Caracterização da expressão de vias de reparo e medida de dano ao DNA em epitélio olfatório de camundongos / Molecular characterization of DNA repair in mouse olfactory epithelium

As primeiras células responsáveis pela percepção olfatória são os neurônios olfatórios (OSNs) presentes no epitélio olfatório (EO) da cavidade nasal, que reconhecem moléculas voláteis presentes no ar, denominadas odorantes, através de receptores específicos. Diferentemente de neurônios do sistema nervoso central (SNC), que estão relativamente protegidos de genotoxinas exógenas, OSNs estão em constante contato com agentes potencialmente genotóxicos, incluindo o oxigênio atmosférico. Além disto, em contraste com a maioria dos neurônios do SNC, OSNs são periodicamente repostos através de neurogênese adulta, portanto, possuem um tempo de vida menor do que outros neurônios. A função olfatória diminui durante o envelhecimento normal e patológico, através de mecanismos que ainda não estão totalmente claros. Em doenças neurodegenerativas, a perda do olfato é um dos sintomas iniciais e é utilizada como marcador de resposta a alguns tratamentos. Relações causais entre deficiências em reparo de DNA e neurodegeneração já foram demonstradas em vários modelos experimentais. No entanto, ainda não se sabe se alterações nessas vias contribuem para a perda olfatória observada nessas condições, provavelmente porque não há dados disponíveis na literatura sobre vias de reparo de DNA em OSNs. Por isso, o objetivo deste estudo foi caracterizar as vias de reparo de DNA presentes em populações de OSNs maduros e seus precursores. Analisamos dados de expressão de genes de reparo extraídos de dois transcriptomas diferentes, um relacionado à idade e outro, ao estágio de diferenciação destes neurônios. Em seguida, validamos os resultados obtidos da análise in silico através de PCR em tempo real utilizando amostras de EO de camundongos da linhagem C57BL/6J em duas idades (neonatos e com três semanas de idade). Nossos resultados indicam que OSNs são proficientes em todas as vias de reparo de excisão analisadas, apresentando expressão detectável de genes essenciais de cada via. A comparação entre populações enriquecidas em precursores ou em neurônios maduros, nas duas análises, sugere que a atividade de pelo menos quatro vias de reparo de excisão é menor em camundongos jovens, quando comparados aos neonatos, sugerindo, portanto, que há diminuição na expressão durante a diferenciação destas células. Esta observação vai corrobora com dados da literatura que mostraram que a expressão e atividade de proteínas de reparo em células proliferativas é maior do que em célulasterminalmente diferenciadas. Para testar a hipótese de que, por estarem em constante contato com agentes genotóxicos, OSNs acumulam mais lesões em DNA do que células no SNC, comparamos os níveis de lesões em DNA obtido de amostras de EO e de bulbo olfatório (BO), e de córtex temporal (CT), uma região cerebral que não apresenta taxas significativas de neurogênese e não expostas ao ambiente externo. A taxa de lesão foi calculada a partir de dados obtidos por PCR de longa extensão. Resultados obtidos utilizando EO, BO e CT de camundongos com três semanas de idade mostram que a amplificação em amostras de CT é muito menor do que em EO ou BO, sugerindo que neurônios do SNC acumulam mais lesões do que neurônios de regiões que apresentam neurogênese, mesmo que estas estejam constantemente expostas a agentes genotóxicos exógenos. Além disso, a eficiência de amplificação de fragmentos longos de DNA mitocondrial (mtDNA) foi menor em EO do que em BO, sugerindo que a constante exposição ao oxigênio atmosférico contribui para o acúmulo de lesões ao mtDNA, que é mais suscetível do que o DNA nuclear. Esse trabalho demonstra, pela primeira vez, que OSNs expressam proteínas essenciais de vias de reparo de DNA, cuja expressão decresce durante o processo de maturação dos neurônios olfatórios. Esses resultados devem contribuir para o entendimento dos mecanismos de manutenção da integridade genômica nestas células tão únicas

The first cells responsible for olfactory perception are the olfactory sensory neurons (OSNs), located in the olfactory epitelhium (OE) in the nasal cavity, which recognize volatile molecules in the air, called odorants, through olfactory receptors. Unlike neurons located in the central nervous system (CNS), which are relatively protected from exogenous toxins, OSNs are in constant contact with genotoxic agents, including atmospheric oxygen. Moreover, in contrast with most neurons in CNS, OSNs are periodically replaced through adult neurogenesis, therefore, having shorter lifespan than most neurons. Olfactory function decreases during normal and pathological aging, through mechanisms that are still not fully understood. In neurodegenerative diseases, olfactory loss is an early symptom and, in some cases, is used as a treatment response marker. DNA repair defects have been causally linked with neurodegeneration in different experimental models. However, it still unclear whether DNA repair alterations contribute to olfactory loss in these conditions, probably because there are no data available on DNA repair dynamic in OSNs. Therefore, our goal was to characterize the DNA repair pathways present in precursor and mature OSNs populations. We analyzed gene expression data from age-related and differentiation stage-related transcriptomes of these neurons, and validated the results by real time PCR using mouse OE samples from C57BL/6J lineage in two different ages (newborns and three weeks old). Our results indicate that OSNs are proficient in all DNA repair pathways investigated, showing detectable expression of essential genes from each pathway. When comparing populations enriched for mature OSNs or its precursors, our results suggest that the activities of at least four repair pathways are lower in young mice than in newborns, suggesting that DNA repair expression decreases during OSNs differentiation. This observation is consistent with published data showing that the expression and activities of repair proteins is lower in terminally differentiated than in proliferative cells . To test the hypothesis that OSNs would accumulate more DNA damage than CNS neurons, since they are in constant contact wtih genotoxic agents, we compared DNA damage levels in nuclear and mitochondrial DNA from OE, olfactory bulb (OB), and temporal cortex (TC) samples. We chose to use the TC region and a non-olfactory related control as it does not show significant adult neurogenesis and it is not exposed to external environment. Lesion rate wascalculated from data obtained by long extension PCR. Results from 3 weeks old mice OE, OB and TC samples showed that the amplification in TC samples is much lower than OE or OB samples, suggesting that neurons in CNS accumulate more damage than neurons that undergo neurogenesis. Besides, lesion frequency was higher in OE mitochondrial DNA (mtDNA) than in OB, suggesting that the constant exposure to atmospheric oxygen may contribute to accumulation of mtDNA lesions. This work demonstrates, for the first time, that OSNs are proficient in at least four DNA repair pathways, and that expression of key genes in these pathways decreases with differentiation. These results will contribute to better our understanding of the mechanisms involved in genomic stability in such unique cell types

Valor prognóstico de polimorfismos nos genes de reparo do DNA XRCC3 E RAD51 em pacientes com carcinoma epidermóide oral e de orofaringe / Prognostic value of polymorphisms of DNA repair gene RAD51 XRCC3 and in patients with oral squamous cell carcinoma and oropharyngeal

Falhas nos genes responsáveis por reparos no DNA podem influenciar no surgimento de câncer ou afetar a resposta aos tratamentos. Estudos têm demonstrado que a variação na capacidade de reparo do DNA pode ser resultado de polimorfismos funcionais nestes genes, e alguns destes experimentos sugerem que a presença de polimorfismos de nucleotídeos simples (SNPs), em genes de reparo, está relacionada ao desenvolvimento e resposta ao tratamento de vários cânceres, incluindo o Carcinoma Epidermoide Oral (CEO) e o Carcinoma Epidermoide de Orofaringe (CEOR). Nesta pesquisa avaliou-se a frequência de três SNPs em dois genes de reparo do DNA RAD51 172G>T (c.-61 G>T, rs1801321), RAD51 135G>C (c.-98 G>C, rs1801320) e XRCC3 T241M (c. 722 C>T, rs861539) em indivíduos saudáveis (n=130) e indivíduos com CEO e CEOR (n=126) e investigou-se possíveis relações de tais achados com os desfechos clínicos: resposta tumoral ao tratamento com radioterapia e quimioterapia, recidiva, e sobrevida global. Constatou-se frequência alélica e genotípica em equilíbrio. A presença dos SNPs analisados não revelou ser um fator de risco para o desenvolvimento de CEO ou CEOR; contudo, quando associado ao hábito de fumar ou beber, aumentou o risco de desenvolver o câncer de três a cento e cinquenta vezes (p<000,1). A resposta tumoral ao tratamento de radioterapia e quimioterapia foi semelhante nos pacientes com ou sem SNPs. Nenhum polimorfismo demonstrou significância estatística em relação à sobrevida livre de recidiva ou sobrevida global. Os genótipos AA e AC do SNP rs861539 no gene XRCC3, os genótipos CC e CG do SNP rs1801320 e GG e GT do SNP 1801321 no gene RAD51, aumentam o risco do desenvolvimento de carcinoma epidermoide oral e de orofaringe, quando associados ao hábito de beber ou fumar. Os polimorfismos estudados nos genes XRCC3 e RAD51 não estão associados à resposta à radioterapia, sobrevida livre de recidiva ou sobrevida global

Faults in the genes responsible for repairs to the DNA can influence the onset of cancer or affect the response to treatment. This research evaluated the frequency of three single nucleotide polymorphisms (SNPs) in two repair genes DNA RAD51 172g> T (rs1801321), RAD51 135G> C (rs1801320) and XRCC3 T241M (rs861539) in individuals without cancer (n = 130) and patients with oral squamous cell carcinoma (OSC) and carcinoma oropharyngeal squamous (ORSC) (n = 126) and investigated possible relationships of these findings with clinical and pathological data and clinical outcomes: tumor response to radiotherapy and chemotherapy, disease-free survival, and overall survival. It was found that the allele and genotype frequencies were in equilibrium Hard-Weinberg equilibrium. The presence of at least one polymorphic allele in XRCC3 (rs861539) gene is associated with histological grade (WHO) higher (p = 0.007). We observed a higher recurrence rate trend (p = 0.08) and more advanced stage (p = 0.08) in the group that had at least one polymorphic allele of RAD51 gene (rs1801321). The presence of the analyzed SNPs not proved to be a risk factor for the development of CEO or CEOR; however, when combined with smoking or drinking, increased the risk of developing cancer from three to one hundred and fifty times. The tumor response to radiotherapy and chemotherapy was similar in patients with and without SNPs. No polymorphism showed statistical significance in relation to recurrence-free survival or overall survival. We conclude that the presence of at least one polymorphic allele of the SNPs rs861539 in XRCC3 gene, rs1801320 and rs1801321 in the RAD51 gene increase the risk of development of OSC and ORSC, when associated with the habit of drinking or smoking. Polymorphisms studied in XRCC3 and RAD51 genes are not associated with response to radiation therapy, relapse-free survival or overall survival

Associação da imunoexpressão das proteínas XRCC1, TFIIH E XPF com características clinicopatológicas e sobrevida em carcinoma epidermoide de língua oral / Association of immunoexpression of XRCC1, TFIIH and XPF proteins with clinicopathological characteristics and survival in oral tongue squamous cell carcinoma

Sistemas de reparo do DNA, genes e proteínas, são essenciais para manutenção da integridade do genoma, evitando graves doenças como o câncer. Desrregulação na expressão destas proteínas vem sendo associado tanto ao risco do desenvolvimento, como na evolução de variados cânceres humanos com destaque para o carcinoma epidermoide oral. O objetivo deste trabalho foi analisar a imunoexpressão das proteínas de reparo do DNA, XRCC1, THIIF e XPF em carcinoma epidermoide de língua oral (CELO) e investigar associação com parâmetros clínicos, histopatológicos, de desfecho e sobrevida em cinco anos. Setenta e quatro casos de CELO foram analisados por meio da técnica da imuno-histoquímica de forma semiquantitativa. Observou-se alta expressão das proteínas pesquisadas nas células parenquimatosas, identificando associação significativa da elevada expressão de XRCC1 com melhor estadiamento clínico (p=0,02). A regressão de Cox revelou tamanho do tumor (p<0,01), comprometimento linfonodal (p=0,04), estágio do tumor (p=0,02) e profundidade de invasão >4mm (p=0,05) como fatores prognósticos para CELO. Os resultados deste experimento sugerem que as proteínas XRCC1, TFIIH e XPF participam do processo de tumorigênese, entretanto a imunoexpressão das mesmas não pode ser utilizada como indicador independente de prognóstico para CELO (AU).

DNA repair systems, genes and proteins are essential for genome integrity maintenance, avoiding serious diseases such as cancer. Deregulation in the expression of those proteins has been associated with both the risk of development and evolution of various human cancers, including oral squamous cell carcinoma. The purpose of this study was to analyze the immunoreactivity of the DNA repair proteins XRCC1, THIIF and XPF in oral tongue squamous cell carcinoma (OTSCC) and to investigate its association with clinical and histopathological parameters, outcome and 5-year survival rate. Seventy-four cases of OTSCC were analyzed semi-quantitatively through immunohistochemistry. We observed that DNA repair proteins were highly expressed in parenchymal cells; however, we only observed a significant association between XRCC1 high expression and better clinical staging (p=0,02). Cox regression showed that tumor size (p<0,01), lymph node involvement (p=0,04), tumor stage (p=0,02) and depth of invasion> 4mm (p=0,05) were prognostic factors. The results of this experiment suggest that XRCC1, TFIIH and XPF participate in the tumorigenic process, however, their immunoexpression may not be used as an independent prognostic indicator for OTSCC (AU).

A resistência das células T98G e U87MG à temozolamida está correlacionada com a expressão de genes de reparo de DNA / The resistance of T98G and U87MG cell lines to temozolomide is correlated with the expression of DNA repair genes

Os gliomas são tumores cerebrais definidos patologicamente pela presença de células com características histológicas e imuno-histoquímicas que evidenciam diferenciação glial. Dentre eles, os astrocitomas são os mais frequentes em adultos. Estes tumores normalmente apresentam infiltração difusa no tecido adjacente, são resistentes aos tratamentos e têm uma tendência natural para a progressão maligna. O tratamento padrão atual consiste na realização de ressecção cirúrgica do tecido tumoral seguida de radio e quimioterapia concomitantes, porém o prognóstico permanece extremamente pobre. O quimioterápico padrão-ouro no tratamento de GBM é o agente alquilante de DNA temozolamida (TMZ). Entretanto, os danos induzidos pela TMZ podem ser revertidos pela ação da maquinaria de reparo de DNA, impedindo a morte celular e levando à resistência do GBM ao tratamento. No presente estudo correlacionamos a expressão dos genes ATM, BRCA2, BRIP1, EXO1, NEIL3, RAD54L e XRCC2, envolvidos em reparo de DNA e sabidamente superexpressos em GBM, com a resistência das linhagens celulares T98G e U87MG ao tratamento com TMZ. Mostramos que a linhagem T98G é a mais resistente ao tratamento com TMZ, e apresenta superexpressão de BRCA2, BRIP1, EXO1, NEIL3, RAD54L e XRCC2 e sub-expressão de ATM. Vimos também que a linhagem U87MG, mais sensível ao tratamento com TMZ, apresenta expressão reduzida dos genes ATM, BRCA2 e EXO1. Portanto, estes dados sugerem uma correlação positiva entre a expressão de genes de reparo de DNA e a resistência das células de GBM à TMZ.(AU)

Gliomas are brain tumors pathologically defined by the presence of cells with histological and immunohistochemical characteristics of glial differentiation. Among them, astrocytomas are the most common in adults. These tumors usually show diffuse infiltration into adjacent tissue, are resistant to treatment and have a natural tendency to malignant progression. The current standard treatment consists in surgical removal of the tumor followed by radiotherapy and concurrent chemotherapy. However, the prognosis remains extremely poor. The first line chemotherapy for GBM treatment is the DNA alkylating agent temozolamide (TMZ). Nevertheless, TMZ-induced damage can be reversed by the action of DNA repair machinery that prevents cell death and leads to relapse. In this study we correlated the expression of the DNA damage-signaling gene, ATM kinase, and the DNA repair genes BRCA2, BRIP1, EXO1, NEIL3, RAD54L and XRCC2, with the resistance of T98G and U87MG cell lines to TMZ. T98G cells were more resistant to TMZ treatment and showed overexpression of all DNA repair genes, while ATM kinase was down regulated. We also observed that U87MG cells, more sensitive to TMZ, have reduced expression of ATM, BRCA2 and EXO1. Therefore, these data suggest a positive correlation between the expression of DNA repair genes and the resistance of GBM cells to TMZ.(AU)

Caracterization of the SOS response in Leptospira interrogans sorovar Copenhageni / Caracterização da resposta SOS em Leptospira interrogans sorovar Copenhageni

Leptospira is a basal genus in an ancient group of bacteria, the spirochetes. The pathogenic species are responsible for leptospirosis, a disease with worldwide distribution and of public health importance in developed tropical countries. L. interrogans serovar Copenhageni is the agent for the majority of human leptospirosis in Brazil. In this work, we used a great variety of experimental approaches to characterize the SOS system in this serovar, to identify its impact in general DNA damage response, as well as to assess the DNA repair toolbox owned by pathogenic and saprophytic leptospires. We identified an additional repressor LexA, acquired by lateral gene transfer, exclusively in serovar Copenhageni. We also observed that UV-C irradiation led to massive death of cells and blockage of cell division in the survivors. Both repressors were active and we identified the sequences responsible for binding to promoters. However, the LexA1 SOS box was redefined after a de novo motif search on LexA1 ChIP-seq enriched sequences. This regulator was able to bind to at least 25 loci in the genome. DNA damage also caused a massive rearrangement of metabolism: increase in expression was observed in transposon and prophage genes, in addition to DNA repair pathways and mutagenesis inducers; on the other hand, motility, general metabolism and almost all virulence genes were repressed. Two induced prophages provided several proteins with useful functions. We also assessed the DNA repair-related genes presented by the three species of Leptospira: the saprophytic L. biflexa, the facultative pathogen L. interrogans and the obligatory pathogen L. borgpetersenii. There are more diversity and redundancy of repair genes in L. interrogans in comparison with the other species. Lateral gene transfer seems to be an important supplier of DNA repair functions. In addition, leptospires share characteristics of both Gram-positives and Gram-negatives bacteria. Representative genes from several different pathways were induced during infection of susceptible mice kidneys, suggesting DNA repair genes are active while causing disease. All these data suggest mobile genetic elements are the major forces in leptospiral evolution. Moreover, during DNA damage response, several SOS-dependent and independent mechanisms are employed to decrease cell growth and virulence in favor of controlled induction of mechanisms involved in genetic variability

Leptospira é um gênero basal em um grupo já considerado um dos mais ancestrais, as espiroquetas. As espécies patogênicas são responsáveis pela leptospirose, uma doença presente em todo o mundo e de principal importância em países tropicais em desenvolvimento. L. interrogans sorovar Copenhageni é o agente da maior parte dos casos no Brasil. Nesse trabalho, utilizamos diversas abordagens experimentais para caracterizar o sistema SOS nesse sorovar, identificar seu impacto na resposta geral a danos no DNA, assim como avaliar as funções de reparo de DNA disponíveis em leptospiras patogênicas e saprofíticas. Identificamos um repressor LexA adicional, adquirido por transferência horizontal e exclusivo do sorovar Copenhageni. Observamos também que irradiação por UV-C causou significativa morte celular e bloqueio da divisão celular dos sobreviventes. Ambos os repressores são ativos e identificamos as sequências que utilizam para se ligar aos promotores dos genes regulados. Entretanto, o SOS box de LexA1 foi redefinido após uma busca de novo por motivos enriquecidos nas sequências recuperadas por ChIP-seq. Esse regulador ligou-se ao menos a 25 locais do genoma. A maioria desses alvos teve aumento de expressão após UV-C. Danos no DNA também causaram um importante rearranjo metabólico: houve aumento de expressão em transposons e profagos, além de indutores de mutagênese e vias de reparo; por outro lado, mobilidade, crescimento celular e quase todos os fatores de virulência foram reprimidos. Dois profagos induzidos durante essa resposta, possivelmente proporcionam algumas proteínas de funções importantes. Nós também avaliamos a presença de genes envolvidos no reparo de DNA em três espécies de leptospira: L. biflexa, L. interrogans e L. borgpetersenii. L. interrogans é a espécie com maior diversidade e redundância de genes de reparo. Além disso, transferência horizontal parece ser um importante fornecedor de funções de reparo nesse gênero. Leptospiras também apresentam genes característicos tanto de bactérias Gram-positivas quanto Gram-negativas. Genes representando diferentes vias de reparo foram induzidos durante infecção em modelo animal, sugerindo que essas vias estão ativas no curso da doença. Todos esses dados, em conjunto, sugerem que elementos genéticos móveis são de extrema importância na evolução do gênero e das vias de reparo. Assim, durante a resposta a danos no DNA, diversos mecanismos dependentes e independentes de SOS são empregados para frear o crescimento celular e virulência em favor da indução controlada de mecanismos para aumentar variabilidade genética

Avaliação de polimorfismos funcionais nos genes de reparo XRCC1, APEX1, XPD e XPF em carcinomas de células escamosas orais / Evaluation of functional polymorphisms in the repair genes XRCC1, APEX1, XPD and XPF in oral squamous cell carcinomas

As vias de reparo por excisão de base (BER) e por excisão de nucleotídeo (NER) desempenham um papel crucial na manutenção da integridade genômica. Polimorfismos em genes das vias BER e NER, que modulam a capacidade de reparo do DNA, podem estar relacionados ao risco de desenvolvimento e prognóstico do câncer oral. O presente trabalho teve como objetivo investigar a frequência de polimorfismos de nucleotídeos simples, em dois genes da via de reparo do DNA por excisão de base (XRCC1 ­ rs25487 e APEX1 ­ rs1130409) e dois genes da via de reparo por excisão de nucleotídeo (XPD ­ rs13181 e XPF ­ rs1799797), em pacientes com carcinoma de células escamosas oral (CCEO), buscando associações com o risco de desenvolver esta neoplasia maligna e o seu prognóstico. Um total de 92 amostras de DNA de pacientes com CCEO e 130 controles foram genotipadas utilizando o método da reação em cadeia da polimerase em tempo real. O software estatístico GraphPad Prism version 6.0.1. foi utilizado para a aplicação dos testes apropriados. Odds ratio (OR) e hazard ratio (HR), e seus intervalos de confiança (IC) de 95%, foram calculados pela regressão logística. A avaliação do prognóstico foi realizada por meio da curva de Kaplan-Meier e análise multivariada de Cox. A presença das variantes polimórficas nos genes XRCC1, APEX1, XPD, e XPF não foram associadas ao risco de desenvolver CCEO. A interação da presença da variante polimórfica com o hábito de fumar não foi significativa para nenhum dos polimorfismos analisados. Já a presença do polimorfismo em XPD, somada ao hábito de beber, aumentou o risco de desenvolver CCEO (OR 1,86, 95% IC: 0,86 ­ 4,01, p=0,03). Apenas o SNP do APEX1 (rs1130409) esteve associado a uma diminuição da sobrevida específica (HR 3,94, 95% IC: 1,31 ­ 11,88, p=0,01). O presente estudo sugere uma interação entre o consumo de álcool e a presença do polimorfismo estudado no gene XPD. Além disso, indica um pior prognóstico para pacientes que possuem o polimorfismo estudado em APEX1 (AU).

Base excision repair (BER) and nucleotide excision repair (NER) pathways play critical role in maintaining genome integrity. Polymorphisms in BER and NER genes which modulate the DNA repair capacity may affect the susceptibility and prognosis of oral cancer. This study was conducted with genomic DNA from 92 patients with oral squamous cell carcinomas (OSCC) and 130 controls. The cases were followed up to explore the associations between BER and NER genes polymorphisms and the risk and prognosis of OSCC. Four single-nucleotide polymorphisms (SNPs) in XRCC1 (rs25487), APEX1 (rs1130409), XPD (rs13181) and XPF (rs1799797) genes were tested by polymerase chain reaction ­ quantitative real time method. The GraphPad Prism version 6.0.1 statistical software was applied for statistical analysis of association. Odds ratio (OR), hazard ratio (HR), and their 95 % confidence intervals (CIs) were calculated by logistic regression. Kaplan-Meier curve and Cox proportional hazard model were used for prognostic analysis. The presence of polymorphic variants in XRCC1, APEX1, XPD and XPF genes were not associated with an increased risk of OSCC. Gene-environment interactions with smoking were not significant for any polymorphism. The presence of polymorphic variants of the XPD gene in association with alcohol consumption conferred an increased risk of 1.86 (95% CI: 0.86 ­ 4.01, p=0.03) for OSCC. Only APEX1 was associated with decreased specific survival (HR 3.94, 95% CI: 1.31 ­ 11.88, p=0.01). These results suggest an interaction between polymorphic variants of the XPF gene and alcohol consumption. Additionally APEX1 may represent a prognostic marker for OSCC (AU).

Avaliação de polimorfismos nos genes XPD e XRCC3 em carcinomas orais de células escamosas / Evaluation of polymorphisms in the XPD and XRCC3 genes in oral squamous cell carcinomas

O carcinoma oral de células escamosas (COCE) é importante causa de morbidade e mortalidade em todo o mundo a despeito dos recentes avanços nas formas de tratamento. Diante disto, várias são as pesquisas no intuito de se encontrar marcadores que possam melhorar a avaliação do prognóstico desta doença. Neste sentido têm se destacado os estudos dos polimorfismos genéticos, os quais podem influenciar a suscetibilidade individual para o desenvolvimento do câncer. O objetivo deste estudo foi avaliar a associação entre a frequência dos polimorfismos XPD Lys751Gln e XRCC3 Thr241Met e o perfil clinicopatológico em casos de COCE, incluindo idade, sexo, presença ou não de metástase e gradação histológica de malignidade de Bryne (1998). A amostra foi composta por 54 casos de COCE e 40 casos de hiperplasia fibrosa inflamatória (HFI). Os casos de COCE foram classificados como lesões de baixo ou de alto grau de malignidade. Foram utilizadas amostras de DNA previamente extraído de blocos de parafina. Os genótipos para cada caso foram determinados através da técnica de PCR-RFLP (reação em cadeia da polimerase - polimorfismos de comprimento de fragmentos de restrição). Os resultados foram submetidos aos testes estatísticos Exato de Fisher e Quiquadrado de Pearson e foi calculada a razão de chance (odds ratio) considerando o nível de significância quando p<0,05. Para o XPD, o genótipo Lys/Gln foi mais comum nas HFIs (n=28; 70%) que nos COCEs (n=24; 44,4%) (OR: 0,3; p<0,05). A frequência do alelo Gln foi maior nas lesões de alto grau, em comparação às de baixo grau (0,48 e 0,21, respectivamente) (OR: 3,4; p<0,05). Para o XRCC3, o alelo Met foi mais frequente no COCE que na HFI (0,49 e 0,35, respectivamente) (OR: 2,6; p<0,05). O genótipo Met/Met foi associado à presença de metástases (OR: 8,1; p<0,05). Não houve associação estatística significativa entre os genótipos e a idade ou sexo dos pacientes. Na amostra analisada, a maior frequência do alelo XPD Gln na HIF revela um possível papel protetor dessa variante contra o desenvolvimento do COCE. Todavia, sua associação com lesões de alto grau, indica que esse alelo poderia influenciar no processo de progressão após o tumor instalado. A presença do alelo XRCC3 Met, por sua vez, parece contribuir com o desenvolvimento do COCE e de metástases nessas lesões. (AU)

Oral squamous cell carcinoma (OSCC) is an important cause of morbidity and mortality worldwide despite recent advances in treatment. There are several studies aiming to find markers that may improve the assessment of this disease prognosis. Studies about genetic polymorphisms have gained prominence due to their influence on individual susceptibility to cancer development. The aim of this study was to evaluate the association between the frequency of polymorphisms XPD Lys751Gln and XRCC3 Thr241Met and clinicopathological features of OSCC cases, including age, sex, presence or absence of metastases, and histological grading of malignancy according to Bryne (1998). Sample consisted of 54 cases of OSCC and 40 cases of inflammatory fibrous hyperplasia (IFH). OSCC cases were classified as low or high grade. DNA samples were previously extracted from paraffin blocks. Genotypes for each case were determined through PCR-RFLP (polymerase chain reaction - restriction fragment length polymorphism). Results were analyzed by Fisher's exact test and Chi-square test and the odds ratio was calculated considering p < 0.05 to indicate statistical significance. For XPD, Lys/Gln genotype was more common in IFHs (n=28; 70%) than in OSCCs (n=24; 44.4%) (OR: 0.3; p<0.05). Frequency of Gln allele was higher in high-grade lesions when compared to low grade lesions (0.48 and 0.21, respectively) (OR: 3.4; p<0.05). For XRCC3, Met allele was more common in OSCC than in IFH (0.49 and 0.35, respectively) (OR: 2.6; p<0.05). Met/Met genotype was associated with presence of metastases (OR: 8.1; p<0.05). There was no statistically significant association between the genotypes and the age or sex of patients. In the present sample, the higher frequency of XPD Gln allele in IFH reveals a possible protective role of this variant against the development of OSCC. However, its association with high-grade lesions indicates that this allele could influence the tumor progression after the neoplasia development. The presence of XRCC3 Met allele, in turn, seems to contribute to the development of OSCC and metastases. (AU)

Efeito da p53 sobre a expressão e atividade da enzima de reparo de DNA Timina-DNA Glicosilase / Effect of p53 on the expression and activity of DNA repair enzyme thymine-DNA glycosylase

O câncer de esôfago é uma malignidade altamente freqüente e letal. Uma característica específica das áreas de alta incidência de câncer de esôfago é a grande proporção de duplas mutações no gene TP53, sendo, ao menos uma delas, uma transição G para A em sítios CpG. Essas transições resultam de malpareamentos G.T causados pela desaminação espontânea da 5-metilcitosina em ilhotas CpG. A enzima de reparo de DNA Timina-DNA Glicosilase (TDG) é responsável pelo primeiro passo na remoção da timina de malpareamentos G.T em CpG. A alta proporção de mutações em sítios CpG em câncer de esôfago das áreas de alta incidência sugere que a via de reparo de DNA iniciada pela TDG pode estar prejudicada. A presença de duplas mutações, sendo ao menos uma delas em CpG, levantou a hipótese de que a primeira mutação no TP53 reduz a atividade da via de reparo iniciada pela TDG, que acarretaria a segunda mutação em sítios CpG. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi analisar o efeito da p53 sobre a expressão e atividade da TDG. Os resultados obtidos mostram que a expressão de TDG é regulada transcricionalmente pela p53 numa gama de linhagens celulares e é induzida pelo dano ao DNA, de forma p53-dependente. Além disto, os resultados apontam um possível papel da proteína p53 ativa na migração nuclear e atividade da TDG. Estes resultados ainda nos levam à conclusão de que o silenciamento de TDG aumenta a sensibilidade à morte celular induzida por MMS quando a p53 é encontrada na forma selvagem, mas não quando esta proteína é mutada, e de que o status mutacional de TP53 parece afetar a expressão de TDG em CEE primários. Juntos esses resultados sugerem que a p53 regula o reparo de DNA mediado pela TDG e que a inativação de p53 em células tumorais pode contribuir para a aquisição de um mutator phenotype

Esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) is a highly frequent and fatal malignancy in the world. A peculiar characteristic of the high incidence areas of esophageal cancer is the large proportion of double mutations in TP53 gene, being, at least one of them, a G to A transition at CpG sites. These transitions result from G.T mismatches caused by the spontaneous deamination of 5-methylcytosine at CpG sites. The DNA repair enzyme Thymine-DNA Glycosylase (TDG) is responsible for the first step in the removal of the thymidine from the G.T mismatches at CpG sites. The high proportion of mutations at CpG sites in esophageal tumors in the high incidence areas suggests that the DNA repair pathway initiated by TDG might be impaired. The large number of double mutations, with one being at a CpG site, raised the possibility that the first mutation in TP53 reduces the activity of the TDG base excision repair pathway, increasing the chance of a second mutation event at a CpG site. In this way, the aim of this work was to analyze the effect of p53 on the expression and activity of TDG. The results achieved show that TDG expression is regulated by p53 in a variety of cells lines at the trancriptional level and induced by DNA–damage in a p53-dependent manner. Furthermore, these results point out a possible role of active p53 in the nuclear migration and activity of TDG. The results further support the notion that TDG silencing increases the sensitivity to cell death induced by Methylmethane sulphonate when p53 is found in a wild-type, but not in a mutant form, and that TP53 mutation seems to affect TDG expression in primary ESCC. Together, these results suggest that p53 regulates TDG-mediated repair and that p53 inactivation in cancer cells may contribute to a mutator phenotype through loss of TDG function

Mismatch repair genes in Lynch syndrome: a review: [review] / Genes de reparo de DNA na síndrome de Lynch: uma revisão: [revisão]

Lynch syndrome represents 1-7 percent of all cases of colorectal cancer and is an autosomal-dominant inherited cancer predisposition syndrome caused by germline mutations in deoxyribonucleic acid (DNA) mismatch repair genes. Since the discovery of the major human genes with DNA mismatch repair function, mutations in five of them have been correlated with susceptibility to Lynch syndrome: mutS homolog 2 (MSH2); mutL homolog 1 (MLH1); mutS homolog 6 (MSH6); postmeiotic segregation increased 2 (PMS2); and postmeiotic segregation increased 1 (PMS1). It has been proposed that one additional mismatch repair gene, mutL homolog 3 (MLH3), also plays a role in Lynch syndrome predisposition, but the clinical significance of mutations in this gene is less clear. According to the InSiGHT database (International Society for Gastrointestinal Hereditary Tumors), approximately 500 different LS-associated mismatch repair gene mutations are known, primarily involving MLH1 (50 percent) and MSH2 (40 percent), while others account for 10 percent. Much progress has been made in understanding the molecular basis of Lynch Syndrome. Molecular characterization will be the most accurate way of defining Lynch syndrome and will provide predictive information of greater accuracy regarding the risks of colon and extracolonic cancer and enable optimal cancer surveillance regimens.

A síndrome de Lynch representa de 1-7 por cento de todos os casos de câncer colorretal. É uma síndrome de herança autossômica dominante que predispõe ao câncer e é causada por mutações nos genes de reparo de ácido desoxirribonucléico (DNA). Desde a descoberta dos principais genes com função de reparo de DNA, mutações nos genes MSH2, MLH1, MSH6, PMS2 e PMS1 estão relacionadas com a susceptibilidade à síndrome de Lynch. Outro gene, MLH3, tem sido proposto como tendo papel na predisposição à síndrome de Lynch, porém mutações de significância clínica nesse gene não são claras. De acordo com o banco de dados InSiGHT (International Society for Gastrointestinal Hereditary Tumors), aproximadamente 500 diferentes mutações associadas à síndrome de Lynch são conhecidas, envolvendo primeiramente MLH1 (50 por cento), MSH2 (40 por cento) e outros (10 por cento). Grandes progressos têm ocorrido para nosso entendimento das bases moleculares da síndrome de Lynch. A caracterização molecular será a forma mais precisa para definirmos a síndrome de Lynch e irá fornecer informações preditivas mais precisas sobre o risco de câncer colorretal e extra-colônico, além de permitir regimes otimizados de manejo.