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

Orientadores: Fábio Rogério, Roger Chammas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:12:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Furuzawa_KarinaMie_M.pdf: 6831585 bytes, checksum: 1169d18e1d04229e3df523b6e1bea8d3 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Gliomas são as mais frequentes neoplasias primárias do sistema nervoso central e compõem um grupo heterogêneo, apresentando diferentes graus de malignidade. Glioblastomas (OMS grau IV) representam aproximadamente 50% dos tumores de origem glial e estão associados ao pior prognóstico, com sobrevida média de menos de um ano após o diagnóstico. O gliossarcoma, uma variante do glioblastoma, apresenta componente mesenquimal, além do componente glial. A linhagem celular de glioma utilizada no presente trabalho, NG97ht, é híbrida humano-murina e foi estabelecida a partir de células neoplásicas implantadas no dorso de camundongos nudes. Os tumores que se desenvolveram, por sua vez, são derivados de astrocitoma anaplásico (OMS grau III) ressecado de um paciente masculino de 66 anos. Realizou-se a caracterização morfológica e imunofenotípica de um modelo ortotópico de astrocitoma de alto grau e a análise do padrão de expressão de galectina-3 em tumores derivados da inoculação de células NG97ht. Através de cirurgia estereotáxica, foram inoculadas 5 x 105 células NG97ht no córtex cerebral de camundongos nude (imunodeprimidos) e BALB/c (imunocompetentes) com oito semanas de idade. Foi realizada ressecção dos tumores que se desenvolveram duas ou quatro semanas pós-implante. Análise morfológica e cálculo do índice mitótico foram realizados em cortes dos tumores incluídos em parafina, assim como coloração para detecção de fibras reticulínicas e reações imunoistoquímicas para GFAP, S-100, vimentina, PCNA, galectina-3, CD34, CD56/NCAM, 1A4, desmina, AE1AE3 e sinaptofisina. Além disso, foi realizada semiquantificação da expressão de galectina-3 através de Western Blotting. As características morfológicas e imunofenotípicas da neoplasia indicam um glioma de alto grau, particularmente o gliossarcoma. Os tumores apresentaram alta celularidade, presença de focos necróticos e exibem predominantemente células fusiformes com alto índice mitótico. A expressão de GFAP apresentou alta variabilidade, muitas vezes presente em agrupamentos de células neoplásicas. Foi observada imunopositividade citoplasmática para CD56 e 1A4, indicando diferenciação divergente neuroectodérmica e mesenquimal. Além disso, foi detectada rica e fina rede de fibras reticulínicas intercelulares. A localização da galectina-3 foi nuclear e/ou citoplasmática e sua expressão foi intensa, principalmente nos limites da lesão com o tecido normal adjacente. Não foi detectada diferença significativa na expressão de galectina-3 entre tumores obtidos duas e quatro semanas pós-implante. Em camundongos BALB/c não foi observado crescimento tumoral. Em conclusão, o implante ortotópico de células NG97ht representa uma interessante alternativa para investigações in vivo de gliossarcoma. Considerando-se a falta de estudos sobre o papel da galectina-3 em gliossarcomas e seu possível envolvimento com migração celular, angiogênese e quimiorresistência, a galectina-3 pode ser um potencial alvo para novas estratégias terapêuticas / Abstract: Gliomas are the most frequent primary brain tumors and correspond to various histopathological types and malignancy grades. Glioblastomas (WHO grade IV) account for approximately 50% of glial tumors and are associated with the worst prognoses, with median survival rate of less than 1 year. Gliosarcoma is a rare variant of glioblastoma which displays distinct glial and mesenchymal components. NG97ht is a malignant murine and human hybrid cell line established from a human anaplastic astrocytomaderived tumor engrafted into nude mice. The aims of the present work were morphological and immunophenotypical characterization of an in vivo orthotopic glioma model and analysis of galectin-3 expression pattern in NG97ht cell line-derived tumors. 5 x 105 NG97ht cells were stereotactically inoculated into cerebral cortex of 8-week-old nude or BALB/c mice and tumors were resected after two or four weeks. Morphological analysis and calculation of mitotic index were made in paraffinembedded sections, as well as immunohistochemical reactions for GFAP, CD56, 1A4, AE1AE3 and galectin-3. Semi-quantification of galectin-3 expression was obtained through Western Blotting. The neoplastic features favour a high-grade glioma, particularly gliosarcoma. Tumors were predominantly constituted by spindle cells with high mitotic index and showed elevated cellular density and some necrotic areas. GFAP was expressed by groups of tumoral cells. Positivity for CD56 and 1A4 was cytoplasmic and indicates neuroectodermic and mesenchymal divergent differentiation. Localization of galectin-3 was nuclear and/or cytoplasmic and its expression was intense, mainly at tumor borders with adjacent tissue. There was no significant difference in galectin-3 expression between tumors resected after two or four weeks. Tumor growth was not detected in BALB/c mice. In conclusion, the orthotopic implant of NG97ht cells represents an interesting alternative for gliosarcoma in vivo studies. Considering the lack of investigation about the role of galectin-3 in gliosarcomas and the possible involvement of galectin-3 in cellular migration, angiogenesis and chemoresistance, it should be a potentially good target for new therapeutic strategies / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular