The skin has a system that can detect light in a fashion similar to the retina. Although its presence was initially reported almost 20 years ago, only in 2011 functional studies started to be reported. The biological clock of the skin has also been reported in the beginning of the century, but its function and relevance still remain unexplored. Thus, this Ph.D. project was designed to explore the functionality of both systems in melanocytes, and whether the disruption of these systems is associated with the development of melanoma cancer. Using in vitro, in vivo, and bioinformatics approaches, we have shown that: 1) the biological clock of malignant melanocytes is more responsive to visible light, UVA radiation, estradiol, and temperature compared to normal cells; 2) UVA radiation is detected by melanopsin (OPN4) and rhodopsin (OPN2), which triggers a cGMP related cascade that leads to immediate pigment darkening (IPD) in normal and malignant melanocytes; 3) in addition to detecting UVA radiation, OPN4 also senses thermal energy, which activates the biological clock of both normal and malignant melanocytes; 4) regarding the biological clock, we have provided several layers of evidence that proves that in melanoma a chronodisruption scenario is established compared to healthy skin and/or normal pigment cells; 5) in vivo tumor samples display a low amplitude circadian rhythm of clock gene expression and an ultradian oscillatory profile in melanin content; 6) a non-metastatic melanoma leads to a systemic chronodisruption, which we suggest that could favor the metastatic process; 7) in human melanoma, we demonstrated the role of BMAL1 as a prognostic marker and a putative marker of immune therapy success. Taken altogether, these results significantly contributed to the literature as it brought to light new and interesting targets and processes, which will be explored in future projects / A pele possui um sistema que pode detectar luz de forma análoga à retina. Embora a presença deste sistema tenha sido inicialmente descrita quase há 20 anos, apenas no ano de 2011 estudos funcionais começaram a ser relatados. Sabe-se que o relógio biológico da pele também foi identificado no início do século, mas sua função e relevância ainda continuam pouco exploradas. Diante deste cenário, este projeto de doutorado foi desenhado para investigar a funcionalidade de ambos os sistemas em melanócitos e se perturbação dos mesmos estaria associada com o desenvolvimento de melanoma. Através do uso de abordagens in vitro, in vivo e de bioinformática, nós demonstramos que: 1) o relógio biológico de melanócitos malignos é mais responsivo à luz visível, radiação UVA, estradiol e temperatura comparado ao de células normais; 2) a radiação UVA é detectada por melanopsina (OPN4) e rodopsina (OPN2), que ativam uma via de sinalização dependente de GMPc, levando ao processo de pigmentação imediata (IPD) em melanócitos normais e malignos; 3) além de detecção de radiação UVA, a OPN4 também detecta energia térmica que, por sua vez, ativa o relógio biológico de melanócitos normais e malignos; 4) relativo ao relógio biológico, provamos por diferentes abordagens que, no melanoma, um cenário de cronoruputura está estabelecido em comparação a pele saudável e/ou melanócitos; 5) tumores in vivo apresentam um ritmo circadiano de baixa amplitude na expressão dos genes de relógio e um ritmo ultradiano oscilatório no conteúdo de melanina; 6) um melanoma não metastático leva a um quadro sistêmico de cronoruptura, o qual sugerimos favorecer o processo de metástase; 7) em melanoma humano, demonstramos o papel do gene BMAL11 como marcador de prognóstico e um possível indicador de sucesso de imunoterapias. Portanto, este projeto contribuiu de forma significante para a literatura científica uma vez que trouxe à luz novos e interessantes alvos terapêuticos e processos, os quais serão explorados em projetos futuros

A hipertensão essencial tem alta prevalência mundial, bem como, causas genéticas e ambientais. Na busca de correlações genéticas para a hipertensão, foi descrito um potencial papel do DARC (Duffy Antigen Receptor of Chemokines) como receptor de Interleucina-8 em endotélio e que essa interação poderia contribuir para a patogênese da pré-eclampsia. O DARC está expresso em vários tecidos além da linhagem eritróide, em especial nas células endoteliais. A glicoproteína DARC carreia determinantes antigênicos e também é receptora para Plasmodium vivax, tendo relevância biológica significante. Esse estudo teve como objetivo estudar a freqüência fenotípica e genotípica do Sistema de Grupo Sangüíneo Duffy comparando pacientes com hipertensão maligna com doadores de sangue normotensos. Foram estudadas 43 amostras de sangue de pacientes com diagnóstico de hipertensão maligna da Unidade de Hipertensão do Instituto do Coração do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. O grupo controle foi constituído por 100 amostras de doadores de sangue da Fundação Pró-Sangue/Hemocentro de São Paulo. Em todas as amostras foi realizada a fenotipagem Duffy, a genotipagem DUFFY e a dosagem de IL-8 sérica. A fenotipagem foi realizada pela técnica em tubo. Na genotipagem DUFFY, foram estudadas as mutações 125G>A, 265C>T, 29 G>A e -33T>C pela técnica de PCR-RFLP. Na análise da freqüência alélica encontramos que o alelo FYB-33 foi o mais observado no grupo de pacientes com hipertensão maligna com diferença estatisticamente significante (p= 0,0191). Conseguimos demonstrar uma correlação entre níveis elevados de IL-8 em pacientes com hipertensão maligna e genótipo FYB- 33/FYB-33 (p=0,003). Também observamos níveis elevados de IL-8 nos pacientes com hipertensão maligna quando comparados com o grupo controle (doadores de sangue), p<0,001. Esses resultados indicam que a IL-8 tem papel potencial na fisiopatologia da hipertensão maligna por apresentar um efeito regulatório inibitório em pacientes Duffy negativo. / Essential hypertension has a high prevalence worldwide and the has genetic and environment causes. Searching genetics correlation for hypertension, a potential role of DARC (Duffy Antigen Receptor of Chemokines) was described as an Interleukine-8 receptor in endothelium and that this interaction might contribute for the pathogenesis of pre-eclampsia. DARC is expressed in many tissues beyond the erythrocyte lineage, in special endothelium cells. DARC glycoprotein carries antigens determinants and is also Plasmodium vivax receptor, with a significantly biological relevance. This study had as objective to verify the phenotypic and genetic frequencies of the Duffy Blood Group System in patients with malignant hypertension and, to compare them with norm tension blood donors. Forty three patients from the Hypertension Service of the InCor of Clinical Hospital of School of Medicine of the University of São Paulo and 100 blood donors from Fundação Pró-Sangue/Hemocentro de São Paulo were studied. Duffy phenotyping and genotyping and IL-8 serum dosage was performed in all samples. Phenotyping tests were performed by tube technique. We studied the 125 G>A, 265 C>T, 298 G>A and -33 T>C mutations by PCR RFLP genotyping. The FYB-33 allele was the most observed in the malignant hypertension patients group with p= 0.0191. We have shown a correlation in high between high levels of IL-8 in patients with malignant hypertension and FYB-33/FYB-33 genotype (p=0,003). We observed also high levels of IL-8 in patients with malignant hypertension when the control group (blood donors) was compared, p<0.001. This results indicate that IL-8 has a potential role in malignant hypertension physiopathology due to an regulatory inhibitory effect in Duffy negative patients.

O carcinoma epidermóide oral (CEO) tem alta incidência e mortalidade no mundo, sendo frequentes casos de recidivas em função da resistência aos tratamentos convencionais. Essa resistência tem sido associada à presença de células tronco tumorais (CTT). A terapia fotodinâmica (PDT) tem sido utilizada nos casos de desordens orais potencialmente malignas (DOPM) e CEOs superficiais, com relativo índice de sucesso. Contudo, são relatados casos de recidivas, que sugerem certa resistência à PDT. O objetivo do presente trabalho foi avaliar se células de DOPM desenvolvem resistência à PDT mediada pelo ácido 5-aminolevulínico (5-ALA), tal qual ocorre com células de CEO expostas ao mesmo tratamento, bem como verificar se as células displásicas e neoplásicas orais exibem um fenótipo sugestivo de células tronco tumoral. Foram cultivadas células epiteliais displásicas orais (linhagem DOK) e células de CEO de língua (linhagem SCC9), divididas nos seguintes grupos experimentais: Grupo Controle - células sem tratamento; Grupo ALA - células tratadas com 5-ALA, com concentração e tempo de incubação igual ao do grupo PDT; Grupo LED - células tratadas com LED, com dosimetria igual ao do grupo PDT; Grupo PDT - células tratadas com PDT mediada pelo 5-ALA, subdivididas em duas gerações: geração 1 - células expostas a somente um ciclo de PDT; geração 4 - células expostas a quatro ciclos de PDT e que exibiram resistência (maior viabilidade) à dose inicial aplicada para a geração 1. Para esses grupos, foram realizados ensaios de formação de colônias e de invasão, bem como citometria de fluxo para verificar a expressão de CD44, ESA e p75NTR. Observou-se que todos os grupos expostos à PDT contendo células da linhagem DOK exibiram resistência à dose inicial de PDT, porém em intensidade menor àquela observada para a linhagem SCC9. As células resistentes à PDT de ambas as linhagens exibiram maior potencial de formação de colônias, mas somente a primeira geração de células exibiu maior potencial de invasão. Na análise de citometria de fluxo, observou-se que as células resistentes à PDT de ambas as linhagens exibiram superexpressão de CD44high/ESAhigh. A linhagem SCC9 exibiu ainda maior frequência de células CD44high/ESAlow e CD44high/p75NTR+, sugerindo a presença de uma subpopulação com alto potencial de invasão e resistente aos tratamentos convencionais. Não houve diferenças significativas na frequência de células ESAhigh/p75NTR+ em ambas as linhagens. Concluiu-se que as células displásicas orais desenvolvem resistência à PDT com intensidade menor se comparada às células SCC9. Em ambas as linhagens, as células resistentes exibiram um fenótipo sugestivo de células tronco tumorais. Esse fato deve ser considerado ao se instituir a PDT mediada pelo 5-ALA em lesões displásicas e neoplásicas orais que demandam múltiplos ciclos de tratamento. / Oral squamous cell carcinoma (SCC) has a high incidence and mortality in the world. There are frequent cases of relapses due to its resistance to conventional treatments. This resistance has been associated with the presence of cancer stem cells (CSC). Photodynamic therapy (PDT) has been used in cases of potentially malignant oral lesions (PMOL) and superficial SCC\'s, with a relative success rate. However, relapses are reported, which suggest some resistance to PDT. The aim of the present study was to evaluate whether PMOL cells develop resistance to PDT mediated by the 5- aminolevulinic acid (5-ALA), as occurs with SCC cells exposed to the same treatment, as well as to verify if dysplastic and oral neoplastic cells exhibit a suggestive phenotype of CSC. Oral dysplastic epithelial cells (DOK lineage) and CSC cells of the tongue (SCC9 lineage) were divided into the following experimental groups: Control Group - cells with no treatment; Group ALA - 5-ALA treated cells, with concentration and incubation time equal to that of the PDT group; LED group - LED light treated cells, with dosimetry equal to that of the PDT group; PDT group - cells treated with PDT mediated by the 5-ALA, subdivided into two generations: Generation 1 - cells exposed to only one PDT cycle; Generation 4 - cells exposed to four PDT cycles and exhibiting resistance (greater viability) to the initial dose applied for Generation 1. Colony forming and invasion assays, as well as flow cytometry to verify the expression of CD44, ESA and p75NTR were performed to the experimental groups. It was observed that all groups exposed to PDT containing DOK lineage cells exhibited resistance to the initial dose of PDT, but at a lower intensity than those observed for the SCC9 lineage. PDTresistant cells from both lineages exhibited increased potential for colony formation, but only the first generation of cells exhibited increased invasion potential. In flow cytometric analysis, PDT-resistant cells from both lineages exhibited overexpression of CD44high / ESAhigh. SCC9 lineage also exhibited higher frequency of CD44high / ESAlow and CD44high / p75NTR+ cells, suggesting the presence of a subpopulation with high invasion potential and resistant to conventional treatments. There were no significant differences in the frequency of ESAhigh / p75NTR+ cells in both lineages. It was concluded that the oral dysplastic cells develop resistance to PDT, with lower intensity when compared to SCC9 cells. In both lineages, the resistant cells exhibited a phenotype suggestive of CSC. This fact should be considered when establishing PDT mediated by the 5-ALA in oral dysplastic and neoplastic lesions that require multiple cycles of treatment.

Les adénomes hépatocellulaires (AHC) sont des tumeurs hépatiques bénignes rares se développant chez la femme jeune suite à la prise de contraceptifs oraux et pouvant se compliquer d’hémorragie et de transformation maligne en carcinome hépatocellulaire (CHC). Une classification génotype/phénotype a mise en évidence trois groupes d’AHC : les AHC inactivés pour le facteur de transcription HNF1A, les AHC mutés pour la β-caténine et les AHC dit « inflammatoires » ayant une activation de la voie JAK/STAT. Nous avons identifiés des mutations activatrices du gènes GNAS, codant pour la sous unité alpha de la protéine Gs, dans un sous-groupe d’AHC inflammatoires ainsi que chez des patients avec des AHC et atteints d’un syndrome de McCune Albright, une maladie rare combinant des tumeurs endocriniennes, une dysplasie fibreuse osseuse et des taches cutanés café au lait. Cette découverte confirme les interactions entre la voie de l’AMP cyclique induite par les mutations GNAS et la voie JAK/STAT. Les CHC sont les tumeurs primitives du foie les plus fréquentes, survenant souvent sur un foie cirrhotique exposé à différents facteurs de risque comme l’hépatite B chronique, l’hépatite C chronique, l’alcool ou le syndrome métabolique. Le CHC est le résultat de l’accumulation d’altérations génétiques et épigénétiques. Premièrement, nous avons identifiés les mutations du promoteur de TERT (Telomerase reverse transcriptase) comme les altérations génétiques somatiques les plus fréquentes des CHC. Ces mutations ont été aussi retrouvées dans des lésions prénéoplasiques développées sur cirrhose suggérant leurs rôles précoces dans l’initiation tumorale et la transformation maligne. A l’inverse l’étude des mutations du promoteur de TERT et la réalisation de séquençage haut-débit dans les AHC et les transformation d’adénome en CHC nous a permis de disséquer les mécanismes de transformation maligne sur foie sain avec la présence de manière précoce d’une mutation de la β-caténine et dans un second temps l’apparition d’une mutation dans le promoteur de TERT. Par la suite, nous avons mis en évidence une signature moléculaire pronostique transcriptomique chez les patients avec CHC traités par résection hépatique. Cette signature moléculaire prédisant à la fois la récidive tumorale et le décès a été validée dans des cohortes de patients à l’étranger. Enfin, nous avons mise en évidence le rôle oncogénique de l’adeno-associated virus de type 2 dans la survenue de CHC sur foie sain via un mécanisme de mutagénèse insertionnelle dans des gènes clés de la carcinogénèse comme TERT, CCNA2, MLL4 ou TNFSF10. Ces résultats ont permit de mettre en évidence de nouveaux facteurs de risque viraux de survenue du CHC, d’identifier de nouvelles altérations génétiques impliquées dans la transformation maligne sur cirrhose et sur foie sain et permit de développer une signature moléculaire pronostique qui pourrait être utiliser dans le futur comme une aide à la stratification thérapeutique chez les patients atteint de CHC. / Hepatocellular adenomas (HCA) are rare benign liver tumors occuring in young women taking oral contraception and complications as haemorrhage or malignant transformation in hepatocellular carcinomes (HCC) could occur. A genotype/phenotype classification has defined different subgroups of tumors : HCA with inactivating mutations of HNF1A, HCA with activating mutations of β-catenin and inflammatory HCA with activation of the JAK/STAT pathway. We have identified activation mutations of GNAS, that codes for the alpha subunit of the Gs protein in a subgroup of inflammatory HCA and in patients with HCA and McCune Albright syndrom, a rare disease that combined endocrine tumor, bone fibrous dysplasia and « cafe au lait » skin macula. These findings highlight the crosstalk between the cyclic AMP pathway induced by GNAS mutation with the JAK/STAT pathway. HCC are the most frequent primary liver tumors worldwide and mainly occur on cirrhosis due to various risk factor as hepatitis B and C virus, alcohol consumption and metabolic syndrome. HCC is due to the accumulation of genetic and epigenetic alterations in the malignant hepatocytes. We have identified TERT (telomerase reverse transcriptase) promoter mutations as the most frequent somatic genetic alterations in HCC. These mutations were also found in cirrhotic premalignant nodules underlying their role in tumor initiation and malignant transformation. In contrast, the study of the different steps of malignant transformation of HCA into HCC using next generation sequencing and TERT promoter screening have shown that activatiing mutation of β-catenin is an early genetic alteration whereas TERT promoter mutation is required in a second step to promote a full malignant transformation. We have also identified a prognostic molecular signature, the 5-gene score, in patients with HCC treated by liver resection. The 5-gene score predicts tumor recurrence and disease specific survival and has been validated in different cohorts of patients worldwide. Finally, we have shown that adeno-associated virus type 2 is involved in liver carcinogenesis on normal liver through insertional mutagenesis in key cancer genes as TERT, CCNA2, MLL4 and TNFSF10. These results have underlined a new oncogenic virus involved in HCC development, identified new genetic alterations involved in malignant transformation on cirrhosis and normal liver and a new prognostic molecular signature that will help to guide treatment of patients with HCC in the future.

O objetivo deste trabalho foi estudar o processo pelo qual hormônios e fatores de crescimento controlam a proliferação celular em mamíferos. O modelo experimental utilizado foi linhagens de células estabelecidas em cultura. Os estudos centraram-se em dois tipos básicos de células: fibroblastos e células adrenais e o ataque experimental foi feito sob dois pontos de vista: bioquímico e genético. O ataque bioquímico envolveu desenvolver estudos cinéticos da síntese de DNA não só durante o carenciamento de células para soro, como também durante a reestimulação de células carenciadas por:soro, hormônios e fatores de crescimento. Medidas do conteúdo intracelular de cAMP foram efetuadas com o intuito de adquirir informações à respeito do mecanismo de ação destes fatores. Um modelo de ciclo celular foi proposto no qual o controle do crescimento seria exercido através de reguladores positivos e negativos que agiriam estimulando ou inibindo a passagem de células do estado de repouso (Go) para a fase proliferativa. Entre os reguladores positivos (estimuladores) do sistema fibroblasto, encontra-se hormônios clássicos, como esteróides e insulina, e fatores de crescimento de natureza hormonal como EGF, PF (fator proteico extraído de glândulas pituitárias) e prostaglandina F2&#945;. O esteróide hidrocortisona pode agir como regulador negativo, inibindo o crescimento de fibroblastos. Medidas do período de tempo transcorrido desde a estimulação de células carenciadas (Go), até o aparecimento da onda de síntese de DNA (período definido operacionalmente como Gl) foram feitas. Em fibroblastos 3T3 este período foi de 12 a 13 horas tanto para células estimuladas com soro como com hormônios clássicos (hidrocortisona, insulina) ou fatores de crescimento (EGF, PF) ou ainda com combinações deles (EGF + PF + insulina; PF + hidrocortisona; PF + hidrocortisona + insulina). No sistema células adrenais, adrenocorticotropina (ACTH) foi o único hormônio clássico que apresentou atividade sobre o crescimento destas células e também o único efetuador negativo encontrado. Neste sistema PF mostrou-se como o único fator com atividade estimulatória sobre o crescimento. Gl aqui foi de 11 horas tanto para células estimuladas com soro como com PF. Além disso os hormônios clássicos hidrocortisona e insulina não apresentaram atividade estimulatória por si só ou em combinação com PF. A análise da ação de hidrocortisona no sistema fibroblasto e de ACTH no sistema células adrenais estimuladas, forneceu evidências de que após deixar Go, em direção a S, numa certa altura de Gl as células tornam-se irreversivelmente comprometidas com o processo replicativo. Este comprometimento parece ocorrer 5 horas antes de S, sendo referido como Glc. Em face destes resultados foi proposto que os reguladores agem estimulando ou inibindo a transição Go &#8594; Glc. Na tentativa de obter maior definição do sistema de controle do crescimento, aproveitamo-nos das vantagens oferecidas pelo modelo experimental usado, para a busca de mutantes do tipo regulatório. Esta busca resultou no isolamento das linhagens ST1 e AR-1, derivadas, respectivamente, de fibroblastos 3T3 e células adrenais Y-l. Entre os vários aspectos interessantes da linhagem ST1 destaca-se: a) o dramático efeito de hidrocortisona causando mudança nas características das células as quais passam de um fenótipo tipicamente transformado para normal. Este fenômeno foi observado tanto \"in vitro\" (através de medidas de parâmetros de crescimento) como \"in vivo\" (através de ensaios de tumorogenicidade); b) as alterações morfológicas de caráter antagônico provocadas, por um lado, pela adição de hidrocortisona (causando achatamento) e, por outro, pela retirada do soro ou adição de cAMP ao meio de cultura (arredondamento). Através do estudo da ação de inibidores, obteve-se evidências do envolvimento de microtúbulos nestas alterações morfológicas. A análise do conteúdo intracelular de cAMP indicou que este nucleotídeo não atua como mediador da ação de hidrocortisona. Sua ação parece ser devida à indução de alterações no sistema superfície celular - membrana -citoesqueleto. Ao contrário de outros variantes de células Y-l resistentes à ACTH, células AR-1 mostraram-se também resistentes a cAMP. A utilidade destas células nos estudos da postulada mediação deste nucleotídeo na ação de ACTH, é óbvia. / The aim of this work was to study the process by which hormones and growth factors control proliferation of mammalian cells. Cell lines established in culture were used as the experimental model. The studies were centered on two basic types of cells: fibroblasts and adrenal cells and the experimental approach was made from two viewpoints: biochemical and genetic. The biochemical approach involved kinetic studies of the DNA synthesis process not only during serum starvation but also during restimulation of serum starved cells by serum, hormones and growth factors. Intracellular cyclic AMP determinations were made in order to gain informations on the mechanism of action of these factors. A cell cycle model was proposed in which cell growth control would be exerted by positive and negative regulators that would act by stimulating or inhibiting the flow of cells from a resting state (Go) to the proliferative phase. Among the positive regulators (stimulators) found for the fibroblast system are: classical hormones, like steroids and insulin, and growth factors of homonal nature, like EGF, PF (protein factor extracted from pituitary glands) and prostaglandin F2&#945;. The steroid hydrocortisone can also act as a negative regulator, inhibiting fibroblast growth. Measurements of the time interval between stimulation of serum starved (Go) cells and the onset of DNA synthesis (period that is operationally defined as Gl) were made. In 3T3 fibroblasts this period was 12 to 13 hours for cells stimulated not only by serum but also by classical hormones (hydrocortisone, insulin) or growth factors (EGF, PF) or even by combinations of these factors (EGF + PF + insulin; PF + hydrocortisone; PF + hydrocortisone + insulin). In the adrenal system, adrenocorticotropin (ACTH) was the only classical hormone to present activity on the growth of these cells and also the only negative regulator found. In this system PF was shown to be the only factor with growth stimulatory activity. GL was estimated as 11 hours for cells stimulated with serum or PF. Moreover hydrocortisone and insulin had no stimulatory activity \"per si\" or in combination with PF. The analysis of hydrocortisone action on the fibroblast system on one hand and of that of ACTH on the adrenal system, on the other, indicated that upon leaving Go, towards S, at a certain point in Gl, cells become irreversibly committed to the replicative process. This commitment seems to occur 5 hours before S and is referred to as Glc. In view of these data we proposed that regulators act by stimulating or inhibiting the transition Go &#8594; Glc. In an attempt to obtain a better definition of the growth control system and taking advantage of the experimental model utilized, we searched for mutants of the regulatory type. This search resulted in the isolation of the lines ST1 and AR-l from 3T3 fibroblasts and Y-l adrenal cells, respectively. Among several interesting aspects of the STl cell line, we point out: a) the dramatic effect of hydrocortisone changing the characteristics of these cells from a typically transformed phenotype to a normal pattern. This phenomenon was observed both \"in vitro\" (by measuring a number of growth parameters) and \"in vivo\" (by tumorogenicity assays). b) morphological alterations of antagonistic nature caused by hydrocortisone (flattening) on one hand, and by the removal of serum or cAMP addition to the culture medium (rounding) on the other. Evidence for the involvement of microtubules in these alterations were obtained through studies on the action of several inhibitors. Quantitative analysis of intracellular cAMP indicated that this nucleotide does not act as a mediator of hydrocortisone action. Rather, this action seems to be due to the induction of alterations on the cell surface-membrane-cytoskeleton system. Contrary to other variants of the Y-1 line which are resistant to ACTH, AR-1 cells are also resistant to cAMP. The usefulness of these cells in studies of the postulated mediation by cAMP of the ACTH action, is obvious.

Introdução O diagnóstico de derrame pleural maligno (DPM) se baseia no achado de células tumorais no líquido ou no tecido pleural. Resultados falsos positivos ou falsos negativos influenciam na escolha da melhor conduta terapêutica a ser tomada, além de alterar substancialmente o prognóstico desses pacientes. A sensibilidade do exame citológico é geralmente inferior a 70%, motivo pelo qual, métodos complementares são frequentemente associados. Fatores como tipo histológico, sítio primário e grau de invasibilidade do tumor são os principais responsáveis por esta variação. Dentre os exames complementares propostos, destacam-se a dosagem de marcadores tumorais no líquido pleural (LP), as técnicas citoquímicas, imunocitoquímicas e de marcadores de proliferação celular em células do LP, a análise da ploidia de DNA por citometria de fluxo (CF) ou estática (CE) e, mais recentemente, as técnicas de citogenética e de biologia molecular, como a técnica de hibridação in situ por fluorescência (FISH) e a técnica de amplificação multiplex por sondas ligação - dependentes (MLPA) estas, capazes de detectar alterações em regiões gênicas consideradas \"alvo\" para o desfecho neoplásico. Objetivos 1) Padronizar as técnicas de DNA ploidia, FISH e MLPA em amostras frescas de líquido pleural; 2) Testar a eficiência diagnóstica dos métodos da DNA ploidia e da FISH no diagnóstico de derrame pleural maligno e 3) Avaliar alterações no número de cópias no gene EGFR em metástases pleurais utilizando a técnica de MLPA. Métodos Foram incluídos 200 pacientes adultos portadores de derrame pleural (DP) com indicação de toracocentese. O diagnóstico histológico foi o padrão ouro para malignidade. Características clínicas, radiológicas, histológicas e de seguimento clínico foram considerados para a exclusão de malignidade, de maneira que 130 casos foram classificados como malignos e 70 como benignos. As 200 amostras de LP foram submetidas ao exame citológico e à FISH utilizando sondas centroméricas para os cromossomos 11 e 17. A análise da ploidia de DNA por CF foi realizada em 45 casos de DP e a MLPA com o kit do gene do receptor do fator de crescimento epidérmico (EGFR) em 50 casos. Resultados A análise da ploidia de DNA por CF apresentou sensibilidade inferior ao exame citológico, com especificidade próxima (57,0%vs 96,2%; 70,0% vs 66,7%, respectivamente). A FISH isoladamente apresentou sensibilidade de 98,5% e especificidade de 98,6% e de 98,0% e 99,% quando associada ao exame citológico, com apenas um caso falso positivo e dois casos falsos negativos. A técnica de MLPA, padronizada para LP, demonstrou alterações na sequência do gene do EGFR em 28,2% dos casos malignos. Nenhuma amostra de líquido pleural dos casos benignos (controle) apresentou alteração no número de cópias e/ou rearranjos estruturais. Conclusão A análise citogenética de amostras frescas de líquido pleural por FISH é um valioso complemento ao exame citológico no diagnóstico de derrame pleural maligno, particularmente nos casos em que o resultado da citologia oncótica é inconclusiva / Introduction The diagnosis of malignant pleural effusion (MPE) is based on the finding of tumor cells in the pleural fluid or tissue. False positive or false negative results influence the choice of the best therapeutic approach to be used with these patients and substantially change their prognosis. The sensitivity of the cytology is generally lesser than 70%, for which complementary methods are often associated. Factors such as tumor histological type, staging, primary site and potential of invasiveness are responsible for this variation. Among the proposed ancillary tests, we highlight the dosage of tumor markers in pleural fluid (PF), the cytochemical and immunocytochemical techniques, including markers of cell proliferation, DNA ploidy analysis by flow cytometry (FC) or static cytometry (EC) and more recently, the cytogenetics and molecular techniques, as the fluorescence in situ hybridization (FISH) and the multiplex ligation - dependent probe amplification (MLPA), capable of detecting changes in gene regions considered \"target\" for the neoplastic outcome. Objectives 1) To standardize the techniques of DNA ploidy, FISH and MLPA in fresh samples of pleural fluid; 2) To test the diagnosis efficiency of DNA ploidy and FISH in the diagnosis of malignant pleural effusion and 3) To evaluate changes in the copy number of the EGFR gene by using the MLPA technique in cases of pleural metastases. Methods We included 200 adult patients with pleural effusion and clinical indication for thoracentesis. The histological diagnosis was considered the gold standard for malignancy. Clinical follow-up, radiological and histological characteristics were considered for exclusion of malignancy, which ranked de cases as 130 malignant effusions and 70 as benign ones. All cases were submitted to cytology and FISH using centromeric probes for the chromosomes 11 and 17. Analysis of DNA ploidy by FC was performed in 45 cases and the MLPA for epidermal growth factor receptor (EGFR) gene in 50 cases. Results DNA ploidy analysis showed less sensitivity than PF cytology, with similar specificity (57.0% vs 96.2% and 70.0% vs 66.7%, respectively). FISH alone had a sensitivity of 98.5% and specificity of 98.6%, and of 98.0% and 99% when associated with cytology. Only one false positive and two false negative cases were observed. The MLPA technique, standardized for PF, showed changes in the EGFR gene in 28.2% of the malignant cases. No samples of pleural fluid from benign cases (control) showed changes in copy number and/or structural rearrangements. Conclusion The cytogenetic analysis of fresh pleural fluid samples by FISH seems to be a valuable method to be associated to cytology in the diagnosis of malignant pleural effusion, particularly in cases of inconclusive cytological results

As lesões potencialmente malignas orais (LPMO) constituem processos com chances de malignização e, portanto, o acompanhamento rigoroso e a retirada das lesões em situações de displasia são mandatórios. A terapia fotodinâmica (PDT) tem sido apontada como uma alternativa promissora e não invasiva para o tratamento dessas lesões. O princípio terapêutico da PDT envolve a geração de altos níveis de estresse oxidativo, pela associação de uma substância fotoativa com a energia eletromagnética e o oxigênio tecidual. É capaz de inviabilizar, através de cascatas de morte ainda pouco esclarecidas, células com alterações metabólicas significativas. A maioria dos trabalhos aponta a necessidade de várias sessões de PDT para erradicar as LPMO, porém o intervalo entre as sessões ainda é discutível. O objetivo deste trabalho foi estabelecer a relação anatomocronológica de marcadores de morte celular (caspase 3, beclin 1 e RIP 1 ) e de proteína de reparo do DNA durante o ciclo celular (PCNA) presentes após a PDT, com o intuito de verificar a cinética morte/proliferação celular e sugerir o intervalo de tempo entre as sessões de PDT mais adequado para a repetição da terapia. Para tanto, LPMOs foram induzidas por intermédio da aplicação tópica de 4-nitroquinolina-1-óxido (4-NQO) na mucosa lingual de ratos e posteriormente tratadas com PDT mediada pela administração tópica do ácido 5-aminolevulínico (5-ALA) e laser comercial (660nm, 90J. cm-2, 1000mW. cm-2). O efeito da PDT foi analisado nos tempos experimentais de 6h, 24h, 48h e 72h após a primeira sessão de PDT, e em 6h e 72h após uma segunda sessão. Nesses períodos, as línguas foram avaliadas clinica e histopatologicamente em relação ao percentual de redução das lesões induzidas e à morfologia do tecido, bem como por meio de análise imuno-histoquímica para PCNA; caspase 3 clivada (presente na apoptose), Beclin 1 (presente na autofagia) e RIP 1 (presente na necroptose). Foi determinada a porcentagem de células positivas para esses marcadores no epitélio da mucosa lingual. Não houve remissão completa das lesões nas duas sessões de PDT, mas a segunda sessão acarretou diminuição em torno de 50% no tamanho das lesões. O período de 6h após a PDT foi o que exibiu significativa atrofia epitelial, bem como a maior porcentagem de células positivas para todos os marcadores analisados, incluindo o PCNA, em ambas as sessões. Caspase 3, beclin 1 e RIP 1 exibiram significativa diminuição da expressão em 24h. O PCNA exibiu aumento significativo no período 72h, e nos dois períodos do segundo ciclo. Como não houve a presença de necrose, a expressão aumentada de RIP 1 foi associada ao processo de apoptose e autofagia. Concluiu-se que a PDT mediada pelo 5-ALA provocou aumento da expressão de caspase 3, beclin 1 e RIP 1 em LPMO nas primeiras 6h após a terapia. Nesse modelo de PDT, essas proteínas parecem interagir em mecanismos de morte por apoptose e por autofagia, mas não por necrose. Considera- se o intervalo de 24h como o mais adequado para novo ciclo com os presentes parâmetros, sem que se estenda além de 72h. / The potentially malignant oral lesions (PMOL) are processes with great chances for cancer transformation and therefore the close monitoring and removal of lesions in cases of dysplasia are mandatory. Photodynamic therapy (PDT) has been identified as a promising and noninvasive treatment for these injuries. The therapeutic principle of PDT involves the generation of high levels of oxidative stress, by association of a photoactive substance with electromagnetic energy and tissue oxygen. It can kill metabolically changed cells through cascades of death which are still unclear. Most studies indicate the need of several PDT sessions to eradicate PMOL, however the interval between sessions is not consensual. The aim of this study was to establish the anatomical and chronological relationship between cellular death biomarkers (caspase 3, beclin 1 and RIP 1 ) and a DNA repair protein during cell cycle (PCNA) present after PDT, aiming to check the kinetic death/cell proliferation and suggest the time interval between PDT sessions more suitable to repetition of the PDT. For this purpose, PMOLs were induced by 4-nitroquinoline-1-oxide (4-NQO) topical application on the lingual mucosa of rats and further treated with PDT mediated by topical administration of 5-aminolevulinic acid (5-ALA) and a commercial laser (Twin flex-MM Optics São Carlos-Brazil 660nm, 90J.cm-2,1000mW.cm-2).The effect of PDT was analyzed at 6h, 24h, 48h and 72h after the first session, and at 6h and 72h after a second session. In these periods, the tongues have been evaluated clinically and histopathologically regarding the percentage reduction of lesions induced and tissue morphology as well as by immunohistochemical analysis for PCNA, cleaved caspase 3 (present in apoptosis), Beclin 1 (present in autophagy) and RIP (present in necroptosis). The percentage of positive cells for these markers was determined in the epithelium of the tongue mucosa. There was no complete remission of lesions after two PDT sessions, but the second session resulted in a decrease of around 50% in lesion size. The period of 6 hours after PDT was the one in which significant epithelial atrophy was exhibited, as well as the highest percentage of positive cells for all tested markers, including PCNA in both sessions. Caspase 3, beclin 1 and RIP 1 exhibited a significant decrease of the expression at 24 hours. PCNA showed significant increase in the 72-hour period and after 6h and 72h from the second session. As there was no necrosis, the increased expression of RIP 1 has been linked to apoptosis and autophagy. It was concluded that PDT mediated by 5-ALA promoted increased expression of caspase 3, beclin 1 and RIP 1 at the PMOLs in the first 6 hours after therapy. For this PDT model, these proteins appear to interact with mechanisms of death by apoptosis and autophagy, but not necrosis. It is considered the range of 24h as the most suitable for another cycle with these parameters of PDT, which should not be extended beyond 72 hours.

As lesões potencialmente malignas orais (LPMO) constituem processos com chances de malignização e, portanto, o acompanhamento rigoroso e a retirada das lesões em situações de displasia são mandatórios. A terapia fotodinâmica (PDT) tem sido apontada como uma alternativa promissora e não invasiva para o tratamento dessas lesões. O princípio terapêutico da PDT envolve a geração de altos níveis de estresse oxidativo, pela associação de uma substância fotoativa com a energia eletromagnética e o oxigênio tecidual. É capaz de inviabilizar, através de cascatas de morte ainda pouco esclarecidas, células com alterações metabólicas significativas. A maioria dos trabalhos aponta a necessidade de várias sessões de PDT para erradicar as LPMO, porém o intervalo entre as sessões ainda é discutível. O objetivo deste trabalho foi estabelecer a relação anatomocronológica de marcadores de morte celular (caspase 3, beclin 1 e RIP 1 ) e de proteína de reparo do DNA durante o ciclo celular (PCNA) presentes após a PDT, com o intuito de verificar a cinética morte/proliferação celular e sugerir o intervalo de tempo entre as sessões de PDT mais adequado para a repetição da terapia. Para tanto, LPMOs foram induzidas por intermédio da aplicação tópica de 4-nitroquinolina-1-óxido (4-NQO) na mucosa lingual de ratos e posteriormente tratadas com PDT mediada pela administração tópica do ácido 5-aminolevulínico (5-ALA) e laser comercial (660nm, 90J. cm-2, 1000mW. cm-2). O efeito da PDT foi analisado nos tempos experimentais de 6h, 24h, 48h e 72h após a primeira sessão de PDT, e em 6h e 72h após uma segunda sessão. Nesses períodos, as línguas foram avaliadas clinica e histopatologicamente em relação ao percentual de redução das lesões induzidas e à morfologia do tecido, bem como por meio de análise imuno-histoquímica para PCNA; caspase 3 clivada (presente na apoptose), Beclin 1 (presente na autofagia) e RIP 1 (presente na necroptose). Foi determinada a porcentagem de células positivas para esses marcadores no epitélio da mucosa lingual. Não houve remissão completa das lesões nas duas sessões de PDT, mas a segunda sessão acarretou diminuição em torno de 50% no tamanho das lesões. O período de 6h após a PDT foi o que exibiu significativa atrofia epitelial, bem como a maior porcentagem de células positivas para todos os marcadores analisados, incluindo o PCNA, em ambas as sessões. Caspase 3, beclin 1 e RIP 1 exibiram significativa diminuição da expressão em 24h. O PCNA exibiu aumento significativo no período 72h, e nos dois períodos do segundo ciclo. Como não houve a presença de necrose, a expressão aumentada de RIP 1 foi associada ao processo de apoptose e autofagia. Concluiu-se que a PDT mediada pelo 5-ALA provocou aumento da expressão de caspase 3, beclin 1 e RIP 1 em LPMO nas primeiras 6h após a terapia. Nesse modelo de PDT, essas proteínas parecem interagir em mecanismos de morte por apoptose e por autofagia, mas não por necrose. Considera- se o intervalo de 24h como o mais adequado para novo ciclo com os presentes parâmetros, sem que se estenda além de 72h. / The potentially malignant oral lesions (PMOL) are processes with great chances for cancer transformation and therefore the close monitoring and removal of lesions in cases of dysplasia are mandatory. Photodynamic therapy (PDT) has been identified as a promising and noninvasive treatment for these injuries. The therapeutic principle of PDT involves the generation of high levels of oxidative stress, by association of a photoactive substance with electromagnetic energy and tissue oxygen. It can kill metabolically changed cells through cascades of death which are still unclear. Most studies indicate the need of several PDT sessions to eradicate PMOL, however the interval between sessions is not consensual. The aim of this study was to establish the anatomical and chronological relationship between cellular death biomarkers (caspase 3, beclin 1 and RIP 1 ) and a DNA repair protein during cell cycle (PCNA) present after PDT, aiming to check the kinetic death/cell proliferation and suggest the time interval between PDT sessions more suitable to repetition of the PDT. For this purpose, PMOLs were induced by 4-nitroquinoline-1-oxide (4-NQO) topical application on the lingual mucosa of rats and further treated with PDT mediated by topical administration of 5-aminolevulinic acid (5-ALA) and a commercial laser (Twin flex-MM Optics São Carlos-Brazil 660nm, 90J.cm-2,1000mW.cm-2).The effect of PDT was analyzed at 6h, 24h, 48h and 72h after the first session, and at 6h and 72h after a second session. In these periods, the tongues have been evaluated clinically and histopathologically regarding the percentage reduction of lesions induced and tissue morphology as well as by immunohistochemical analysis for PCNA, cleaved caspase 3 (present in apoptosis), Beclin 1 (present in autophagy) and RIP (present in necroptosis). The percentage of positive cells for these markers was determined in the epithelium of the tongue mucosa. There was no complete remission of lesions after two PDT sessions, but the second session resulted in a decrease of around 50% in lesion size. The period of 6 hours after PDT was the one in which significant epithelial atrophy was exhibited, as well as the highest percentage of positive cells for all tested markers, including PCNA in both sessions. Caspase 3, beclin 1 and RIP 1 exhibited a significant decrease of the expression at 24 hours. PCNA showed significant increase in the 72-hour period and after 6h and 72h from the second session. As there was no necrosis, the increased expression of RIP 1 has been linked to apoptosis and autophagy. It was concluded that PDT mediated by 5-ALA promoted increased expression of caspase 3, beclin 1 and RIP 1 at the PMOLs in the first 6 hours after therapy. For this PDT model, these proteins appear to interact with mechanisms of death by apoptosis and autophagy, but not necrosis. It is considered the range of 24h as the most suitable for another cycle with these parameters of PDT, which should not be extended beyond 72 hours.

Introdução O diagnóstico de derrame pleural maligno (DPM) se baseia no achado de células tumorais no líquido ou no tecido pleural. Resultados falsos positivos ou falsos negativos influenciam na escolha da melhor conduta terapêutica a ser tomada, além de alterar substancialmente o prognóstico desses pacientes. A sensibilidade do exame citológico é geralmente inferior a 70%, motivo pelo qual, métodos complementares são frequentemente associados. Fatores como tipo histológico, sítio primário e grau de invasibilidade do tumor são os principais responsáveis por esta variação. Dentre os exames complementares propostos, destacam-se a dosagem de marcadores tumorais no líquido pleural (LP), as técnicas citoquímicas, imunocitoquímicas e de marcadores de proliferação celular em células do LP, a análise da ploidia de DNA por citometria de fluxo (CF) ou estática (CE) e, mais recentemente, as técnicas de citogenética e de biologia molecular, como a técnica de hibridação in situ por fluorescência (FISH) e a técnica de amplificação multiplex por sondas ligação - dependentes (MLPA) estas, capazes de detectar alterações em regiões gênicas consideradas \"alvo\" para o desfecho neoplásico. Objetivos 1) Padronizar as técnicas de DNA ploidia, FISH e MLPA em amostras frescas de líquido pleural; 2) Testar a eficiência diagnóstica dos métodos da DNA ploidia e da FISH no diagnóstico de derrame pleural maligno e 3) Avaliar alterações no número de cópias no gene EGFR em metástases pleurais utilizando a técnica de MLPA. Métodos Foram incluídos 200 pacientes adultos portadores de derrame pleural (DP) com indicação de toracocentese. O diagnóstico histológico foi o padrão ouro para malignidade. Características clínicas, radiológicas, histológicas e de seguimento clínico foram considerados para a exclusão de malignidade, de maneira que 130 casos foram classificados como malignos e 70 como benignos. As 200 amostras de LP foram submetidas ao exame citológico e à FISH utilizando sondas centroméricas para os cromossomos 11 e 17. A análise da ploidia de DNA por CF foi realizada em 45 casos de DP e a MLPA com o kit do gene do receptor do fator de crescimento epidérmico (EGFR) em 50 casos. Resultados A análise da ploidia de DNA por CF apresentou sensibilidade inferior ao exame citológico, com especificidade próxima (57,0%vs 96,2%; 70,0% vs 66,7%, respectivamente). A FISH isoladamente apresentou sensibilidade de 98,5% e especificidade de 98,6% e de 98,0% e 99,% quando associada ao exame citológico, com apenas um caso falso positivo e dois casos falsos negativos. A técnica de MLPA, padronizada para LP, demonstrou alterações na sequência do gene do EGFR em 28,2% dos casos malignos. Nenhuma amostra de líquido pleural dos casos benignos (controle) apresentou alteração no número de cópias e/ou rearranjos estruturais. Conclusão A análise citogenética de amostras frescas de líquido pleural por FISH é um valioso complemento ao exame citológico no diagnóstico de derrame pleural maligno, particularmente nos casos em que o resultado da citologia oncótica é inconclusiva / Introduction The diagnosis of malignant pleural effusion (MPE) is based on the finding of tumor cells in the pleural fluid or tissue. False positive or false negative results influence the choice of the best therapeutic approach to be used with these patients and substantially change their prognosis. The sensitivity of the cytology is generally lesser than 70%, for which complementary methods are often associated. Factors such as tumor histological type, staging, primary site and potential of invasiveness are responsible for this variation. Among the proposed ancillary tests, we highlight the dosage of tumor markers in pleural fluid (PF), the cytochemical and immunocytochemical techniques, including markers of cell proliferation, DNA ploidy analysis by flow cytometry (FC) or static cytometry (EC) and more recently, the cytogenetics and molecular techniques, as the fluorescence in situ hybridization (FISH) and the multiplex ligation - dependent probe amplification (MLPA), capable of detecting changes in gene regions considered \"target\" for the neoplastic outcome. Objectives 1) To standardize the techniques of DNA ploidy, FISH and MLPA in fresh samples of pleural fluid; 2) To test the diagnosis efficiency of DNA ploidy and FISH in the diagnosis of malignant pleural effusion and 3) To evaluate changes in the copy number of the EGFR gene by using the MLPA technique in cases of pleural metastases. Methods We included 200 adult patients with pleural effusion and clinical indication for thoracentesis. The histological diagnosis was considered the gold standard for malignancy. Clinical follow-up, radiological and histological characteristics were considered for exclusion of malignancy, which ranked de cases as 130 malignant effusions and 70 as benign ones. All cases were submitted to cytology and FISH using centromeric probes for the chromosomes 11 and 17. Analysis of DNA ploidy by FC was performed in 45 cases and the MLPA for epidermal growth factor receptor (EGFR) gene in 50 cases. Results DNA ploidy analysis showed less sensitivity than PF cytology, with similar specificity (57.0% vs 96.2% and 70.0% vs 66.7%, respectively). FISH alone had a sensitivity of 98.5% and specificity of 98.6%, and of 98.0% and 99% when associated with cytology. Only one false positive and two false negative cases were observed. The MLPA technique, standardized for PF, showed changes in the EGFR gene in 28.2% of the malignant cases. No samples of pleural fluid from benign cases (control) showed changes in copy number and/or structural rearrangements. Conclusion The cytogenetic analysis of fresh pleural fluid samples by FISH seems to be a valuable method to be associated to cytology in the diagnosis of malignant pleural effusion, particularly in cases of inconclusive cytological results

Descreve-se os achados epidemiológicos e clínico-patológicos das clostridioses diagnosticadas no Setor de Patologia Veterinaria da Universidade Federal do Rio Grande do Sul no período 1996-março/2010. Este estudo incluiu uma pesquisa retrospectiva nos arquivos do SPV e uma etapa prospectiva, a qual também teve o objetivo de desenvolver exames complementares específicos para cada clostridiose. As clostridioses mais prevalentes foram tétano (em equinos, bovinos, ovinos e caprinos), botulismo (em bovinos, suínos e aves) e enterotoxemia (em caprinos). Também houve casos de edema maligno em equinos, bem como de carbúnculo sintomático e hemoglobinúria em bovinos. Adicionalmente, foram coletadas amostras de soro sanguíneo de animais afetados por tétano, em diferentes estágios de evolução da doença, para subsequente inoculação em camundongos (testes de bioensaio) e comprovação da técnica no diagnóstico da enfermidade. / This study describes the epidemiological and clinicopathological findings of clostridial diseases diagnosed in the 1996-March, 2010 period in the Setor de Patologia Veterinária da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (SPV_UFRGS). A retrospective survey in the files of SPV was complemented with a prospective phase, which also aimed developing complementary diagnostic tests of clostridiosis. The most prevalent clostridiosis were tetanus (in horses, cattle, sheep and goats), botulism (in cattle, pigs and birds), and enterotoxemia in goats. There also were cases of malignant edema in horses, blackleg and bacillary hemoglobinuria in cattle. In addition, blood serum samples from animals affected by tetanus on different stages of the disease evolution were applied in mice bioassay, as a complementary diagnosing test for the disease.