HIF-1α Levels in patients receiving chemoradiotherapy for locally advanced non-small cell lung carcinoma

SUMMARY AIM To examine the relationship between treatment response and hypoxia-inducible factor-1 alpha (HIF-1α) levels in patients with locally advanced non-small cell lung cancer (NSCLC) who received chemoradiotherapy (CRT). METHODS Eighty patients with NSCLC were included in the study and treated at Acibadem Mehmet Ali Aydınlar University Medical Faculty. HIF-1 α levels were measured before and after CRT by the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method. RESULTS Patients' stages were as follows; stage IIIA (65%) and stage IIIB (35%). Squamous histology was 45%, adenocarcinoma was 44%, and others were 11%. Chemotherapy and radiotherapy were given concurrently to 80 patients. Forty-five (56%) patients received cisplatin-based chemotherapy, and 35 (44%) received carboplatin-based chemotherapy. Serum HIF-1α levels (42.90 ± 10.55 pg/mL) after CRT were significantly lower than the pretreatment levels (63.10 ± 10.22 pg/mL, p<0.001) in patients with locally advanced NSCLC. CONCLUSION The results of this study revealed that serum HIF-1α levels decreased after CRT. Decrease of HIF-1α levels after the initiation of CRT may be useful for predicting the efficacy of CRT.

RESUMO OBJETIVO Examinar a relação entre a resposta ao tratamento e os níveis de fator 1 induzida por hipóxia (HIF-1α) em pacientes com câncer de pulmão de células não pequenas localmente avançado (NSCLC) que receberam quimiorradioterapia (CRT). MÉTODO Oitenta pacientes com NSCLC foram incluídos no estudo e foram tratados na Faculdade de Medicina da Acibadem Mehmet Ali Aydınlar University. O nível de HIF-1α foi medido antes e depois da TRC pelo método de ensaio imunoenzimático (ELISA). RESULTADOS Os estágios dos pacientes foram os seguintes; estágio IIIA (65%) e estágio IIIB (35%). A histologia escamosa foi de 45%, o adenocarcinoma de 44% e o outro de 11%. Quimioterapia e radioterapia foram dadas simultaneamente a 80 pacientes. Quarenta e cinco (56%) pacientes receberam quimioterapia à base de cisplatina e 35 (44%) receberam quimioterapia à base de carboplatina. Os níveis séricos de HIF-1α (42,90 ± 10,55 pg / mL) após a TRC foram significativamente menores do que os níveis pré-tratamento (63,10 ± 10,22 pg / mL, p <0,001) em pacientes com NSCLC localmente avançado. CONCLUSÃO Os resultados deste estudo revelaram que os níveis séricos de HIF-1α diminuíram após a TRC. A diminuição dos níveis de HIF-1α após o início da TRC pode ser útil para prever a eficácia da TRC.

Nitric oxide ineerferes with hypoxia signaling during colonic inflamaation / A interferência do óxido nítrico na sinalização da hipóxia durante a inflamação colônica

Context Intestinal inflammation can induce a local reduction in oxygen levels that triggers an adaptive response centered on the expression of hypoxia-inducible factors (HIFs). Nitric oxide, a well-described inflammatory mediator, may interfere with hypoxia signaling. Objectives We aimed to evaluate the role of nitric oxide in hypoxia signaling during colonic inflammation. Methods Colitis was induced by single (acute) or repeated (reactivated colitis) trinitrobenzenosulfonic acid administration in rats. In addition, one group of rats with reactivated colitis was also treated with Nw-Nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride to block nitric oxide synthase. Colitis was assessed by macroscopic score and myeloperoxidase activity in the colon samples. Hypoxia was determined using the oxygen-dependent probe, pimonidazole. The expression of HIF-1α and HIF-induced factors (vascular endothelial growth factor - VEGF and apelin) was assessed using Western blotting. Results The single or repeated administration of trinitrobenzenosulfonic acid to rats induced colitis which was characterized by a high macroscopic score and myeloperoxidase activity. Hypoxia was observed with both protocols. During acute colitis, HIF-1α expression was not increased, but VEGF and apelin were increased. HIF-1α expression was inhibited during reactivated colitis, and VEGF and apelin were not increased. Nw-Nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride blockade during reactivated colitis restored HIF-1α, VEGF and apelin expression. Conclusions Nitric oxide could interfere with hypoxia signaling during reactivated colitis inflammation modifying the expression of proteins regulated by HIF-1α. .

Contexto A inflamação intestinal pode induzir uma redução local nos níveis de oxigênio e ativar uma resposta adaptativa relacionada à expressão de fatores induzíveis por hipóxia (HIFs). O óxido nítrico, um mediador inflamatório bem descrito, pode interferir com a sinalização de hipóxia. Objetivos O objetivo foi avaliar o papel do óxido nítrico na sinalização de hipóxia durante a inflamação colônica. Métodos A colite foi induzida em ratos pela administração única (aguda) ou repetida (com reativações) de ácido trinitrobenzenosulfônico. Adicionalmente, um grupo de ratos de colite com reativações foi também tratado com Nw-Nitro-L-arginina metil éster para inibir a óxido nítrico sintase. A colite foi avaliada através do escore macroscópico e da atividade de mieloperoxidase em amostras de cólon. A hipóxia foi determinada usando uma sonda dependente de oxigênio, o pimonidazol. A expressão de HIF-1α e de fatores induzidos pelo HIF (factor de crescimento endotelial vascular - VEGF e apelina) foi avaliada pela técnica de Western blotting. Resultados A administração única ou repetida de ácido trinitrobenzenosulfônico a ratos induziu colite que foi caracterizada por um alto escore macroscópico e alta atividade de mieloperoxidase. Hipóxia foi observada em ambos os protocolos. Durante a colite aguda, a expressão de HIF-1α não aumentou, enquanto a de VEGF e apelina aumentou. A expressão de HIF-1α esteve inibida durante a colite com reativações e, a expressão de VEGF e apelina não se modificou. O bloqueio com Nw-Nitro-L-arginina metil éster durante a colite com reativações restabeleceu a expressão de HIF-1α, VEGF e ...

Análise da expressão de galectina-3 em células de glioma expostas a condições hipóxicas e seu papel no desenvolvimento de tumores in vivo / Analysis of galectin-3 expression in glioma cells exposed to hypoxic conditions and its role in tumor development in vivo

A galectina-3 (gal-3) pertence a uma família de proteínas com domínios de ligação a beta-galactosídeos e está relacionada com diversos aspectos tumorais, como proliferação e adesão celular, angiogênese e proteção contra morte celular. Estudos mostram sua relação com o fenômeno da hipóxia, característica de diversos tumores sólidos que apresentam altas taxas de proliferação celular. A adaptação à hipóxia é mediada principalmente pelo Fator Induzido por Hipóxia (HIF-1), a qual atua na indução de diversos genes de sobrevivência em ambientes com baixas concentrações de oxigênio. Além de HIF, outros fatores são importantes nesse processo, como NF-kB, por exemplo, sendo um fator de transcrição responsivo a diversos estresses celulares, entre eles, a hipóxia. Alguns modelos tumorais apresentam-se ideais para o estudo dos efeitos da hipóxia no microambiente tumoral, como os glioblastomas. Estes são tumores do sistema nervoso central com altas taxas de letalidade, são refratários aos principais métodos de tratamento por sua plasticidade, crescimento infiltrativo e heterogeneidade. Histologicamente, estes tumores apresentam atipia nuclear, altas taxas de mitose e áreas de pseudopaliçada. Postula-se que estas áreas sejam compostas por células migrantes de ambientes necróticos, os quais são também hipóxicos devido a sua distância de vasos sanguíneos e é demonstrado que estas células expressam tanto HIF-1alfa quanto gal-3. Ensaios in vitro realizados por nosso grupo demonstraram que a gal-3 é positivamente regulada pela hipóxia em uma linhagem de glioma híbrido, NG97ht, além de demonstrar que esta proteína é um fator chave na proteção destas células contra a morte celular induzida pela privação de oxigênio e nutrientes, mimetizando condições necróticas de pseudopaliçada in vivo, destacando-se as habilidades antiapoptóticas desta proteína. Embora uma de suas possíveis funções tenha sido elucidada, os mecanismos de atuação e de indução da gal-3 ainda são obscuros. Deste...

Galectin-3 (gal-3) belongs to a family of proteins with beta-galactoside binding domains and is related to various tumoral aspects, such as cell proliferation and adhesion, angiogenesis and protection against cell death. Studies show its relationship with the hypoxia phenomenon, a characteristic of many solid tumors that have high cell proliferation rates. The adaptation to hypoxia is mainly mediated by Hypoxia Induced Factor (HIF-1), which acts in the induction of several survival genes in environments with low oxygen concentrations. In addition to HIF, other factors are important in this process, such as NF-kB, for example, which is a transcription factor responsive to various cellular stresses, including hypoxia. Some tumor models are ideal for studying the effects of hypoxia in the tumor microenvironment, e.g. glioblastomas. These central nervous system tumors with high mortality rates are refractory to the main treatment methods due to their plasticity, heterogeneity and infiltrative growth. Histologically, these tumors exhibit nuclear atypia, high mitotic rates and pseudopalisading areas. It is postulated that these areas are composed of migrating cells out of necrotic microenvironments, which are also hypoxic due to their distance from the blood vessels and it is shown that these cells express both HIF-1alfa and gal-3. In vitro assays performed by our group demonstrated that gal-3 is positively regulated by hypoxia in a hybrid glioma cell line, NG97ht, and demonstrated that this protein is a key factor in protecting these cells against cell death induced by oxygen and nutrient deprivation conditions mimicking necrotic pseudopalisading areas in vivo, highlighting the pro-survival abilities of this protein. Although one of its possible functions has been elucidated, gal-3 mechanisms of action and induction are still unclear. Thus, this project aims to explore the gal-3 pro-tumoral effects, which may make it a possible target for...