenciamento dessa lectina, independente de UVB. Estes resultados mostram que galectina-3 é uma importante reguladora de eventos associados com sobrevivência e morte celular em melanoma. Por outro lado, em melanomas a ausência de galectina-3 induz aumento da proliferação associada à ativação de ERK, evidenciando a importância do tipo celular na ação de galectina-3 / Skin cancer is the most common cancer among humans, melanoma being the least common type but very important due to its aggressive behavior. A major etiologic agent of this type of tumor is ultraviolet radiation from the sunlight. The ultraviolet B rays (UVB) cause DNA damage and induce alterations over the skin cells after prolonged exposition without protection. The UVB response in melanocytes and melanoma cells is different. This shows the importance of the cellular profile. The genotoxic effect of UVB light can alter the expression of molecules such as galectine-3 and MAPKs and also triggers multiple responses UVB-dependent. Galectin-3 is a lectin that recognizes beta-galactosides. It is involved in the regulation of many cellular processes that modify cellular viability and proliferation and presents specific behavior depending on its subcellular localization. In the present study we showed that galectine-3 distribution in melanoma cells and melanocytes is large, lying both in the nucleus and in the cytoplasm. After UVB irradiation this distribution could be modified or even galactine-3 secreted itself into the extracellular space. Moreover, we observed that UVB light activates the mitogen-activated protein kinase pathway (MAPK) involved in growth, survival, differentiation and stress-response in melanocytes and in melanoma cells just a few minutes after exposure. An increased activity of p38 and ERK was observed in melanomas, while in melanocytes just p38 pathway was highly active, supporting the notion that the cellular response to UVB light differs between melanocytes and melanoma cells. The molecules p38 and JNK are stress-activated protein kinases (SAPK). The JNK pathway is not responsive in some melanoma cells, but the activation of this molecule appears to be involved in cell survival and mitochondrial translocation after being exposed to UVB. Inhibition of JNK leads to increased cell death in irradiated and non-irradiated melanocytic lineage, but in melanoma cells induces cell death and increased autophagy only after irradiation. This molecule seems to interact with galectin-3 in mouse models but not in human melanomas, whereas ERK physically interacts with galectin-3 in human melanocytes and melanoma cells, regardless of UVB exposure. Through the knockdown of galectin-3 by siRNA, we showed increased activation of the ERK and its downstream pathway after irradiation, thus inducing cell proliferation. In melanocytes seems to be a negative regulation of the ERK pathway by galectin-3 accompanied by a decrease in cell viability after its knockdown regardless of UVB exposure. These results show that galectin-3 is an important regulatory molecule of events associated with cell death and survival in melanoma, which has different behavior depending on the cell type

O câncer de pele é um dos mais frequentes entre humanos, sendo o melanoma o tipo menos comum, mas com grande importância devido à agressividade que ele apresenta. Um dos principais agentes etiológicos deste tipo de tumor é a radiação ultravioleta proveniente da luz solar. A fração de radiação ultravioleta B (UVB) gera dano no DNA e induz alterações nas células da pele após a exposição prolongada e sem proteção. A resposta à luz UVB em melanócitos e melanomas é diferente, mostrando a importância do perfil celular. O efeito genotóxico da luz UVB pode alterar a expressão de moléculas como galectina-3 e MAPKs, desencadeando respostas UVB-dependentes. Galectina-3 é uma lectina que reconhece beta-galactosídeos e está envolvida na regulação de diversos processos celulares que modificam a viabilidade celular e a proliferação. Esta molécula é ubiquamente expressa apresentando um comportamento específico dependendo da sua localização subcelular. No presente trabalho mostramos que a distribuição de galectina-3 em melanoma e melanócitos é ampla, encontrando-se tanto no núcleo como no citoplasma, podendo ser modificada após irradiação UVB ou ainda secretada para o meio extracelular. Além disso, observamos que a luz UVB ativa a via de MAPKs, proteínas quinases ativadas por mitógenos envolvidas no crescimento, sobrevivência, diferenciação e resposta a estresse, em melanócitos e em melanomas poucos minutos após a exposição à UVB. Uma maior atividade de p38 e de ERK é evidenciada em melanomas, enquanto que em melanócitos a via de p38 é a mais ativa, corroborando a noção de que a resposta celular à luz UVB difere entre melanócitos e melanoma. As moléculas p38 e JNK são proteínas quinases ativada pelo estresse (SAPK). A via de JNK não é tão responsiva em alguns melanomas, mas ativação desta molécula parece estar envolvida com a sobrevivência celular e a translocação mitocondrial após UVB. Em adição, a inibição de JNK leva ao aumento de morte celular em linhagens melanocíticas irradiadas e não irradiadas, e em melanoma induz morte e aumenta autofagia após irradiação. Esta molécula parece interagir com galectina-3 em modelos murinos, mas não em melanomas humanos, enquanto que ERK interage fisicamente com galectina-3 em melanócitos e melanomas humanos, independente de UVB. Através do silenciamento de galectina-3 pela técnica de RNA de interferência, mostramos o aumento da ativação da via de ERK após irradiação e de proteínas downstream de ERK, promovendo a proliferação celular em melanomas nessas condições. Em melanócitos parece existir uma regulação negativa da via de ERK por galectina-3 acompanhada de uma diminuição da viabilidade celular após o silenciamento dessa lectina, independente de UVB. Estes resultados mostram que galectina-3 é uma importante reguladora de eventos associados com sobrevivência e morte celular em melanoma. Por outro lado, em melanomas a ausência de galectina-3 induz aumento da proliferação associada à ativação de ERK, evidenciando a importância do tipo celular na ação de galectina-3 / Skin cancer is the most common cancer among humans, melanoma being the least common type but very important due to its aggressive behavior. A major etiologic agent of this type of tumor is ultraviolet radiation from the sunlight. The ultraviolet B rays (UVB) cause DNA damage and induce alterations over the skin cells after prolonged exposition without protection. The UVB response in melanocytes and melanoma cells is different. This shows the importance of the cellular profile. The genotoxic effect of UVB light can alter the expression of molecules such as galectine-3 and MAPKs and also triggers multiple responses UVB-dependent. Galectin-3 is a lectin that recognizes beta-galactosides. It is involved in the regulation of many cellular processes that modify cellular viability and proliferation and presents specific behavior depending on its subcellular localization. In the present study we showed that galectine-3 distribution in melanoma cells and melanocytes is large, lying both in the nucleus and in the cytoplasm. After UVB irradiation this distribution could be modified or even galactine-3 secreted itself into the extracellular space. Moreover, we observed that UVB light activates the mitogen-activated protein kinase pathway (MAPK) involved in growth, survival, differentiation and stress-response in melanocytes and in melanoma cells just a few minutes after exposure. An increased activity of p38 and ERK was observed in melanomas, while in melanocytes just p38 pathway was highly active, supporting the notion that the cellular response to UVB light differs between melanocytes and melanoma cells. The molecules p38 and JNK are stress-activated protein kinases (SAPK). The JNK pathway is not responsive in some melanoma cells, but the activation of this molecule appears to be involved in cell survival and mitochondrial translocation after being exposed to UVB. Inhibition of JNK leads to increased cell death in irradiated and non-irradiated melanocytic lineage, but in melanoma cells induces cell death and increased autophagy only after irradiation. This molecule seems to interact with galectin-3 in mouse models but not in human melanomas, whereas ERK physically interacts with galectin-3 in human melanocytes and melanoma cells, regardless of UVB exposure. Through the knockdown of galectin-3 by siRNA, we showed increased activation of the ERK and its downstream pathway after irradiation, thus inducing cell proliferation. In melanocytes seems to be a negative regulation of the ERK pathway by galectin-3 accompanied by a decrease in cell viability after its knockdown regardless of UVB exposure. These results show that galectin-3 is an important regulatory molecule of events associated with cell death and survival in melanoma, which has different behavior depending on the cell type