Role of the NF-kB/parkin/vegfr-1 pathway associated with hypoxic-ischemic insult in germinal matrix samples of newborn infants / O papel da via NF-kB/parkin/vegfr-1 associada à agressão hipóxico-isquêmica em amostras de matriz germinativa de pacientes recém-nascidos

Abstract Objective: Given the high proliferative activity of germinal matrix and its direct correlation with hypoxemia, it is necessary to investigate the possible molecular regulation pathways, to understand the existing clinical relationship between the hypoxic-ischemic insult and the biomarkers NF-kB, AKT-3, Parkin, TRK-C and VEGFR-1. Methods: A hundred and eighteen germinal matrix samples of the central nervous system of patients who died in the first 28 days of life were submitted to histological and immunohistochemistry analysis to identify the tissue immunoexpression of those biomarkers related to asphyxia, prematurity, and death events within 24h. Results: A significantly increased tissue immunoexpression of NF-kB, AKT-3 and Parkin was observed in the germinal matrix of preterm infants. In addition, significantly decreased tissue immunoexpression of VEGFR-1 and NF-kB was observed in patients who experienced asphyxia followed by death within 24 hours. Conclusions: The results suggest a direct involvement between the hypoxic-ischemic insult and NF-kB and VEGFR-1 markers since a decreased immunoexpression of these biomarkers was observed in asphyxiated patients. Furthermore, it is suggested that there was not enough time for VEGFR-1 to be transcribed, translated and expressed on the surface of the plasma membrane. This temporality can be observed in the relationship between NF-kB expression and the survival time of individuals who died within 24 hours, suggesting that this factor is essential for the production of VEGFR-1 and, therefore, to carry out the necessary remodeling effect to neovascularize the affected region.

RESUMO Objetivo: Dada a alta atividade proliferativa da matriz germinativa e sua correlação direta com a hipoxemia, é necessário investigar as possíveis vias de regulação molecular para entender a relação clínica existente entre o insulto hipóxico-isquêmico e os biomarcadores NF-kB, AKT -3, Parkina, TRK-C e VEGFR-1. Métodos: Cento e dezoito amostras de matriz germinativa do sistema nervoso central de pacientes que faleceram nos primeiros 28 dias de vida foram submetidas a análise histológica e imuno-histoquímica para identificar a imunoexpressão tecidual desses biomarcadores relacionados a eventos de asfixia, prematuridade e óbito em 24 horas. Resultados: Observou-se uma imunoexpressão tecidual significativamente aumentada de NF-kB, AKT-3 e Parkin na matriz germinativa de prematuros. Além disso, constatou-se uma imunoexpressão tecidual significativamente diminuída de VEGFR-1 e de NF-kB em pacientes que apresentaram asfixia seguida de morte em 24 horas. Conclusões: Os resultados sugerem o envolvimento direto entre o insulto hipóxico-isquêmico e os marcadores NF-kB e VEGFR-1, visto que se observou uma imunoexpressão diminuída destes biomarcadores nos pacientes asfixiados. Além disso, sugere-se que não houve tempo suficiente para que o VEGFR-1 fosse transcrito, traduzido e expresso na superfície da membrana plasmática. Essa temporalidade pode ser observada na relação entre a expressão de NF-kB e o tempo de vida dos indivíduos que morreram em 24 horas, o que sugere que esse fator é essencial para a produção do VEGFR-1 e, portanto, para realizar o efeito remodelador necessário para neovascularizar a região afetada.

Software-assisted image analysis for identification and quantification of hepatic sinusoidal dilatation and centrilobular fibrosis / Análise da imagem histológica assistida por software para identificação e quantificação de dilatação sinusoidal e fibrose hepática centrolubular

ABSTRACT Background: Heart dysfunction and liver disease often coexist because of systemic disorders. Any cause of right ventricular failure may precipitate hepatic congestion and fibrosis. Digital image technologies have been introduced to pathology diagnosis, allowing an objective quantitative assessment. The quantification of fibrous tissue in liver biopsy sections is extremely important in the classification, diagnosis and grading of chronic liver disease. Aim: To create a semi-automatic computerized protocol to quantify any amount of centrilobular fibrosis and sinusoidal dilatation in liver Masson's Trichrome-stained specimen. Method: Once fibrosis had been established, liver samples were collected, histologically processed, stained with Masson's trichrome, and whole-slide images were captured with an appropriated digital pathology slide scanner. After, a random selection of the regions of interest (ROI's) was conducted. The data were subjected to software-assisted image analysis (ImageJ®). Results: The analysis of 250 ROI's allowed to empirically obtain the best application settings to identify the centrilobular fibrosis (CF) and sinusoidal lumen (SL). After the establishment of the colour threshold application settings, an in-house Macro was recorded to set the measurements (fraction area and total area) and calculate the CF and SL ratios by an automatic batch processing. Conclusion: Was possible to create a more detailed method that identifies and quantifies the area occupied by fibrous tissue and sinusoidal lumen in Masson's trichrome-stained livers specimens.

Resumo Racional: Tecnologias de imagem digital têm sido introduzidas ao diagnóstico patológico, permitindo avaliações quantitativas objetivas. A quantificação de tecido fibroso em biópsias de fígado é extremamente importante para a classificação, diagnóstico e graduação de doenças crônicas hepáticas. Objetivo: Criar um protocolo computadorizado semi-automático para quantificação de fibrose centrolobular e dilatação sinusoidal em amostras de fígado coradas por Tricrômico de Masson. Método: Uma vez instaurada a fibrose, amostras de fígado foram coletadas, processadas histologicamente, coradas por Tricrômico de Masson e WSI (Whole Slide Images) foram capturadas por scanner digital patológico apropriado. Uma seleção aleatória das regiões de interesse (ROI) foi realizada. Os dados foram submetidos a uma análise de imagem assistida por software (ImageJ®). Resultados: A análise de 250 ROIs permitiu obter-se empiricamente as melhores configurações capazes de identificar fibrose centrolobular (FC) e lúmen sinusoidal (LS). Após o estabelecimento das configurações de padrão de cor, uma Macro de autoria própria foi gravada para definir as medidas (área da fração e área total) e calcular as razões de FC e LS por processamento em grupo/lote (batch mode). Conclusão: Foi possível criar um método detalhado capaz de identificar e quantificar a área ocupada por tecido fibroso e lúmen sinusoidal em espécimes de fígado coradas por Tricrômico de Masson.

Tissue immunostaining of growth, pro- and anti-apoptotic biomarkers in myocardial samples from newborns with hypoxic injury / Imunoexpressão tecidual de biomarcadores de crescimento, pró e antiapoptóticos, em amostras de miocárdio de recém-nascidos com lesão hipóxica

ABSTRACT Introduction: Despite the importance of cardiovascular diseases to population health, there is limited knowledge about how neonatal hypoxia, related or not with prematurity, may cause cell injury to cardiomyocytes in the neonatal period and what the consequences to adult life are. Objective: To analyze the tissue immunostaining of biomarkers involved in the process of cell death and growth in the myocardium of hypoxic newborns. Method: Human myocardium samples (left ventricle) from necropsies of hypoxic newborns were organized in multi-sample blocks and submitted to immunohistochemical reactions by the immunoperoxidase technique. The primary antibodies used were anti-B-cell lymphoma 2 (Bcl2)-associated X protein (BAX), anti-mitofusin-2 (Mfn2), anti-tumor necrosis factor receptor-associated protein 1 (TRAP1), anti-Bcl2, anti-angiotensin II, anti-serine/threonine (Akt) 1, anti-Akt2 and anti-Akt3. Tissue immunostaining data were correlated with clinical data (gender, weight, gestational age, first-minute and fifth-minute Apgar score, arterial blood pH and survival time) and pathological data (death cause and primary disease). Results: The average tissue immunostaining of BAX was 25.61%; TRAP1 was 7.86%, angiotensin II was 1.24%, Akt2 was 16.35% and Akt3 was 20.61%. The biomarkers Akt1, Mfn2 and Bcl2 presented very low or absent tissue immunostaining in most cases of this study. There was no correlation between the average biomarker tissue immunostaining and the survival time or any other clinical or pathological factor studied. Conclusion: These data seem to strengthen the coordinated action of the pro-apoptotic, anti-apoptotic and cell growth biomarkers in the myocardium of hypoxic newborns in order to determine the degree of lesion or cell death and the tissue recovery capacity.

RESUMO Introdução: Apesar da importância de novas descobertas em patofisiologia das doenças cardiovasculares para a saúde da população, ainda existe pouco conhecimento sobre como a hipóxia neonatal, relacionada ou não com a prematuridade, pode causar lesão celular nos cardiomiócitos no período perinatal e quais são as consequências para a vida adulta. Objetivo: Analisar a imunoexpressão tecidual de biomarcadores envolvidos no processo de morte e crescimento celular em miocárdio de recém-nascidos hipoxemiados. Método: Amostras de miocárdio humano (ventrículo esquerdo), provenientes de necrópsias de neonatos hipoxemiados, foram organizadas em blocos multiamostrais e submetidas a reações imuno-histoquímicas pela técnica da imunoperoxidase. Os anticorpos primários utilizados foram antilinfoma de células B tipo 2 (Bcl2), antiproteína X associada ao Bcl2 (BAX), antimitofusina 2 (Mfn2), antiproteína 1 relacionada com o receptor ao fator de necrose tumoral (TRAP1), antiangiotensina II, antiproteína quinase 1 (Akt1), antiproteína quinase 2 (Akt2) e antiproteína quinase 3 (Akt3). Os dados de imunoexpressão tecidual foram correlacionados com os dados clínicos (gênero, peso, idade gestacional, índice de Apgar do primeiro e quinto minuto, pH do sangue arterial e sobrevida) e anatomopatológicos (causa da morte e doença de base). Resultados: A média de imunoexpressão tecidual do BAX foi 25,61%; do TRAP1, 7,86%; da angiotensina II, 1,24%; do Akt2, 16,35%; e do Akt3, 20,61%. Os biomarcadores Akt1, Mfn2 e Bcl2 apresentaram imunoexpressão tecidual muito baixa ou ausente na maioria dos casos deste estudo. Não houve correlação da média de imunoexpressão tecidual dos biomarcadores com o tempo de sobrevida ou outro fator clínico ou anatomopatológico estudado. Conclusão: Esses dados parecem fortalecer a ação coordenada de biomarcadores pró e antiapoptóticos e de crescimento celular em miocárdio de recém-nascidos hipoxemiados a fim de determinar o grau de lesão ou morte celular e a capacidade de recuperação tecidual.

Immunohistochemical analysis of apoptosis and cell proliferation in lungs of premature infants with chronic lung disease (bronchopulmonary dysplasia) / Análise imuno-histoquímica da apoptose e proliferação celular em pulmões de prematuros com doença pulmonar crônica (displasia broncopulmonar)

ABSTRACT Introduction: The pathophisiology of chronic lung disease (CLD), clinically known as bronchopulmonary dysplasia is not clear. It is believed that protective mechanisms, such as the release of inflammatory mediators and the activation of apoptotic and/or proliferative processes are activated in the lung tissue of premature infants in an attempt to repair tissue injury caused by exposure to oxygen and mechanical ventilation. Objective: Assess the presence of apoptosis and cell proliferation in the lungs of premature infants with CLD, exposed to oxygen and/or mechanical ventilation, by analyzing the proteins expression: proliferating cell nuclear antigen (PCNA), phosphatase and tensin homolog (PTEN), B-cell lymphoma 2 (Bcl-2), tumor necrosis factor receptor family member (Fas), fas-associated protein with death domain (FADD), tumor necrosis factor receptor type 1-associated death domain protein (TRADD), Caspase 3 and Caspase 8. Material and methods: We analyzed 32 infants autopsies at gestational age of less than 34 weeks exposed to oxygen therapy. The study was divided into three groups: "classic" CLD, "new" CLD and "without" CLD. Immunohistochemical analysis was performed. Results and discussion: A higher proliferation rate was observed in infants with CLD suggesting that longer exposure to mechanical ventilation may stimulates cell proliferation. The PTEN and Caspase 8 expressions were higher in the "new" CLD group, compared to the "without" CLD group, indicating that the "new" CLD form is more susceptible to apoptosis. Conclusion: Apoptosis and cell proliferation are involved in the pathophisiology of CLD. The "new" CLD form is more susceptible to apoptosis, while cell proliferation is more evident in the groups with CLD.

RESUMO Introdução: A fisiopatologia da doença pulmonar crônica, clinicamente conhecida como displasia broncopulmonar (DBP), ainda é incerta. Acredita-se que mecanismos de proteção, como liberação de mediadores inflamatórios e ativação de processos apoptóticos e/ou proliferativos, são acionados no tecido pulmonar de prematuros na tentativa de reparar os danos teciduais causados pela exposição ao oxigênio e à ventilação mecânica. Objetivo: Avaliar a existência de apoptose e proliferação celular em pulmões de neonatos prematuros com DBP, expostos ao oxigênio e/ou à ventilação mecânica, por meio do estudo da expressão das proteínas: antígeno nuclear de proliferação celular (PCNA), homólogo da fosfatase e tensina (PTEN), linfoma de células B 2 (Bcl-2), membro da família de receptor do fator de necrose tumoral (Fas), proteína de domínio de morte associada ao Fas (FADD), proteína do domínio de morte associada ao receptor do fator de necrose tumoral (TRADD), Caspase 3 e Caspase 8. Material e método: Foram analisadas 32 autópsias de recém-nascidos, com idade gestacional inferior a 34 semanas, expostos ao oxigênio. O estudo foi dividido em três grupos: DBP "clássica", DBP "nova" e "sem" DBP; realizou-se estudo imuno-histoquímico. Resultados e discussão: Um índice de proliferação mais elevado foi observado nos recém-nascidos com DBP, sugerindo que o maior tempo de exposição à ventilação mecânica pode estimular a proliferação celular. A expressão das proteínas PTEN e Caspase 8 foram maiores no grupo da DBP "nova" em relação ao grupo sem DBP, indicando que a DBP "nova" é mais suscetível à apoptose. Conclusão: A apoptose e a proliferação celular estão envolvidas na fisiopatologia da DBP, sendo a apoptose mais evidente no grupo com DBP "nova".

Aumento da imunorreatividade da molécula de adesão intercelular-1 na esclera e coroide em modelo experimental de hipercolesterolemia / Increased intercellular adhesion molecule-1 immunoreactivity in the sclera-choroid complex in hypercholesterolemia experimental model

Objetivo: O objetivo deste trabalho é avaliar a expressão da molécula de adesão intercelular-1 (ICAM-1) na esclera e coroide de coelhos hipercolesterolêmicos. Métodos: Coelhos New Zealand foram organizados em dois grupos: GN (grupo dieta normal), composto por 8 coelhos (8 olhos), recebeu ração padrão para coelhos, durante 4 semanas; GH (grupo hipercolesterolêmico), composto por 13 coelhos (13 olhos), recebeu dieta rica em colesterol a 1% por 8 semanas. Foi realizada a dosagem sérica de colesterol total, triglicerídeos, HDL colesterol, glicemia de jejum no início do experimento e no momento da eutanásia. Ao final da 4ª semana para o GN e 8ª semana para o GH foi realizada a eutanásia dos animais. Os olhos foram corados com hematoxilina-eosina e submetidos à análise histológica, histomorfométrica e imunohistoquímica com o anticorpo ICAM-1. Resultados: Observou-se significativo aumento do colesterol total e triglicerídeos do GH em relação ao GN (p<0,001). A avaliação histológica com hematoxilina eosina revelou grande quantidade de macrófagos no complexo esclero-coroidal do GH. No GH constatou-se significativo aumento da espessura da esclera e coroide em relação ao GN (p<0,001). Houve significativo aumento da expressão da ICAM-1 na esclera e coroide dos animais do GH em relação ao GN (p<0,001). Conclusão: Este estudo demonstra que a dieta hipercolesterolêmica induz ao aumento da expressão da ICAM-1 na esclera e coroide de coelhos. .

Objective: The aim of this study is to investigate the expression of the intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1) in the sclera and choroid of hypercholesterolemic rabbits Methods: New Zealand rabbits were divided into two groups: the normal diet group (NG), with 8 rabbits (8 eyes), was fed a standard rabbit diet for 4 weeks; the hypercholesterolemic group (HG), with 13 rabbits (13 eyes), was fed a 1% cholesterol- enriched diet for 8 weeks. Total serum cholesterol, triglyceride, HDL cholesterol and fasting blood glucose exams were performed at the start of the experiment and at the euthanasia time. HG and NG animals were euthanized after 8th week and 4th week, respectively. Their eyes were stained with hematoxylin-eosin and underwent histological, histomorphometric and immunohistochemical analyses with ICAM-1 antibody. Results: The diet has induced a significant increase in total cholesterol and triglyceride levels in HG when compared with NG (p<0.001). The histological analysis with hematoxylin-eosin revealed a large number of macrophages in the HG sclera-choroid complex. Moreover, a significant increase in the HG sclera and choroid thickness was observed in relation to NG (p<0.001). There was a significant increase in the ICAM-1 expression in HG sclera and choroid in relation to NG Conclusion: This study has revealed that the hypercholesterolemic diet induces an increase in the ICAM-1 expression in the rabbits’ sclera and choroid. .

Effect of candesartan on the expression of sclera-choroidal intercellular adhesion molecule-1 in hypercholesterolemic models

OBJECTIVE: To evaluate the effect of blocking the angiotensin II AT-1 receptor by the systemic administration of candesartan on the expression of intercellular adhesion molecule-1 in the sclera and choroid of hypercholesterolemic rabbits. METHODS: New Zealand rabbits were divided into 3 groups, as follows: GI, which was fed a rabbit standard diet; GII, which was fed a hypercholesterolemic diet; and GIII, which received hypercholesterolemic diet plus candesartan. Samples of the rabbits' sclera and choroid were then studied by hematoxylin-eosin staining and histomorphometric and immunohistochemical analyses for intercellular adhesion molecule-1 expression. RESULTS: Histological analysis of hematoxylin- and eosin-stained sclera and choroid revealed that macrophages were rarely present in GI, and GII had significantly increased macrophage numbers compared to GIII. Moreover, in GII, the sclera and choroid morphometry showed a significant increase in thickness in comparison to GI and GIII. GIII presented a significant increase in thickness in relation to GI. Sclera and choroid immunohistochemical analysis for intercellular adhesion molecule-1 expression revealed a significant increase in immunoreactivity in GII in relation to GI and GIII. GIII showed a significant increase in immunoreactivity in relation to GI. CONCLUSION: Candesartan reduced the expression of intercellular adhesion molecule-1 and consequently macrophage accumulation in the sclera and choroid of hypercholesterolemic rabbits. .

Immunoexpression of cell cycle biomarkers in neuroblastoma samples and its correlation with prognostic factors / Imunoexpressão de biomarcadores do ciclo celular em amostras de neuroblastomas e sua relação com fatores prognósticos

INTRODUCTION: It is widely known that the expression levels of molecules involved in apoptosis regulation and cell proliferation have prognostic value in patients with neuroblastomas. OBJECTIVE: To determine the expression of Ki67, B-cell lymphoma 2 (BCL-2), phosphatase and tensin homolog (PTEN), BCL-2 associated protein X (BAX) and caspase-8 proteins in neuroblastomas and to propose new prognostic biomarkers that could enable a better classification of risk groups. MATERIAL AND METHODS: Formalin fixed paraffin embedded neuroblastoma samples (n = 23) were arranged into tissue microarray blocks and analyzed by immunohistochemistry. The patients were classified according to clinical and pathological prognostic factors (age, site, presence or absence of bone-marrow infiltration, poorly or well differentiated ganglioneuroblastoma, Schwannian stroma rich or poor, favorable or unfavorable Shimada histology, and presence or absence of MYCN oncogene amplification) and clinical course (with or without fatal outcome, with or without relapses/residual lesion). RESULTS: Twelve patients were female; nine children were over 18 months old; nine had extra-abdominal tumors; nine had tumors with unfavorable histology. Fifteen patients underwent bone-marrow biopsy and four were positive for metastasis. Nine patients progressed to fatal outcome. CONCLUSION: Ki67 immunoexpression was lower in cases of Schwannian-stroma rich neuroblastomas (p = 0.018) and higher in poorly differentiated cases (p = 0.013). PTEN was less positive in stroma rich neuroblastomas (p = 0.024). Caspase-8 was more immunopositive in cases of negative bone marrow infiltration (p = 0.035). Therefore, these biomarkers could be applied to discriminate groups with poor prognosis.

INTRODUÇÃO: Sabe-se que os níveis de expressão de moléculas envolvidas na regulação da apoptose e da proliferação celular apresentam valor prognóstico em pacientes com neuroblastomas. OBJETIVO: Avaliar a imunoexpressão das proteínas Ki67, B-cell lymphoma 2 (BCL-2), phosphatase and tensin homolog (PTEN), caspase-8 e BCL-2 associated protein X (BAX) em neuroblastomas na tentativa de propor novos biomarcadores prognósticos que poderiam auxiliar na melhor discriminação dos grupos de risco. MATERIAL E MÉTODOS: Amostras de neuroblastoma (n = 23) foram submetidas à técnica tissue microarray e analisadas com imuno-histoquímica. Os pacientes foram classificados de acordo com os fatores prognósticos clínico-patológicos (idade, localização, medula óssea infiltrada ou não, pouco diferenciado ou em diferenciação/ganglioneuroblastoma, rico ou pobre em estroma com células de Schwann, histologia favorável ou desfavorável segundo Shimada, presença ou não da amplificação do MYCN) e com o curso clínico (se em óbito ou vivo, com ou sem lesão residual/recidiva). RESULTADOS: Doze casos eram do sexo feminino; nove tinham idade acima de 18 meses; nove apresentavam tumores extra-abdominais; e nove cursavam com histologia desfavorável. Quinze pacientes foram submetidos à biópsia de medula óssea, sendo quatro com apresentação de metástase. Nove pacientes evoluíram ao óbito. CONCLUSÃO: A imunoexpressão do Ki67 foi mais baixa nos casos ricos em estroma (p = 0,018) e elevada nos casos pouco diferenciados (p = 0,013). O PTEN apresentou-se menos positivo em neuroblastomas ricos em estroma (p = 0,024). A caspase-8 foi mais imunopositiva em casos com medula óssea negativa (p = 0,035). Esses biomarcadores poderiam ser utilizados para auxiliar a discriminar grupos de pacientes de pior prognóstico.