Diversas neoplasias podem atingir o sistema nervoso central e dentre elas, os tumores cerebrais são os mais prevalentes. Dentre todos os tumores cerebrais, dois merecem especial atenção: gliomas e meduloblastomas, por serem os mais recorrentes em adultos e crianças, respectivamente. O alfa-bisabolol é um pequeno álcool sesquiterpeno oleoso, que apresenta diversas atividades biológicas dentre elas, citotoxicidade. Apesar dos diversos estudos com essa molécula, pouco se sabe das atividades biológicas de seu análogo natural, o óxido de bisabolol A. Além disso, o sistema purinérgico tem sido relacionado com progressão e desenvolvimento tumoral. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de dois promissores novos agentes quimioterápicos (alfa-bisabolol e óxido de bisabolol A) e correlacionar esses efeitos com possíveis modulações do sistema purinérgico, que é considerado um novo alvo terapêutico em linhagens de glioma e meduloblastoma. Nós observamos que a atividade da ecto-5’-nucleotidase, importante enzima do sistema purinérgico, é aumentada tanto em linhagens de glioma quanto de meduloblastoma quando estas são tratadas com alfa-bisabolol. Vimos também que esse aumento na atividade deu-se por um efeito direto do tratamento sob a enzima, com uma redução da expressão do mRNA da ecto-5’-nucleotidase em linhagem de glioma e sem alteração no imunoconteúdo dessa enzima em linhagens de meduloblastoma. Em linhagens de glioma, adicionalmente, a atividade citotóxica do alfa-bisabolol foi correlacionada com estímulo ao receptor de adenosina A3. Ainda, as linhagens estudadas foram sensíveis aos tratamentos com alfa-bisabolol e óxido de bisabolol A. Em conclusão, os dados obtidos nesse trabalho demonstram que tanto o alfabisabolol quanto o óxido de bisabolol A são interesseantes novas possibilidades terapêuticas para os tumores cerebrais e que a atividade citotóxica do primeiro composto envolve modulação do sistema purinérgico. Mais estudos são necessários para entender a efetividade desses tratamentos in vivo e se o tratamento com o óxido de bisabolol A também modula o sistema purinérgico. / Among all the cancers that can affect the central nervous system, the brais tumors are the most prevalent. Two of this tumors deserve special attention: glioma and medulloblastoma once they are the most prevalent in adults and children respectively. Alpha-bisabolol is a small oily sesquiterphene alcohol that presents diverse biological activities, among them, citotoxicity. In despite of the diverse studies using this molecule, little is known about the biological activities of its natural analogue bisabolol oxide A. Besides, the purinergic system has been related to tumor development and progression. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effect of two new promising chemotherapic agents (alpha-bisabolol and bisabolol oxide A) and correlate this effects with possible modulations of the purinergic system which is considered an interesting therapeutical target to glioma and medulloblastomas. We observed that the activity of ecto-5’-nucleotidase, an important enzyme of the purinergic system, is increased in both glioma and medulloblastoma cell lines when the cells are treated with alpha-bisabolol. It was also observed that this increase on activity was due to and direct effect of this treatment in the enzyme. Also, the treatment lead to a reduction on mRNA level of ecto-5’- nucleotidase on glioma cell line and no alterations on the imunocontent of the enzyme was observed on medulloblastoma cell lines. Additionally, the citotoxic activity of alpha-bisabolol on glioma cell line was correlated with modulation on A3 adenosine receptor. Moreover, the cell lines used in this work were sensible to the treatments with alpha-bisabolol and bisabolol oxide A. In a conclusion, the data obtained in this work demonstrate that alpha-bisabolol and bisabolol oxide A are both interesting new therapeutical possibilities to brain tumors and the citotoxic activity of the first compound is related with modulations on the purinergic system. More studies are needed to better understand the effectiveness of these treatments in vivo and if the compound bisabolol oxide A also promotes a modulation on the purinergic system.

Diversas neoplasias podem atingir o sistema nervoso central e dentre elas, os tumores cerebrais são os mais prevalentes. Dentre todos os tumores cerebrais, dois merecem especial atenção: gliomas e meduloblastomas, por serem os mais recorrentes em adultos e crianças, respectivamente. O alfa-bisabolol é um pequeno álcool sesquiterpeno oleoso, que apresenta diversas atividades biológicas dentre elas, citotoxicidade. Apesar dos diversos estudos com essa molécula, pouco se sabe das atividades biológicas de seu análogo natural, o óxido de bisabolol A. Além disso, o sistema purinérgico tem sido relacionado com progressão e desenvolvimento tumoral. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de dois promissores novos agentes quimioterápicos (alfa-bisabolol e óxido de bisabolol A) e correlacionar esses efeitos com possíveis modulações do sistema purinérgico, que é considerado um novo alvo terapêutico em linhagens de glioma e meduloblastoma. Nós observamos que a atividade da ecto-5’-nucleotidase, importante enzima do sistema purinérgico, é aumentada tanto em linhagens de glioma quanto de meduloblastoma quando estas são tratadas com alfa-bisabolol. Vimos também que esse aumento na atividade deu-se por um efeito direto do tratamento sob a enzima, com uma redução da expressão do mRNA da ecto-5’-nucleotidase em linhagem de glioma e sem alteração no imunoconteúdo dessa enzima em linhagens de meduloblastoma. Em linhagens de glioma, adicionalmente, a atividade citotóxica do alfa-bisabolol foi correlacionada com estímulo ao receptor de adenosina A3. Ainda, as linhagens estudadas foram sensíveis aos tratamentos com alfa-bisabolol e óxido de bisabolol A. Em conclusão, os dados obtidos nesse trabalho demonstram que tanto o alfabisabolol quanto o óxido de bisabolol A são interesseantes novas possibilidades terapêuticas para os tumores cerebrais e que a atividade citotóxica do primeiro composto envolve modulação do sistema purinérgico. Mais estudos são necessários para entender a efetividade desses tratamentos in vivo e se o tratamento com o óxido de bisabolol A também modula o sistema purinérgico. / Among all the cancers that can affect the central nervous system, the brais tumors are the most prevalent. Two of this tumors deserve special attention: glioma and medulloblastoma once they are the most prevalent in adults and children respectively. Alpha-bisabolol is a small oily sesquiterphene alcohol that presents diverse biological activities, among them, citotoxicity. In despite of the diverse studies using this molecule, little is known about the biological activities of its natural analogue bisabolol oxide A. Besides, the purinergic system has been related to tumor development and progression. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effect of two new promising chemotherapic agents (alpha-bisabolol and bisabolol oxide A) and correlate this effects with possible modulations of the purinergic system which is considered an interesting therapeutical target to glioma and medulloblastomas. We observed that the activity of ecto-5’-nucleotidase, an important enzyme of the purinergic system, is increased in both glioma and medulloblastoma cell lines when the cells are treated with alpha-bisabolol. It was also observed that this increase on activity was due to and direct effect of this treatment in the enzyme. Also, the treatment lead to a reduction on mRNA level of ecto-5’- nucleotidase on glioma cell line and no alterations on the imunocontent of the enzyme was observed on medulloblastoma cell lines. Additionally, the citotoxic activity of alpha-bisabolol on glioma cell line was correlated with modulation on A3 adenosine receptor. Moreover, the cell lines used in this work were sensible to the treatments with alpha-bisabolol and bisabolol oxide A. In a conclusion, the data obtained in this work demonstrate that alpha-bisabolol and bisabolol oxide A are both interesting new therapeutical possibilities to brain tumors and the citotoxic activity of the first compound is related with modulations on the purinergic system. More studies are needed to better understand the effectiveness of these treatments in vivo and if the compound bisabolol oxide A also promotes a modulation on the purinergic system.

Meduloblastoma é um tumor embrionário maligno e invasivo do cerebelo, com manifestação preferencial em crianças, sendo predominantemente de diferenciação neuronal e tendência natural a metastatização por via liquórica. O gene da b-catenina (CTNNB1) está localizado no cromossomo 3p22-p21-3, sendo seu produto uma proteína citoplasmática de 92 kDa, envolvida na adesão celular e na transdução de sinal durante a embriogênese e morfogênese tecidual. A fosforilação da b-catenina é necessária para sua degradação, evitando a associação com o fator de transcrição Tcf (fator de célula T), responsável pela ativação de genes, cujos produtos promovem a proliferação celular. Estudos têm demonstrado a presença da b-catenina no núcleo das células de tumorais, um achado inesperado, pois, tratando-se de uma proteína envolvida na adesão celular, sua expressão seria esperada na membrana celular. Subseqüentemente foram descritas mutações no exon 3 do gene da b-catenina, envolvendo sítios de fosforilação. Este estudo teve como objetivo analisar em meduloblastomas: mutações no gene CTNNB1, o acúmulo da proteína b-catenina, bem como correlacionar ambos os achados entre si e com o tipo histológico e analisar os níveis de expressão relativa de genes envolvidos na via WNT (CTNNB1, AXIN1, WNT1 e APC) e correlaciona-los com o tipo histológico, idade e dados de mutação de CTNNB1 e acúmulo de b-catenina. As amostras de DNA foram extraídas de 67 casos de meduloblastomas. A análise de alterações no exon 3 de CTNNB1 foi realizada pela reação em cadeia da polimerase (PCR) e seqüenciamento direto. A expressão da b-catenina foi analisada pela técnica de imunohistoquímica (IHQ). As análises de expressão relativa de CTNNB1, AXIN1, WNT1 e APC foram realizadas pelo método de PCR quantitativo em tempo real (RQ-PCR) em 31 amostras de meduloblastomas. A freqüência de mutações do exon 3 de CTNBB1 foi de 15%. Foram identificadas 6 mutações missense e em heterozigose em 10 casos: troca de G por A (Asp32Asn) em um caso, troca de C por A (Ser34Tir) em quatro casos, troca de C por G (Ser33Cis) em dois casos, troca G por A (Gli34Arg) em um caso, troca de G por T (Gli34Glu) em um caso e troca de C por A (Ser37Tir) em um caso. Foi observada uma imunorreatividade de ß-catenina no núcleo em 36,4% dos casos analisados. No citoplasma, a ß-catenina estava presente em todos os casos. Não houve correlação entre o tipo histológico e os dados qualitativos e semi-quantitativos de IHQ. Também não houve correlação entre o tipo histológico com os achados de mutações. Não foi observada diferença nos níveis de expressão dos genes CTNNB1, AXIN1 e APC nos meduloblastomas em relação ao tecidos cerebelares não tumorais. Na análise de expressão relativa e a classificação histológica, apenas APC apresentou diferença entre o tipo clássico com o desmoplásico. Não houve diferença dos níveis de expressão relativa em nenhum dos genes com relação à idade do paciente. A presença de mutações de CTNNB1 não afetou a expressão relativa de CTNNB1 e APC. Por outro lado, AXIN1 apresentou uma maior expressão relativa nos casos com mutação. APC apresentou uma menor expressão quanto maior o acúmulo de b-catenina no núcleo. Os dados indicam que outras proteínas da via WNT podem estar envolvidas no acúmulo de b-catenina nas células de meduloblastomas, além do envolvimento de outras diferentes vias. / Medulloblastoma is a malignant invasive embryonal tumor of the cerebellum with a preferential manifestation in children, being predominantly with neuronal differentiation, and a natural tendency to metastasize through spinal fluid pathways. b-catenin gene (CTNNB1) is localized at chromosome 3p22-p21.3 and codifies a cytoplasmatic protein of 92 kDa, involved in cellular adhesion and signal transduction during embriogenesis and tissue morphogenesis. b-catenin phosphorylation is necessary for its degradation, avoiding association with Tcf (T cell factor), responsible for activation of some genes, whose products promote cellular proliferation. Studies have demonstrated the presence of b-catenin in the nucleus of tumoral cells, an unexpected finding because it is a protein involved in cellular adhesion and its normal localization is at the cellular membrane. Subsequentially, mutations in the phosphorylation sites, localized at the exon 3 of b-catenin gene, have been described. The aims of this study were to analyze in medulloblastomas: CTNNB1 gene mutations, the protein b-catenin accumulation, as well as to correlate both findings between them and with the histological type and to analyze the relative expression levels of genes involved in the WNT pathway (CTNNB1, AXIN1, WNT1 and APC). DNA samples were extracted from 67 cases of medulloblastoma. Alterations of CTNNB1 exon 3 were analyzed by polymerase chain reaction (PCR) and direct sequencing. The expression of the protein b-catenin was assessed by immunohistochemistry (IHC). The relative expression analyses of CTNNB1, AXIN1, WNT1 and APC were determined by quantitative real time PCR (RQ-PCR) in 31 medulloblastoma samples. The frequency of CTNBB1 exon 3 mutations in the CTNNB1 was 15%. We identified six missense heterozygous mutations in ten cases: a G to A change (Asp32Asn) in one case, a C to A change (Ser34Tyr) in four cases, a C to G change (Ser33Cys) in two cases, a G to A change (Gly34Arg) in one case and a G to T change (Gly34Glu) in one case and a C to A change (Ser37Tyr) in one case. It was observed b-catenin immunoreactivity in the nucleus in 36.4% of all cases analyzed. In the cytoplasm, the ß-catenin was present in all the cases. No correlation between histological type and IHQ qualitative and semi-quantitative. Also, there was no correlation between histological type and mutations. No difference in the expression levels of the genes CTNNB1, AXIN1 and APC were observed in medulloblastomas in relation to normal cerebellum samples by QT-PCR analysis. In the analysis of relative expression and the histological classification, only APC presented significant difference between classic and desmoplastic type. There was no difference of the relative expression levels of any gene with the patient?s age. The presence of CTNNB1 mutations did not affect the relative expression of CTNNB1 and APC. On the other hand, AXIN1 presented a higher relative expression in the cases with mutation. APC expression level was lower when b-catenin nuclear accumulation was higher. Our data indicate that other proteins of WNT pathway can be involved in b-catenin accumulation in medulloblastoma cells, as well as the involvement of other different pathways.

INTRODUÇÃO: O meduloblastoma, tumor maligno do Sistema Nervoso Central mais comum em crianças, foi inicialmente descrito de forma uniforme em 1925 por Bailey e Harvey Cushing. A despeito do avanço diagnóstico e terapêutico, os índices de morbimortalidade persistem altos. Grupos epidemiologicamente semelhantes podem ter desfechos diferentes, e evoluções desfavoráveis ocorrem em pacientes com marcadores de bom prognóstico. Os avanços nas pesquisas em biologia molecular procuram explicar os diferentes comportamentos da doença, e de forma sistemática, buscam identificar genes que sirvam como alvos terapêuticos, já que o tratamento disponível atualmente ainda é bastante insatisfatório e com muitos efeitos colaterais. Simeone e colaboradores identificaram os genes OTX1 e OTX2, presentes em humanos, e cuja função é organizar, compartimentalizar e hierarquizar a formação do sistema nervoso central, especialmente o cerebelo. Os genes OTX1 e OTX2 são expressos no tecido cerebelar em humanos até a nona semana de vida extra-uterina, exclusivamente. Os mesmos autores também identificaram que os mesmos genes são alvo terapêutico do ácido transretinóico, que inibe a expressão gênica. Estudos prévios demonstraram a expressão dos genes OTX1 e OTX2 em meduloblastomas, o que torna o ácido uma potencial terapêutica para estes tumores, assim como os genes OTX1 e OTX2 potenciais alvos para desenvolvimento de novas drogas terapêuticas. OBJETIVOS: Estudar a prevalência dos genes OTX1 e OTX2 em uma amostra de 60 pacientes, e estabelecer correlações entre a expressão gênica e aspectos clínicos, patológicos e de evolução. CASUÍSTICA E MÉTODO: Realizada análise retrospectiva de 60 pacientes com diagnóstico meduloblastoma, operados no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, e no Hospital do Câncer de Barretos. Organizado um banco de dados de 60 pacientes contendo dados da expressão gênica dos genes OTX1 e OTX2 (obtida através da técnica de PCR em tempo real) e dados clínico-epidemiológicos. Realizados testes estatísticos para se estabelecer correlação entre dados clínico-patológicos e de expressão gênica. RESULTADOS: O gene OTX1 foi expresso em 52% da população estudada, e tal expressão variou com a idade (sendo maior em adultos), localização (preferência por hemisfério) e tipo histológico (desmoplásico). O gene OTX2 foi expresso em 62% da população estudada, e tal expressão variou com a idade (sendo maior quanto menor a faixa etária), localização (preferência por vérmis) e tipo histológico (clássico). Houve correlação estatística entre a expressão do gene OTX2 e o desenvolvimento de metástases leptomeníngeas. CONCLUSÕES: Na população estudada, a expressão dos genes OTX1 e OTX2 corrobora a impressão de seu papel importante na patogênese dos meduloblastomas, e é dependente da idade do paciente, da localização tumoral e do tipo histológico. Dada a sensibilidade do gene ao ácido transretinóico, a identificação deste perfil populacional pode significar no futuro novas perspectivas de tratamento. / INTRODUCTION: Medulloblastoma, the most common malignant tumor of the central nervous system in children, was first uniformly described in 1925 by Bailey and Harvey Cushing. Despite the diagnostic and therapeutic advances, the morbidity and mortality rates remain high. Epidemiologically similar groups may have different outcomes, and adverse developments occur in patients with markers of good prognosis. Advances in molecular biology research seeks to explain the different behaviors of the disease, and consistently seek to identify genes that serve as drug targets, since the treatment currently available is still unsatisfactory and with many side effects. Simeone and colleagues identified genes OTX1 and OTX2 in humans, and whose function is to organize, prioritize and compartmentalize the formation of the central nervous system, especially the cerebellum. OTX1 and OTX2 genes are expressed in cerebellar tissue in humans until the ninth week of extra uterine life, exclusively. The same authors also found that the same genes are therapeutic target of trans-retinoic acid, which inhibits gene expression. Previous studies have demonstrated the expression of OTX1 and OTX2 genes in medulloblastomas, which makes the acid a potential therapy for these tumors, as well as the genes OTX2 and OTX1 potential targets for developing new therapeutic drugs. OBJECTIVES: To study the prevalence of OTX1 and OTX2 genes in a sample of 60 patients, and to establish correlations between gene expression and clinical, pathological and follow up aspects. CASUISTICS AND METHODS: A retrospective analysis of 60 patients diagnosed with medulloblastoma, assisted at Hospital of the Faculty of Medicine, University of São Paulo, and the Cancer Hospital of Barretos. Organized a database of 60 patients which contains the gene expression of OTX1 and OTX2 genes (obtained through the technique of real-time PCR) and clinical and epidemiological data. Performed statistical tests to establish a correlation between clinical-pathological and gene expression. RESULTS: The OTX1 gene was expressed in 52% of the population studied, and such expression varied with age (being higher in adults), location (preferably by hemisphere) and histology (desmoplastic). The OTX2 gene was expressed in 62% of the studied population, and such expression varied with age (being higher the younger the age group), location (preferably vermis) and histological type (classical). A statistical correlation between the expression of OTX2 gene and development of leptomeningeal metastases was observed. CONCLUSIONS: In the studied population, the expression of OTX1 and OTX2 genes corroborates the impression of his role in the pathogenesis of medulloblastomas, and is dependent on patient age, tumor location and histological type. Given the sensitivity of the gene-trans retinoic acid, the identification of the population profile in the future will represent new opportunities for treatment.