Orientador: Luiz Eduardo Blumer Rosa / Banca: Fábio Daumas Nunes / Banca: Francisco Gorgônio da Nóbrega / Banca: Adriana Aigotti Haberbeck Brandão / Banca: Yasmin Rodarte Carvalho / Resumo: Para que ocorra a invasão das células epiteliais neoplásicas é necessário o rompimento da membrana basal, sendo que este processo depende, em grande parte, da ação enzimática realizada pela metaloproteinase-9 (MMP-9). O objetivo deste trabalho foi testar a hipótese que variações no gene da MMP-9 influenciam as características clínicas e histopatológicas do carcinoma espinocelular. Noventa e quatro camundongos hairless foram submetidos à carcinogênese química (DMBA 0,5%) induzida em pele, durante 16 semanas. Na 17ª semana, os animais foram sacrificados e as lesões fotografadas e avaliadas clinicamente (com relação ao tamanho e à presença de ulceração). As lesões foram então biopsiadas e fixadas em formaldeído 10%, para posterior avaliação histopatológica (padrão de invasão, estágio de invasão e diferenciação celular). No momento da biópsia, foi retirado 0,5 cm da cauda de cada animal, para extração do DNA e avaliação da presença de polimorfismos de repetição CA no promotor do gene da MMP-9. Foi utilizado o teste qui-quadrado (p<0,05) para avaliar a associação dos alelos e dos genótipos com as características clínicas e histopatológicas. Verificou-se uma associação entre o alelo com 25 repetições e o grau moderado de diferenciação celular. Concluiu-se que a presença de maior número de repetições CA no gene da MMP-9 pode estar relacionada com a redução na diferenciação celular do carcinoma espinocelular induzido quimicamente na pele de camundongos hairless. / Abstract: The metalloproteinase-9 (MMP-9) is an important enzyme during the basement membrane degradation, an essential step for cancer invasion. The aim of this study was to test the hypothesis that the CA repeat polymorphism in the MMP-9 gene promoter interferes on clinical and histopathological features of the squamous cell carcinoma. Ninety-four hairless mice were submitted to chemically induced skin carcinogenesis (DMBA 0,5%), once a week, during 16 weeks. At 17 th week, the animals were photographed and the lesions were clinically evaluated (for size and ulceration presence). Then, the lesions were biopsed and, after the routine laboratorial processing, the histopathological evaluation (stage of invasion, pattern of invasion and differentiation grade) was performed. At the biopsy, 0.5cm of each animal tail was collected for DNA extraction and evaluation of the CA repeat polymorphism in the MMP-9 gene promoter. The data was analyzed by chi-square test to evaluate whether the MMP-9 alleles or genotypes were associated with clinical and histopathological features. There was an association of the allele with 25 CA repeats with moderately differentiated lesions. The data suggest that the MMP-9 gene polymorphism is related to the reduction on histological differentiation in squamous cell carcinoma induced by DMBA in hairless mice skin. / Doutor

Um estudo envolvendo populações asiáticas e ameríndias foi realizado para avaliar os relacionamentos históricos e genéticos entre eles através de polimorfismos moleculares autossômicos. Um deles é uma seqüência polimórfica localizada na região 16p13.3. Um total de 1558 pares de base foram investigados em 98 indivíduos da Mongólia, Beringia e das Américas. Estes resultados foram comparados com aqueles obtidos em uma prévia investigação por outros autores. Cinqüenta e cinco sítios polimórficos foram classificados em trinta e cinco haplótipos. Uma árvore de haplótipos (median joining network) baseada neles, revelou dois grupos distintos, um mais compacto com haplótipos derivados das cinco categorias etno-geográficas estabelecidas; enquanto o outro, com haplótipos mais divergentes, era composto principalmente por africanos e ameríndios. Quase todos os parâmetro de neutralidade apresentaram valores negativos. Simulações realizadas para interpretar estes resultados foram executadas com dois conjuntos de dados: um composto exclusivamente de ameríndios e outro com populações mundiais. O primeiro, sugerindo crescimento e declínio populacional, rejeitou os cenários com crescimento abaixo de cinco vezes e anteriores a ~18 mil anos atrás; enquanto que o segundo, sugerindo crescimento populacional, não rejeitou cenários nos quais a magnitude de crescimento foi maior que dez vezes e anteriores a ~21 mil anos atrás, provavelmente refletindo um crescimento antigo fora da África. Doze polimorfismos de inserções Alu foram também estudados em 170 indivíduos pertencentes a 7 grupos nativos sul-americanos, 60 a dois siberianos, e 91 a dois mongóis. Estes dados foram integrados com aqueles de 488 indivíduos associados a outros 13 grupos, para determinar as relações entre asiáticos, Beringianos e ameríndios. Nestes três grupos, foi observado um decréscimo da heterozigosidade e da quantidade de fluxo gênico, na mesma ordem indicada acima. A solidez destas subdivisões foi demonstrada nas distâncias genéticas, nas análises de componentes principais, de variância molecular, no teste de Mantel, e numa abordagem Bayesiana de atribuição genética. Entretanto, não pode ser observada uma clara estrutura entre os nativos Sul-americanos, indicando a importância dos fatores dispersivos (deriva genética, efeito fundador) na sua diferenciação. A congruência dos resultados obtidos com os dois marcadores são: (a) não foi confirmada uma história de declínio populacional forte associado com a chegada do homem pré-histórico nas Américas; (b) os ameríndios não apresentaram estruturação clara dentro do continente e não se diferenciaram dos asiáticos do nordeste da Ásia (beringianos); e (c) o povo Aché foi o grupo mais divergente.

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As fissuras orofaciais não-sindrômicas estão entre as mais comuns malformações congênitas, com uma incidência de aproximadamente 1/700 nascidos vivos, cuja prevalência varia de acordo com a região geográfica e nível sócio econômico. As fissuras lábio-palatinas apresentam uma patogênese complexa que pode ser causada pela interação de fatores genéticos e ambientais, principalmente aqueles relacionados ao metabolismo da homocisteína. Muitos estudos têm apontado evidências de que alterações no metabolismo da homocisteína devido a polimorfismos nos genes envolvidos nesta rota metabólica, associados aos hábitos maternos durante a gestação, podem estar relacionados à etiologia das fissuras orofaciais. O metabolismo da homocisteína requer os genes MTHFR, MTR e MTRR para a manutenção das concentrações adequados de homocisteína no plasma. Com o objetivo de avaliar a influência de polimorfismos destes genes na etiologia das fissuras orofaciais foi desenvolvido um estudo caso-controle com 94 crianças com fissuras (casos), 91 de suas mães, além de 100 crianças sem malformações (controles) e suas mães, todos provenientes do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). Com relação aos hábitos maternos durante a gestação (uso de suplementação vitamínica, fumo e álcool) não houve diferença estatisticamente significativa entre mães de casos e controles. As análises dos polimorfismos C677T do gene MTHFR, A2756G do gene MTR e A66G do gene MTRR não mostraram diferenças significativas quanto a distribuição de seus genótipos em pacientes com FL/P e seus controles. Uma freqüência aumentada do genótipo 677TT do gene MTHFR foi observada entre as mães de crianças com fissuras orofaciais (casosTT= 20,8; controlesTT=10,0%; OR=2,38; IC95%=0,97-5,89; p<0,03), mas não para os outros genótipos dos genes MTR e MTRR. Não foram observadas diferenças significativas nas análises de genótipos combinados e interação do alelo 677T, genótipo 677TT com hábitos maternos em mães dos casos. Estes resultados indicam que alterações no metabolismo do folato, relacionados ao genótipo materno TT do polimorfismo C677T do gene MTHFR, podem predispor ao aparecimento de fendas orofaciais na prole, na nossa população.

A esquizofrenia é uma doença psiquiátrica grave que afeta aproximadamente 1% da população mundial em que fatores genéticos exercem importante papel na etiopatogenia. Nosso grupo sugeriu a participação do sistema adenosinérgico na fisiopatologia desta doença. Neste estudo genético de associação, uma amostra de 88 pacientes com esquizofrenia foi comparada a um grupo de 100 controles sem histórico pessoal e familiar de doença psiquiátrica, em relação aos polimorfismos 2592C>Tins e 263C>T do gene que codifica o receptor A2A de adenosina. O grupo total de pacientes foi dividido nos seguintes subgrupos: pacientes com predomínio de sintomas positivos, pacientes com sintomas negativos, pacientes com sintomas desorganizados, pacientes com sintomas negativos e desorganizados e pacientes com manifestações mais e menos graves da doença, conforme parâmetro farmacológico. Os grupos de pacientes foram comparados entre si e ao grupo controle em relação aos polimorfismos em estudo. Nossos resultados indicam uma associação do genótipo 2592C/C com a doença, em que variações geneticamente determinadas do nível de expressão dos receptores A2A de adenosina desempenhariam papel no seu desenvolvimento. Particularmente, a sintomatologia negativa e desorganizada, relacionada à proposta da esquizotaxia, esteve associada ao genótipo 2592C/C. Nosso estudo reforça as evidências da participação do sistema adenosinérgico na fisiopatologia da esquizofrenia, mais marcadamente na esquizotaxia, fornecendo evidências genéticas preliminares para esta teoria.

A elucidação da base molecular da variação fenotípica adaptativa compreende um dos principais objetivos da biologia evolutiva. Na última década, o gene do receptor de melanocortina-1 (MC1R) regulador da síntese de melanina tem sido foco de diversos estudos sobre a coloração do corpo nos vertebrados. Analisou-se a variação deste gene em duas espécies do gênero Liolaemus que apresentam colorações distintas e crípticas. Os polimorfismos genéticos encontrados nas espécies não foram associados com o padrão de coloração corporal. Em L. arambarensis foram observadas cinco substituições sinônimas, nenhuma delas era estritamente associada com a variação de coloração. Da mesma forma, a análise comparativa mostrou que as sequências de Liolaemus foram monomórficas em posições de aminoácidos funcionalmente importantes na coloração do corpo de outras espécies de répteis. Contrariamente a outros grupos taxonômicos, tais resultados demonstram que não há um padrão único de sítios responsáveis por mudanças na coloração do corpo nesse grupo. Estes resultados permitem inferir que outros genes e/ou processos de regulação devem agir sobre a coloração, bem como ação de fatores não-genéticos. / The molecular basis of adaptive phenotypic variation comprises a major goal of evolutionary biology. In the last decade the melanocortin-1 receptor gene (MC1R), which regulates the synthesis of melanin, has been the focus of various studies on the body coloration in vertebrates. We analyzed the variation of this gene in two species of sand lizards of the genus Liolaemus, both with distinct and cryptic color. The polymorphisms found were not associated with the variation of body color. In L. arambarensis were observed five synonymous substitutions, none of which were strictly associated with colour type. Similarly, comparative analysis showed that the Liolaemus sequences were monomorphic in amino acid sites functionally important in the body coloration of other reptiles. Contrary to others taxa, these results suggest that there is not a unique pattern of sites accounting for changes in body coloration. It is possible that other genes and/or regulation process besides MC1R maybe influencing on the coloration, as well as action the of non-genetic factors.

As freqüências de variantes alélicas de diferentes genes envolvidos no desenvolvimento da resposta imune foram analisadas em uma população de origem japonesa do sul do Brasil (n=119). Polimorfismos bialélicos dos genes CCR5, TNFR-II e IL-10, e dos segmentos gênicos TCRBV3S1, TCRBV13S5 e TCRBV18 foram analisados por PCR-RFLP. As freqüências alélicas foram determinadas e comparadas com as freqüências encontradas em outros grupos étnicos (caucasóides e afro-brasileiros). Nós observamos a ausência do alelo CCR5D32 na população testada. Os polimorfismos dos segmentos gênicos TCRBV3S1 e TCRBV13S5, e do gene IL-10 apresentaram freqüências alélicas significativamente diferentes das freqüências observadas em caucasóides e afro-brasileiros. O polimorfismo do segmento gênico TCRBV18 apresentou freqüências alélicas estatisticamente diferentes de caucasóides. Além disso, a comparação de duas sub-populações (definidas em nossa amostra de acordo com a origem geográfica no Japão) indicou diferenças entre as freqüências alélicas dos polimorfismos gênicos de TCRBV18 e IL-10 das mesmas. Esses dados indicam a existência de diferentes padrões imunogenéticos entre diferentes grupos étnicos. Outros polimorfismos SNPs de genes ligados ao sistema imune serão testados e comparados em nosso laboratório, utilizando as mesmas populações.

Diversos fatores de risco ambientais, fenotípicos e genéticos estão associados ao desenvolvimento do melanoma cutâneo. CDKN2A é considerado o principal gene de susceptibilidade para esta neoplasia. O polimorfismo p.A148T do gene CDKN2A parece ser um indicador de risco para o melanoma em determinadas populações. No presente estudo, a frequência de p.A148T foi estudada em 127 casos de melanoma e 128 controles por PCR-RFLP. Nos casos, a sua frequência foi significativamente superior do que em controles (0,126 x 0,039, p=0,009), demonstrando que esta variante deve ser considerada associada ao desenvolvimento do melanoma cutâneo no nosso meio como fator de risco genético para a doença. Além de identificar indivíduos geneticamente mais predispostos ao melanoma, grandes esforços têm sido empregados para o melhor entendimento dos eventos moleculares envolvidos na sua gênese. Recentemente, a teoria de que uma subpopulação de células seria responsável pela manutenção e proliferação dos tumores tem sido estudada. A presença em subgrupos de células de melanoma de uma série de marcadores, que existem em células multipotentes neurais no período embrionário e que são perdidos durante a diferenciação, seria um indício do retorno desta multipotencialidade. Reconhecer este subgrupo de células fenotipicamente distinto e estudar a sua via de ativação seria de extrema importância para o desenvolvimento de novas alternativas terapêuticas para casos avançados. A expressão imunoistoquímica da nestina, uma proteína freqüente na embriogênese neural, e de fatores de transcrição da família POU e SOX, envolvidos na sua ativação, foi estudada. Expressões aumentadas das proteínas foram encontradas nos tecidos de melanoma em relação a nevos. Além disso, observou-se coexpressão de nestina com SOX9 e SOX10, mostrando seu papel principal na ativação. A associação da nestina com ulceração e de SOX9 com tumores mais avançados pode indicar que o perfil de expressão destas proteínas seja um biomarcador de valor prognóstico.

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O câncer de mama é uma doença multifatorial causada pela combinação de fatores de risco genéticos e ambientais. Polimorfismos genéticos de baixa penetrância têm sido associados a esta doença, porém existem poucos estudos publicados sobre a prevalência destes na população brasileira. No presente estudo, determinamos a freqüência alélica e genotípica dos polimorfismos ER)-397 PvuII C/T, ER)-351 XbaI A/G, PR PROGINS e STK15 F31I e investigamos a relação destes com fatores de risco estabelecidos para câncer de mama. Foram estudadas 750 mulheres sem câncer de mama, envolvidas em um programa de rastreamento mamográfico no Sul do Brasil, uma região com altos índices de incidência da doença. As freqüências genotípicas do polimorfismo PROGINS não foram significativamente diferentes das encontradas em populações brasileiras e nãobrasileiras. A distribuição dos genótipos de ER)-397 PvuII C/T, ER)-351 XbaI A/G e STK15 F31I, no entanto, foram significativamente diferentes da maioria dos estudos previamente publicados, enfatizando a necessidade de análises de populações específicas para avaliação do impacto de polimorfismos de baixa penetrância no risco para câncer de mama. Adicionalmente, a distribuição dos haplótipos de ER) (ER)-397 PvuII - ER)-351 XbaI) foram significativamente diferentes das descritas em outras populações. A média estimada do risco de desenvolver câncer de mama ao longo da vida na amostra estudada foi de 7.8%, a maioria (97.5%) das mulheres apresentavam achados normais ao exame de mamografia (BIRADS 1 e 2), e nenhum fator de ri sco reprodutivo para câncer de mama foi identificado na amostra. No entanto, a média do índice de massa corporal foi 29.6 e 41.1% das mulheres apresentavam índice de massa corporal a 30. Ao analisamos a relação entre os três polimorfismos e fatores de risco já estabelecidos, as seguintes associações estatisticamente significativas foram encontradas: (a) genótipo GG de ER)-351 e menarca a 14 anos, (b) genótipos A2A2 e A1A2 de PR PROGINS e maior estimativa de risco de desenvolver câncer de mama em 5-anos em mulheres pósmenopáusicas; (c) genótipos A2A2 e A1A2 PR PROGINS e maior índice de massa corporal em mulheres pós-menopáusicas; (d) genótipo AT e AA de STK15 F31I e densidade mamográfica moderadamente densa (tecido fibroglandular em 50-75% do tecido mamário) em mulheres pré-menopáusicas; (e) genótipo TT de STK15 F31I e mamas menos densas (tecido fibroglandular em 0-50% do tecido mamário) em mulheres pré-menopáusicas e (f) genótipo TT de STK15 F31I e idade da menarca a 12 anos. Estudos de caso-controle adicionais são necessários para melhor compreensão da relação entre estes e outros polimorfismos e risco para câncer de mama na população brasileira. / Breast cancer is a multifactorial disease caused by a combination of genetic and environmental risk factors. Highly prevalent low-penetrance genetic polymorphisms have been associated with an increased risk of developing the disease. Only a few studies have been published about the prevalence of such polymorphisms in the highly heterogeneous Brazilian population. In the present study, we have determined the allelic and genotypic frequencies of the ER)-397 PvuII C/T, ER)-351 XbaI A/G, PR PROGINS and STK15 F31I polymorphisms and investigated their relationship with established breast cancer risk factors. We studied 750 breast cancer-unaffected women enrolled in a mammographic screening program in Southern Brazil, a region with particularly high breast cancer incidence rates. Genotypic frequencies for PROGINS were not significantly different from previous studies in Brazilian and non-Brazilian individuals. The distribution of ER)- 397 PvuII C/T, ER)-351 XbaI A/G and STK15 F31I genotypes, however, was significantly different from most of the previously published reports, emphasizing the need for population-specific analyses in evaluating the impact of low-penetrance gene polymorphisms on breast cancer risk. Furthermore, the distribution of ER) haplotypes using the ER)-397 PvuII C/T and ER)-351 XbaI A/G polymorphic markers was also distinct from that described in other populations. The mean estimated lifetime risk of developing breast cancer in the sample was 7.8%, most of the women (97.5%) had normal mammographic image results (BIRADS 1 and 2) and no significant reproductive risk factors for breast cancer were identified in the sample. However, mean body mass index was 29.6 and 41.1% of the women had a body mass index a 30. When analyzing the relationship between the three polymorphisms and other established breast cancer risk factors the following significant associations were found between: (a) ER)-351 GG genotype and menarche a 14 years; (b) PROGINS A2 allele and higher mean estimated 5-year risk of developing breast cancer in postmenopausal women; (c) A1A2 and A2A2 genotypes and higher mean body mass index in postmenopausal women; (d) STK15 F31I AT and AA genotypes and moderately dense (50-75% of the breast with fibroglandular tissue) in premenopausal women; (e) STK15 F31I TT genotype and less dense (0-50% of the breast with fibroglandular tissue) in premenopausal women and (f) STK15 F31I TT genotype and later age at menarche (a 12 years). Additional case-control studies are necessary to clarify the relationship between this and other polymorphisms and breast cancer risk in the Brazilian population.