FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Tumores sÃo populaÃÃes celulares heterogÃneas hierarquicamente organizadas, cujas cÃlulas-tronco possuem importÃncia relevante desde que sÃo cÃlulas com a capacidade de se renovarem e de gerarem linhagens em fases diferentes. Dada a sua importÃncia, a
identificaÃÃo de componentes de cÃlulas-tronco à essencial para o entendimento da tumorigÃnese. Apesar de marcadores de linhagem neural terem sido identificados, a associaÃÃo destes marcadores com os tumores cerebrais ainda à escassa e nos astrocitomas sÃo relacionados principalmente aos glioblastomas. Entre esses marcadores de cÃlulas-tronco,CD133, CXCR4 e CD44 sÃo relacionados à formaÃÃo do glioma, migraÃÃo e crescimento; por outro lado, OLIG2 à envolvido no destino celular. NÃo existem estudos, atà essa data, que avaliam todos esses marcadores juntos e sua relaÃÃo com grau tumoral. Adicionalmente, alteraÃÃes epigenÃticas especÃficas, especialmente a metilaÃÃo em promotor, tem sido identificadas nestes tumores, levando a inativaÃÃo de genes, com destaque o CDKN2A (proteÃna p16INK4A), um supressor tumoral. Apesar de esse mecanismo ser apontado como o principal inativador desse gene, em astrocitomas ainda existem questÃes controversas. Para avaliar essas questÃes, este estudo objetivou determinar a expressÃo e padrÃo de metilaÃÃo em promotor de CDKN2A e sua associaÃÃo com parÃmetros clinico-patolÃgicos e se a presenÃa de cÃlulas-tronco/progenitoras, considerando a expressÃo de CD133, CXCR4, CD44 e OLIG2 poderia definir subpopulaÃÃes de cÃlulas que podem ser usadas como marcadores prognÃsticos. Para isso, em uma sÃrie de 93 astrocitomas de diferentes graus de malignidade, foram estudadas a expressÃo dos marcadores CD133, CXCR4, CD44, OLIG2 e p16INK4A, detectada pela tÃcnica de imunohistoquÃmica, e o padrÃo de metilaÃÃo em promotor de CDKN2A, por PCR especÃfico para metilaÃÃo (PCR-MS). Os dados foram entÃo associados com grau tumoral, localizaÃÃo e outros parÃmetros clinico-patolÃgicos. As anÃlises estatÃsticas foram realizadas usando o teste do X2, teste exato de Fisher, correlaÃÃo de Spearman, agrupamento de k-means e anÃlise de componentes principais, com diferenÃas consideradas significantes com p<0.05. A imunomarcaÃÃo de OLIG2 mostrou a frequÃncia maior de positividade (73,1%), seguido por CXCR4 (60,2%), CD44 (55,9%) e CD133 (45,2%). AnÃlises de correlaÃÃo e agrupamento definiram dois subtipos de populaÃÃo de acordo com os marcadores estudados, um subtipo CXCR4(+)CD133(+)CD44(+) e outro OLIG2(+). Tumores CD133, CXCR4 e CD44 positivos aumentaram de acordo com malignidade. No grau IV, este subtipo de tumores [CD133(+)CXCR4(+)CD44(+)] foi significantemente mais frequente (p=0,008) e tambÃm nos tumores difusos. Adicionalmente, tumores com CXCR4(+) e CD133(+) foram preferencialmente localizados nos hemisfÃrios cerebrais e nos ventrÃculos, e a maioria nos pacientes com idade ≥ 30 anos. Por outro lado, tumores OLIG2(+) foram associados com o cerebelo, que à a localizaÃÃo preferencial do astrocitoma pilocÃtico. Uma forte correlaÃÃo negativa entre imunomarcaÃÃo nuclear e citoplasmÃtica e metilaÃÃo em promotor de CDKN2A foi encontrada. AlÃm do mais, uma correlaÃÃo negativa significante entre metilaÃÃo em promotor de CDKN2A e idade foi observada e pacientes do sexo feminino tiveram uma maior frequÃncia significante de CDKN2A metilado em promotor que o sexo masculino. Em conclusÃo, a presenÃa de subpopulaÃÃes de cÃlulas-tronco em astrocitomas à indicativa de progressÃo tumoral, cujos marcadores CXCR4, CD133 e CD44 podem ser potencialmente usados em conjunto como marcadores prognÃsticos. A associaÃÃo com localizaÃÃo do tumor e idade tambÃm corroboram esses achados. Adicionalmente, a inativaÃÃo de CDKN2A por metilaÃÃo em promotor à um evento frequente em astrocitomas e à relacionada à idade e sexo dos pacientes. / Currently, the concept that tumors are cell populations organized in a hierarchically heterogenous way in which stem-cells are relevantly important as these cells have the capacity of self-renew and of generating cell lineages in different phases of differentiation. So that, the identification of stem-cell components is essential to tumorigenesis understanding. Althought neural cell lineage markers have been identified, the association among these markers and neurological tumors is still scarce, and taking in consideration the astrocytomas, the
association assessements are verified mainly regarding the glioblastomas. Among these stem cell markers, CD133, CXCR4 and CD44 are related to the glioma formation, migration and growth; on the other hand, OLIG2 is involved in cell destination. So far there are no studies
evaluating all these markers together and their relationship to tumor grades. Additionally, specific epigenetic alterations, specially promoter methylation, have been widelly identified in these tumors, leading to gene inativation, mostly involving CDKN2A (p16INK4A protein), a tumor suppressor. Althought this mechanism is pointed as this gene main inactivator, there are still controvertial questions regarding the astrocytomas. In order to evaluate these questions, the present study aimed to determine CDKN2A pattern of methylation and
expression and their association to clinicalpathological parameters, and if the presence of progenitor/stem-cells, taking CD133, CXCR4, CD44 and OLIG2 expression in consideration, could define subpopulations of cells which might be used as prognostic markers. So, in a series of 93 astrocytomas of different malignity grades, the expression of CD133, CXCR4, CD44, OLIG2 and p16INK4A was analysed by the imunohistochemistry technique, and the
CDKN2A methylation status was assessed by methylation specific PCR (MS-PCR). The data was then associated to tumor grades, localization and other clinicalpathological parameters. The statistic analyses were made using X
2 test, Fisher's exact test, Spearman's correlation, kmeans groupment and principal component analyses, using p<0.05 as statistically significance. The imunopositivity of OLIG2 was predominant (73.1%), followed by CXCR4
(60.2%), CD44 (55.9%) and CD133 (45.2%). The correlation and groupment analyses defined two different population subtypes, a CXCR4(+)CD133(+)CD44(+) subtype and a OLIG2(+) subtype. CXCR4(+)CD133(+)CD44(+) tumors became more frequent as malignity grew. In grade IV, this subtype was significantly more frequent (p=0.008), being also in diffuse tumors. Additionally, CXCR4(+) and CD133(+) tumors were preferentially located in brain
hemisferes and in the ventricles, and mostly in aged >30 patients. On the other side, OLIG2(+) tumors were associated to the cerebellum, which is the pylocitic tumor preferential localization. A strong negative correlation between nuclear and cytoplasmatic imunopositivity and promoter methylation in CDKN2A was observed. Also, a negative significant correlation
between methylated CDKN2A and patient's age was found; moreover, feminine patients presented a higher frequency of methylated CDKN2A. In conclusion, the presence of stemcell subpopulations in astrocytomas indicates tumoral progression, in which CXCR4, CD133 and CD44 may be potentially used together as prognostic markers. The association between tumor localization and patient's age also corroborates these findings. Additionally, the
CDKN2A inactivation by promoter methylation is a frequent event in astrocytomas and it is associated to patient's age and gender
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:9351 |
| Date | 05 September 2014 |
| Creators | MarkÃnia KÃlia Santos Alves |
| Contributors | Silvia Helena Barem Rabenhorst, Geanne Matos de Andrade, Josà Arnaldo Motta de Arruda, Rommel Mario RodrÃguez Burba, Alba Fabiola Costa Torres |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Biotecnologia (Rede Nordeste de Biotecnologia - RENORBIO), UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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