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Previous issue date: 2015-11-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Introduction: Susceptibility to enviromental agents as well as its adverse effects health depend on the personal genetic profile. Some individuals can present increased risk to develop cancer due to differences in biometabolism. Changes in the biotransformation mechanism of endogenous and exogenous compounds by oxidation reactions may be related to the tumorigenesis process. Differential expression of the genes involved in this xenobiotic metabolizing, such as cytochrome P450 (CYP) family members and others oxygenases, can change the activation process of toxic agents and lead to the oral cavity tumor development. Therefore, the individual differences of gene expression of this pathway associated to smoking and drinking can present significant risk factor for neoplasia. Objective: To identify the pattern of the gene expression involved in the biotransformation mechanism of endogenous and xenobiotic compounds in oral cavity tumors, aiming at identifing susceptibility biomarkers to this cancer type. Methods: Eight tissue samples of patients with oral cavity squamous cell carcinoma and eight adjacent non-tumor tissue samples were used. Expression of 92 genes CYP450 family and other oxygenases was quantifited by duplicate reactions of real time qPCR using “TaqMan® Array Human CYP450 and other Oxygenases 96-well fast plate” (Applied Biosystems). For statistical analysis was performed D'Agostino & Pearson omnibus normality test, followed by One-sample T test (data that showed normal distribution), and Wilcoxon signed rank test (data that did not present normal distribution) using GraphPad Prism v.5 program. Correction for multiple testing of Benjamini-Hochberg False Discovery Rate was applied to correct false positives. Bioinformatics tool was used to understand the biological system functions and to associate the differential expressed genes with specific metabolic pathways. Results: Of the 96 investigated genes involved in biotransformation mechanism (excepting the four reference genes), 12 genes showed differential expression in carcinoma tissue of oral cavity squamous cell type compared to non-tumor tissue (p<0.05). Only CYP27B1 gene presented increased expression in the oral cavity tumors, whereas CYP27A1, CYP2E1, CYP2R1, CYP2J2, CYP2U1, CYP4F12, CYP4X1, PTGIS, ALOX12, CYP4B1 and MAOB genes showed reduced expression. After correction by multiple tests, only PTGIS gene presented differential expression, with reduced expression. After data survey bioinformatics, five proteins were observed involved in the metabolism of arachidonic acid associated with important inflammatory processes in carcinogenesis (CYP2E1, CYP2J2, CYP2U1, ALOX12 and PTGIS). Conclusion: Genes involved in the carcinogens oxidation reactions showed differential expression in tumors of oral cavity. The enzymes encoded by these genes play an important role in the arachidonic acid metabolism, only pathway related to PTGIS enzyme, significant after analysis of statistical correction. The arachidonic acid and/or metabolites derived this pathway may modulate others metabolisms in which these enzymes are involved and can influence the regulation of important physiological mechanisms in tumorigenesis process. / Introdução: A suscetibilidade aos agentes ambientais e seus efeitos adversos à saúde dependem do perfil genético individual. Alguns indivíduos podem apresentar risco aumentado de desenvolver o câncer devido às diferenças no biometabolismo. Alterações no mecanismo de biotransformação de compostos endógenos e exógenos por reações de oxidação podem estar relacionadas com o processo de tumorigênese. Expressão diferencial de genes envolvidos nesse metabolismo de xenobióticos, tais como, os membros da família do citocromo P450 (CYP) e outras oxigenases, podem alterar o processo de ativação de agentes tóxicos e levar ao desenvolvimento do tumor de cavidade oral. Desse modo, as diferenças individuais de expressão gênica desta via associadas ao tabagismo e etilismo podem apresentar-se como significante fator de risco para neoplasias. Objetivo: Identificar o padrão de expressão de genes envolvidos no mecanismo de biotransformação de compostos endógenos e xenobióticos em tumores de cavidade oral, visando identificar biomarcadores de suscetibilidade para este tipo de câncer. Casuística e Métodos: Foram analisadas oito amostras de tecido de pacientes com diagnóstico patológico de carcinoma espinocelular de cavidade oral e oito amostras de tecidos não-tumorais adjacentes. A expressão de 92 genes da família CYP450 e outras oxigenases foi quantificada por reações em duplicata de PCRq em tempo real por meio do ensaio TaqMan® Array Human CYP450 and other Oxygenases 96-well fast plate (Applied Biosystems). Para análise estatística, foi realizado teste de normalidade de D'Agostino & Pearson omnibus normality test, seguido dos testes One-sample T test (dados com distribuição normal) e Wilcoxon signed rank test (dados que não apresentaram distribuição normal) no programa GraphPad Prism v.5. A correção para múltiplos testes de Benjamini-Hochberg False Discovery Rate foi aplicada para corrigir falsos positivos. Foram utilizadas ferramentas de bioinformática para compreender as funções do sistema biológico e associar os genes diferencialmente expressos com vias metabólicas específicas. Resultados: Dentre os 96 genes investigados envolvidos no mecanismo de biotransformação (excetuando-se os quatro genes de referência), 12 genes apresentaram expressão diferencial em tecido de carcinoma do tipo escamoso de cavidade oral, comparado ao tecido não-tumoral (P<0,05). Somente o gene CYP27B1 apresentou expressão aumentada nos tumores, enquanto os genes CYP27A1, CYP2E1, CYP2R1, CYP2J2, CYP2U1, CYP4F12, CYP4X1, PTGIS, ALOX12, CYP4B1 e MAOB apresentaram expressão reduzida. Após a correção para múltiplos testes, apenas o gene PTGIS apresentou expressão diferencial nos tumores. Após o levantamento de bioinformática, foram observadas cinco proteínas envolvidas no metabolismo do ácido araquidônico, associado com processos inflamatórios importantes na carcinogênese (CYP2E1, CYP2J2, CYP2U1, ALOX12 e PTGIS). Conclusão: Genes que participam de reações de oxidação de carcinógenos apresentam expressão diferencial em tumores de cavidade oral. Enzimas codificadas por esses genes possuem papel importante no metabolismo do ácido araquidônico, única via relacionada à enzima PTGIS, significante após análise de correção estatística. O ácido araquidônico e/ou os metabólitos provenientes desta via podem modular outros metabolismos, nos quais essas enzimas atuam e podem influenciar a regulação de mecanismos fisiológicos importantes no processo de tumorigênese.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:tede/258 |
| Date | 23 November 2015 |
| Creators | Russo, Anelise |
| Contributors | Goloni-Bertollo, Eny Maria, Chicote, Patrícia Matos Biselli, Galbiatti-Dias, Ana Lívia Silva, Jardim-Perassi, Bruna Victorasso, Silva, Ana Elizabete, Arantes, Lidia Maria Rebolho Batista |
| Publisher | Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, FAMERP, Brasil, Faculdade 1::Departamento 1 |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FAMERP, instname:Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto, instacron:FAMERP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 1102159680310750095, 500, 500, 600, 600, 306626487509624506, 8765449414823306929, 2075167498588264571 |
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