O câncer de mama é o tipo de câncer mais comumente detectado em mulheres de todo o mundo. Na maioria das pacientes, a causa de morte se deve, principalmente, à doença metastática que pode se desenvolver a partir do tumor primário. O processo metastático envolve uma complexa cascata de eventos, incluindo a quebra organizada dos componentes da matriz extracelular por metaloproteinases de matriz (MMPs). A atividade das MMPs é precisamente regulada por inibidores específicos, os inibidores teciduais das MMPs (TIMPs). Dado seu papel na progressão tumoral, níveis elevados de MMPs têm sido associados com prognóstico desfavorável para pacientes com câncer. Por outro lado, sendo os TIMPs proteínas multifuncionais, níveis elevados de TlMP-1 e de TIMP-2 correlacionam com agressividade do tumor e prognóstico ruim em diferentes tipos de câncer, incluindo o câncer de mama. O gene supressor de metástase RECK codifica uma glicoproteína de membrana capaz de inibir a invasão e a metástase tumoral através da regulação negativa da atividade de MMPs envolvidas em carcinogênese: MMP-2, MMP-9 e MMP-14 (MT1-MMP). A fim de analisar o papel das MMPs e de seus inibidores (TIMPs e RECK) na progressão tumoral do câncer de mama, o perfil de expressão destes genes foi detectado, através de ensaios de Real-Time PCR, em um painel de cinco linhagens celulares de carcinoma de mama humano com diferentes potenciais invasivos e metastáticos e em 72 amostras teciduais de tumores primários de mama e 30 amostras teciduais de borda normal adjacente ao tumor. O perfil de expressão protéica de RECK foi avaliado em 236 amostras de tumores primários de mama através de ensaios de Tissue Microarray. Além disso, a atividade proteolítica das MMPs foi detectada em ensaios de Zimografia. Os resultados obtidos indicam que a progressão do câncer de mama humano está relacionada com um aumento dos níveis de expressão das MMPs e de seus inibidores específicos. O aumento dos níveis de expressão dos TIMPs parece estar relacionado ao seu papel como proteína multifuncional que pode estar funcionando de maneira a promover, mais do que suprimir, a progressão tumoral. Níveis elevados da expressão protéica de RECK estão associados com pior prognóstico. No entanto, para pacientes em estádios clínicos avançados, altos níveis de expressão de RECK podem estar correlacionados com melhor prognóstico, dependendo do balanço MMP/inibidor. Os níveis de expressão das MMPs apresentaram correlação positiva em relação aos níveis de expressão de seus inibidores específicos, sugerindo a existência de fatores e vias de sinalização comuns envolvidas na regulação coordenada destes genes. Além disso, a síntese do inibidor pode estar relacionada a uma resposta celular ao aumento da expressão e atividade de proteases. O balanço transcricional enzima/inibidor favorece a enzima nas amostras tumorais e, de modo contrário, o inibidor específico nas amostras de borda normal, sugerindo o balanço como o principal fator na determinação da degradação da MEC em processos invasivos e metastáticos. Os resultados obtidos podem contribuir para um melhor entendimento da complexidade dos mecanismos envolvidos na metástase do câncer de mama. / Breast cancer is among the most common tumors affecting women. Like most solid tumors, metastatic disease rather than the primary tumor itself is responsible for death. The metastatic process involves a complex cascade of events, including the organized breakdown of the extracellular matrix by matrix metalloproteinases (MMPs). The activity of these proteases is tightly regulated by specific inhibitors, known as tissue inhibitors of MMPs (TIMPs). Consistent with their role in tumor progression, high levels of a number of MMPs have been shown to correlate with poor prognosis in human cancers. On the other hand, TIMPs are multifunctional molecules with high levels of TIMP-1 and TIMP-2 having been shown to predict adverse prognosis and correlate with tumor aggressiveness in several different human cancers, including breast cancer. The RECK metastasis suppressor gene encodes a membrane-associated MMP regulator protein that is able to suppress tumor invasion and metastasis by negatively regulating MMPs involved in carcinogenesis, namely: MMP-2, MMP-9 and MMP-14 (MT1-MMP). In order to analyse the role of these genes in breast cancer progression, the expression levels of MMPs and theirs inhibitors were detected by Real Time PCR in a panel of five human breast cancer cell lines displaying different degrees of invasiveness and metastatic potential and in 72 primary breast cancer and 30 adjacent normal tissue specimens. The RECK protein expression profile was also examined in 236 primary breast cancer tissue specimens by Tissue Microarray technology. The proteolytic activity of MMPs was examined by Zymography. The results suggest that high expression levels of MMPs and their inhibitors are correlated with breast cancer progression. High levels of TIMP transcript may be involved in tumor-promoting activity as a result of their multifunctional role. Increased levels of the RECK protein are correlated with poor prognosis for the patient. However, high levels of RECK would be expected to confer a favorable prognosis to patients with advanced disease. The expression levels of MMPs significantly correlated with the levels of TIMPs and may be explained by coordinate correlation of these molecules or, alternatively, the synthesis of an inhibitor may be a cellular reaction to the presence of the protease. The enzyme/inhibitor balance at the transcriptional level favors the enzyme in tumor tissue and the inhibitor in adjacent normal tissue. It is probably the parameter that will determine the matrix degradation at invasion and metastatic process. Our results are likely to contribute for better understanding of the complex mechanisms involved in breast cancer metastasis.

O câncer de mama é o tipo de câncer mais comumente detectado em mulheres de todo o mundo. Na maioria das pacientes, a causa de morte se deve, principalmente, à doença metastática que pode se desenvolver a partir do tumor primário. O processo metastático envolve uma complexa cascata de eventos, incluindo a quebra organizada dos componentes da matriz extracelular por metaloproteinases de matriz (MMPs). A atividade das MMPs é precisamente regulada por inibidores específicos, os inibidores teciduais das MMPs (TIMPs). Dado seu papel na progressão tumoral, níveis elevados de MMPs têm sido associados com prognóstico desfavorável para pacientes com câncer. Por outro lado, sendo os TIMPs proteínas multifuncionais, níveis elevados de TlMP-1 e de TIMP-2 correlacionam com agressividade do tumor e prognóstico ruim em diferentes tipos de câncer, incluindo o câncer de mama. O gene supressor de metástase RECK codifica uma glicoproteína de membrana capaz de inibir a invasão e a metástase tumoral através da regulação negativa da atividade de MMPs envolvidas em carcinogênese: MMP-2, MMP-9 e MMP-14 (MT1-MMP). A fim de analisar o papel das MMPs e de seus inibidores (TIMPs e RECK) na progressão tumoral do câncer de mama, o perfil de expressão destes genes foi detectado, através de ensaios de Real-Time PCR, em um painel de cinco linhagens celulares de carcinoma de mama humano com diferentes potenciais invasivos e metastáticos e em 72 amostras teciduais de tumores primários de mama e 30 amostras teciduais de borda normal adjacente ao tumor. O perfil de expressão protéica de RECK foi avaliado em 236 amostras de tumores primários de mama através de ensaios de Tissue Microarray. Além disso, a atividade proteolítica das MMPs foi detectada em ensaios de Zimografia. Os resultados obtidos indicam que a progressão do câncer de mama humano está relacionada com um aumento dos níveis de expressão das MMPs e de seus inibidores específicos. O aumento dos níveis de expressão dos TIMPs parece estar relacionado ao seu papel como proteína multifuncional que pode estar funcionando de maneira a promover, mais do que suprimir, a progressão tumoral. Níveis elevados da expressão protéica de RECK estão associados com pior prognóstico. No entanto, para pacientes em estádios clínicos avançados, altos níveis de expressão de RECK podem estar correlacionados com melhor prognóstico, dependendo do balanço MMP/inibidor. Os níveis de expressão das MMPs apresentaram correlação positiva em relação aos níveis de expressão de seus inibidores específicos, sugerindo a existência de fatores e vias de sinalização comuns envolvidas na regulação coordenada destes genes. Além disso, a síntese do inibidor pode estar relacionada a uma resposta celular ao aumento da expressão e atividade de proteases. O balanço transcricional enzima/inibidor favorece a enzima nas amostras tumorais e, de modo contrário, o inibidor específico nas amostras de borda normal, sugerindo o balanço como o principal fator na determinação da degradação da MEC em processos invasivos e metastáticos. Os resultados obtidos podem contribuir para um melhor entendimento da complexidade dos mecanismos envolvidos na metástase do câncer de mama. / Breast cancer is among the most common tumors affecting women. Like most solid tumors, metastatic disease rather than the primary tumor itself is responsible for death. The metastatic process involves a complex cascade of events, including the organized breakdown of the extracellular matrix by matrix metalloproteinases (MMPs). The activity of these proteases is tightly regulated by specific inhibitors, known as tissue inhibitors of MMPs (TIMPs). Consistent with their role in tumor progression, high levels of a number of MMPs have been shown to correlate with poor prognosis in human cancers. On the other hand, TIMPs are multifunctional molecules with high levels of TIMP-1 and TIMP-2 having been shown to predict adverse prognosis and correlate with tumor aggressiveness in several different human cancers, including breast cancer. The RECK metastasis suppressor gene encodes a membrane-associated MMP regulator protein that is able to suppress tumor invasion and metastasis by negatively regulating MMPs involved in carcinogenesis, namely: MMP-2, MMP-9 and MMP-14 (MT1-MMP). In order to analyse the role of these genes in breast cancer progression, the expression levels of MMPs and theirs inhibitors were detected by Real Time PCR in a panel of five human breast cancer cell lines displaying different degrees of invasiveness and metastatic potential and in 72 primary breast cancer and 30 adjacent normal tissue specimens. The RECK protein expression profile was also examined in 236 primary breast cancer tissue specimens by Tissue Microarray technology. The proteolytic activity of MMPs was examined by Zymography. The results suggest that high expression levels of MMPs and their inhibitors are correlated with breast cancer progression. High levels of TIMP transcript may be involved in tumor-promoting activity as a result of their multifunctional role. Increased levels of the RECK protein are correlated with poor prognosis for the patient. However, high levels of RECK would be expected to confer a favorable prognosis to patients with advanced disease. The expression levels of MMPs significantly correlated with the levels of TIMPs and may be explained by coordinate correlation of these molecules or, alternatively, the synthesis of an inhibitor may be a cellular reaction to the presence of the protease. The enzyme/inhibitor balance at the transcriptional level favors the enzyme in tumor tissue and the inhibitor in adjacent normal tissue. It is probably the parameter that will determine the matrix degradation at invasion and metastatic process. Our results are likely to contribute for better understanding of the complex mechanisms involved in breast cancer metastasis.

As metaloproteinases da matriz (MMPs) foram identificadas na saliva, na placa dental, na dentina e no cemento. Este trabalho teve como objetivos: Estudo I (I) - avaliar a expressão de MMP-2 e MMP-9 presentes na saliva total e parotidiana e no fluido gengival crevicular (FGC) de pacientes portadores e não portadores de lesões cervicais não cariosas (LCNC); Estudo II (II) - investigar se a presença de MMP-8 e -9/TIMPs poderia influenciar a remineralização de lesões artificialmente criadas na superfície radicular, com ou sem desgaste por abrasão. Os métodos utilizados foram: (I) Coleta de amostras de saliva e do FGC de 32 pacientes, com (n=16) e sem LCNC (n=16). A atividade gelatinolítica das MMPs foi avaliada através de análise zimográfica e Western Blot. (II): Espécimes de dentina humana radicular foram obtidos. O grupo controle G1(10) não sofreu nenhum tratamento. Os demais segmentos radiculares foram desmineralizados G2(60). O Grupo A não foi submetido à escovação e o Grupo B foi submetido à abrasão por escovação em uma máquina de escovação simulada. G2(10) foi apenas desmineralizado, G3(10) desmineralizado e remineralizado, e os Grupos G4(10), G5(10), G6(10), G7(10) foram desmineralizados e remineralizados em presença de tampão neutro, TIMP, MMP-8 e -9, MMP-8,-9 e TIMP, respectivamente. Para a análise elemental, as concentrações de Ca+2, P, Mg+2 assim como a relação molar Ca/P e Mg/Ca foram determinadas através de uma sonda eletrônica para microanálise (EPMA). A análise qualitativa por retrodispersão (BSE) foi realizada para demonstrar a distribuição global da densidade mineral. Os resultados (I) mostraram que a principal gelatinase presente, tanto na saliva total quanto no FGC, é a proMMP-9. Na saliva secretada pela glândula parótida, não foram detectadas bandas indicando a presença de gelatinases. Os resultados do estudo (II) indicaram que os espécimes escovados apresentaram maior conteúdo de Ca+2 a 20µm e maior conteúdo de Mg+2 a 30 e 50µm. Em presença de TIMPs, ocorreu uma redução do conteúdo de Ca+2 a 20µm. Para os espécimes não escovados, em todas as profundidades, as amostras incubadas com MMPs apresentaram maiores valores de Ca+2. Portanto, pode-se concluir que (I) a comparação entre pacientes com e sem LCNC mostrou não haver diferença estatisticamente significante quanto à atividade gelatinolítica; (II) quando não inibidas pelos TIMPs, as MMPs degradaram o colágeno completamente desmineralizado na superfície radicular, permitindo melhor recalcificação na superfície subjacente. Esse fenômeno foi também facilitado pela abrasão por escovação. / Matrix metalloproteinases (MMPs) have been identified in saliva, plaque, gingival crevicular fluid (GCF), dentin and cementum. Study (I) aimed at evaluating the presence and quantity of gelatinases MMP-2 and MMP-9 in total and parotid saliva and in GCF (GCF) of subjects with and without NCCL. Study (II) aimed at investigating whether the presence of matrix metalloproteinase (MMP)-8 and - 9/TIMPs would influence the remineralization of artificial root lesions with and without mechanical wear. (I) Total stimulated saliva, parotid saliva, and GCF from patients with (n=16) and without NCCL (n=16) were collected and assessed for gelatin zymography and for western immunoblot analysis. (II) Human root segments from Group A (n=35) were not brushed and from Group B (n=35) were subjected to machine-controlled brushing, simulating mechanical wear. Specimens from Group 1 (control, n=10) were left untreated. Group 2 (n=10), was just demineralized; Group 3 (n=10) was demineralized and remineralized. The other samples G4 (n=10), G5 (n=10), G6 (n=10), G7 (n=10) were subjected to remineralization with HEPES buffer, tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-2 (TIMP-2), activated MMP-8 and MMP-9 and activated MMP-8, MMP-9 and TIMP-2, respectively. Ca+2, P, Mg+2 concentrations as well as Ca/P and Mg/Ca molar ratios were determined through an Electron Probe Microanalyser (EPMA). (I) Densitometric analysis revealed that the main gelatinase was proMMP-9. No statistically significant difference was observed for MMP-2 and MMP-9 levels, separately. In parotid saliva, gelatinolytic activity was very low or absent. Western immunoblots revealed that, while little immunoreactivity was detected for MMP-2, there was positive immunoreaction for MMP-9, both in total saliva and in GCF. Gelatinases do not seem to originate from parotid gland. (II) The results indicated that the brushed specimens presented higher Ca+2 levels at 20 µm and higher Mg+2 content at 30 and 50 µm. Ca+2 content at 20 µm decreased in the presence of TIMPs. For the non-brushed specimens, in all depths, samples incubated with MMPs showed highest Ca+2 values. It can be concluded that (I) the main gelatinase present in the oral cavity is MMP-9. No significant differences were found in total gelatinolytic activity among NCCL+ and NCCL- patients. (II) When not inhibited by TIMPs, MMPs degraded the completely demineralized collagen in the root surface, allowing for better recalcification in the deeper areas. This phenomenon was also facilitated by the brushing procedure.

As metaloproteinases da matriz (MMPs) foram identificadas na saliva, na placa dental, na dentina e no cemento. Este trabalho teve como objetivos: Estudo I (I) - avaliar a expressão de MMP-2 e MMP-9 presentes na saliva total e parotidiana e no fluido gengival crevicular (FGC) de pacientes portadores e não portadores de lesões cervicais não cariosas (LCNC); Estudo II (II) - investigar se a presença de MMP-8 e -9/TIMPs poderia influenciar a remineralização de lesões artificialmente criadas na superfície radicular, com ou sem desgaste por abrasão. Os métodos utilizados foram: (I) Coleta de amostras de saliva e do FGC de 32 pacientes, com (n=16) e sem LCNC (n=16). A atividade gelatinolítica das MMPs foi avaliada através de análise zimográfica e Western Blot. (II): Espécimes de dentina humana radicular foram obtidos. O grupo controle G1(10) não sofreu nenhum tratamento. Os demais segmentos radiculares foram desmineralizados G2(60). O Grupo A não foi submetido à escovação e o Grupo B foi submetido à abrasão por escovação em uma máquina de escovação simulada. G2(10) foi apenas desmineralizado, G3(10) desmineralizado e remineralizado, e os Grupos G4(10), G5(10), G6(10), G7(10) foram desmineralizados e remineralizados em presença de tampão neutro, TIMP, MMP-8 e -9, MMP-8,-9 e TIMP, respectivamente. Para a análise elemental, as concentrações de Ca+2, P, Mg+2 assim como a relação molar Ca/P e Mg/Ca foram determinadas através de uma sonda eletrônica para microanálise (EPMA). A análise qualitativa por retrodispersão (BSE) foi realizada para demonstrar a distribuição global da densidade mineral. Os resultados (I) mostraram que a principal gelatinase presente, tanto na saliva total quanto no FGC, é a proMMP-9. Na saliva secretada pela glândula parótida, não foram detectadas bandas indicando a presença de gelatinases. Os resultados do estudo (II) indicaram que os espécimes escovados apresentaram maior conteúdo de Ca+2 a 20µm e maior conteúdo de Mg+2 a 30 e 50µm. Em presença de TIMPs, ocorreu uma redução do conteúdo de Ca+2 a 20µm. Para os espécimes não escovados, em todas as profundidades, as amostras incubadas com MMPs apresentaram maiores valores de Ca+2. Portanto, pode-se concluir que (I) a comparação entre pacientes com e sem LCNC mostrou não haver diferença estatisticamente significante quanto à atividade gelatinolítica; (II) quando não inibidas pelos TIMPs, as MMPs degradaram o colágeno completamente desmineralizado na superfície radicular, permitindo melhor recalcificação na superfície subjacente. Esse fenômeno foi também facilitado pela abrasão por escovação. / Matrix metalloproteinases (MMPs) have been identified in saliva, plaque, gingival crevicular fluid (GCF), dentin and cementum. Study (I) aimed at evaluating the presence and quantity of gelatinases MMP-2 and MMP-9 in total and parotid saliva and in GCF (GCF) of subjects with and without NCCL. Study (II) aimed at investigating whether the presence of matrix metalloproteinase (MMP)-8 and - 9/TIMPs would influence the remineralization of artificial root lesions with and without mechanical wear. (I) Total stimulated saliva, parotid saliva, and GCF from patients with (n=16) and without NCCL (n=16) were collected and assessed for gelatin zymography and for western immunoblot analysis. (II) Human root segments from Group A (n=35) were not brushed and from Group B (n=35) were subjected to machine-controlled brushing, simulating mechanical wear. Specimens from Group 1 (control, n=10) were left untreated. Group 2 (n=10), was just demineralized; Group 3 (n=10) was demineralized and remineralized. The other samples G4 (n=10), G5 (n=10), G6 (n=10), G7 (n=10) were subjected to remineralization with HEPES buffer, tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-2 (TIMP-2), activated MMP-8 and MMP-9 and activated MMP-8, MMP-9 and TIMP-2, respectively. Ca+2, P, Mg+2 concentrations as well as Ca/P and Mg/Ca molar ratios were determined through an Electron Probe Microanalyser (EPMA). (I) Densitometric analysis revealed that the main gelatinase was proMMP-9. No statistically significant difference was observed for MMP-2 and MMP-9 levels, separately. In parotid saliva, gelatinolytic activity was very low or absent. Western immunoblots revealed that, while little immunoreactivity was detected for MMP-2, there was positive immunoreaction for MMP-9, both in total saliva and in GCF. Gelatinases do not seem to originate from parotid gland. (II) The results indicated that the brushed specimens presented higher Ca+2 levels at 20 µm and higher Mg+2 content at 30 and 50 µm. Ca+2 content at 20 µm decreased in the presence of TIMPs. For the non-brushed specimens, in all depths, samples incubated with MMPs showed highest Ca+2 values. It can be concluded that (I) the main gelatinase present in the oral cavity is MMP-9. No significant differences were found in total gelatinolytic activity among NCCL+ and NCCL- patients. (II) When not inhibited by TIMPs, MMPs degraded the completely demineralized collagen in the root surface, allowing for better recalcification in the deeper areas. This phenomenon was also facilitated by the brushing procedure.