Identificação de alterações bioquímicas em células epiteliais bronquiais humanas normais expostas a fumarato / Identification of biochemical changes in normal human bronchial epitelial cells exposed to fumarate

A reprogramação metabólica de células do câncer é apontada como uma característica essencial para o desenvolvimento da doença (cancer hallmark). Estudos mostram que mutações na enzima fumarato hidratase levam ao aumento da concentração intra e extracelular de fumarato, o que ocorre paralelamente à indução da transformação maligna. Neste trabalho, a fim de entender se o excesso de fumarato extracelular pode propiciar a transformação de células normais, foram quantificados alguns endpoints relacionados aos efeitos do fumarato e à transformação maligna, além de alterações metabólicas em células imortalizadas de epitélio brônquico humano normal (BEAS-2B) expostas ao fumarato. Uma vez que fumarato nas concentrações de 0,1 a 10 mM ao longo de 144 h não foi citotóxico, foram selecionadas as concentrações de 1 mM, 5 mM e 10 mM para as incubações. Fumarato induziu a formação de colônias em soft-agar após o período de sete dias (168 h) de exposição, o que indica a indução de transformação celular. Fumarato é um oncometabólito que inibe enzimas que dependem de α-cetoglutarato como co-substrato, dentre as quais as enzimas ten eleven translocation (TET) que catalisam a formação de 5-hidroximetilcitosina (5-hmC) a partir de 5-metilcitosina (5-mC), o primeiro passo da sequência de reações que levam à desmetilação do DNA. Os níveis totais de 5-hmC estavam diminuídos no DNA das células expostas. Colônias retiradas do soft-agar (controle, 1, 5 e 10 mM de fumarato) foram cultivadas e, após 90 dias em cultura, as células foram submetidas ao ensaio de invasão e migração em câmara de Boyden (transwell), tendo sido observada maior capacidade de migração/invasão das células anteriormente expostas ao fumarato. Foi observada indução de estresse redox nas células expostas ao fumarato. A partir da quantificação de metabólitos intracelulares por HPLC-ESI-MS/MS e HPLC-ESI-Q-TOF, verificamos que as células BEAS-2B absorveram o fumarato adicionado ao meio de cultura, o qual foi convertido intracelularmente a malato, aspartato, argininosuccinato, citrato, succinato e glutamato. O oncometabólito 2-L-hidroxiglutarato foi detectado em níveis aumentados nas células expostas a fumarato, assim como adenosina, enquanto que NAD+ e NADP+ apareceram diminuídos. As alterações metabólicas na presença de fumarato contribuíram para a manutenção do balanço energético das células, ou mesmo para um saldo positivo de energia. A exposição das células a [13C4]fumarato permitiu a análise do fluxo inicial do fumarato absorvido pelas células. A partir dessa análise verificamos que o fumarato absorvido entra no ciclo de Krebs, gerando malato, que é em grande parte desviado para reações externas ao ciclo, como a geração de aspartato e argininosuccinato. Citrato proveniente das reações de [13C4]fumarato no ciclo de Krebs foi detectado em níveis inferiores aos endógenos. O uso de [13C4]fumarato permitiu a visualização da geração de [13C4]succinato, que tem como possível fonte a atividade reversa da succinato desidrogenase. Verificamos também a geração de [13C3]glutamato. Supõe-se que as alterações metabólicas induzidas pelo fumarato absorvido pelas células BEAS-2B contribuam para a modulação da expressão de genes e da atividade de proteínas que favorecem o processo tumorigênico

The metabolic reprogramming of cancer cells is identified as an essential feature for the development of the disease (a cancer hallmark). Studies show that mutations in the enzyme fumarate hydratase lead to increased intra- and extracellular fumarate concentration, which occurs in parallel with the induction of malignant transformation. In this work, in order to understand if excess extracellular fumarate can lead to the transformation of normal cells, some endpoints related to the effects of fumarate and malignant transformation were quantified, as well as metabolic alterations in the immortalized normal human bronchial epithelial cell line BEAS-2B exposed to fumarate. Since fumarate at concentrations from 0.1 to 10 mM over 144 h was not cytotoxic, the concentrations of 1 mM, 5 mM and 10 mM were selected for incubations. Fumarate induced colony formation in soft agar after the seven day (168 h) exposure period, which indicates the induction of cell transformation. Fumarate is an oncometabolite that inhibits α-ketoglutarate-dependent enzymes, among which are ten eleven translocation (TET) enzymes that catalyze the formation of 5-hydroxymethylcytosine (5-hmC) from 5-methylcytosine (5-mC), the first step in the sequence of reactions leading to DNA demethylation. Total 5-hmC levels were decreased in the DNA of exposed cells. Colonies removed from the soft-agar (control, 1, 5 and 10 mM fumarate) were cultured and after 90 days in culture the cells were subjected to the Boyden chamber (transwell) invasion and migration assay, and a greater capacity for migration/invasion of cells previously exposed to fumarate was observed. Redox stress induction was observed in cells exposed to fumarate. From the quantification of intracellular metabolites by HPLC-ESI-MS/MS and HPLC-ESI-Q-TOF, we found that BEAS-2B cells absorbed the fumarate added to the culture medium, which was intracellularly converted to malate, aspartate, argininosuccinate, citrate, succinate and glutamate. The oncometabolite 2-L-hydroxyglutarate was detected at increased levels in cells exposed to fumarate, as well as adenosine, while NAD+ and NADP+ appeared decreased. Metabolic changes in the presence of fumarate contributed to the maintenance of the energy balance of the cells, or even to a positive energy balance. Exposure of cells to [13C4]fumarate allowed the analysis of the initial flow of the fumarate absorbed by the cells. From this analysis we found that the absorbed fumarate entered the Krebs cycle, generating malate, which was largely diverted to reactions outside the cycle, such as the generation of aspartate and argininosuccinate. Citrate from the reactions of [13C4]fumarate in the Krebs cycle was detected at levels lower than endogenous. The use of [13C4]fumarate allowed the detection of [13C4]succinate, which has as its possible source the reverse activity of succinate dehydrogenase. We also observed the generation of [13C3]glutamate. The metabolic changes induced by the absorbed fumarate are supposed to contribute to the modulation of gene expression and protein activity that favor the tumorigenic process

Comparison between anal cytology, high-resolution anoscopy and HPV DNA genotyping by polymerase chain reaction in the post-treatment follow-up of condylomata acuminata / Comparação entre citologia anal, colposcopia anal e genotipagem do HPV por reação em cadeia da polimerase no seguimento pós-operatório de condiloma acuminado

ABSTRACT Aim: to evaluate the presence of subclinical HPV-induced anal lesions with anal cytology, High-Resolution Anoscopy (HRA) and HPV genotyping by polymerase chain reaction (PCR) in the follow-up of treated condylomata acuminata (CA). Methods: seventy-nine male patients were included. One month after anal CA eradication, the patients underwent brush samples collection for anal cytology and PCR, and HRA with biopsy of acetowhite lesions. These methods were compared within all patients and between groups, according to Human Immunodeficiency Virus (HIV) infection status: HIV-negative; HIV-positive with TCD4 count above and below 350 cells/mm3. Results: the most frequent HPV types were 6 and 16. HPV DNA was isolated in 92%. HIV infection was associated with a higher number of oncogenic HPV types (p=0.038). All patients with negative PCR had negative HRA and cytology. There were no differences in cytological, HRA or histopathological findings between groups. Conclusion: the association of the findings of cytopathology, HRA and genotyping of HPV refined the diagnosis of HPV-induced lesions. The degree of immunodeficiency was not associated with increase in remnant HPV-induced anal lesions.

RESUMO Objetivo: avaliar a presença de lesões anais subclínicas HPV-induzidas com citologia anal, colposcopia anal e genotipagem de HPV por reação em cadeia da polimerase (PCR) no seguimento de condilomas anais tratados. Método: foram incluídos 79 pacientes do sexo masculino. Após um mês da erradicação de lesões condilomatosas anais, os participantes voltaram em consulta para coleta de amostras com escova para citologia anal e PCR, e colposcopia anal com biópsia de lesões acetobrancas. Os métodos de detecção das lesões foram comparados entre os pacientes e entre grupos, de acordo com o status de infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV): HIV-negativo; HIV-positivo com TCD4 acima ou abaixo de 350 células/mm3. Resultados: os tipos de HPV mais frequentes foram 6 e 16. Infecção pelo HIV foi associada a maior número de tipos de HPV oncogênicos (p=0,038). Todos os pacientes com PCR negativo apresentaram colposcopia e citologia negativos. Não houve diferença nos achados citológico, colposcópico ou histopatológico entre grupos. Conclusão: a associação dos achados citopatológico, colposcópico e PCR melhorou a acurácia do diagnóstico de lesões anais HPV-induzidas. O grau de imunodeficiência não foi associado a maior frequência de lesões anais HPV-induzidas remanescentes.

Malignant transformation in chronic osteomyelitis / Transformação maligna na osteomielite crônica

ABSTRACT INTRODUCTION: Carcinomatous degeneration is a rare and late complication developing decades after the diagnosis of chronic osteomyelitis. OBJECTIVES: To present the results from a retrospective study of six cases of squamous cell carcinoma arising from chronic osteomyelitis. METHODS: Six cases of chronic osteomyelitis related to cutaneous squamous cell carcinoma were identified. The cause and characteristics of the osteomyelitis were analyzed, as well as time up to malignancy, the suspicion signs for malignancy, the localization and histological type of the cancer, and the type and result of the treatment. RESULTS: The mean time between osteomyelitis onset and the diagnosis of malignant degeneration was 49.17 years (range: 32-65). The carcinoma resulted from tibia osteomyelitis in five cases and from femur osteomyelitis in one. The pathological examination indicated cutaneous squamous cell carcinoma in all cases. All the patients were staged as N0M0, except for one, whose lomboaortic lymph nodes were affected. The treatment consisted of amputation proximal to the tumor in all patients. No patient presented signs of local recurrence and only one had carcinoma metastasis. CONCLUSION: Early diagnosis and proximal amputation are essential for prognosis and final results in carcinomatous degeneration secondary to chronic osteomyelitis.

RESUMO INTRODUÇÃO: Degeneração carcinomatosa é uma complicação rara e tardia que se desenvolve décadas após o diagnóstico de osteomielite crônica. OBJETIVOS: Apresentar os resultados de um estudo retrospectivo de seis casos de carcinoma espino-celular em um contexto de osteomielite crônica. MÉTODOS: Identificamos seis casos de carcinoma espino-celular relacionados à osteomielite crônica. A causa e as características da osteomielite foram analisadas, bem como o tempo decorrido até transformação maligna, os sinais de suspeita de malignização, a localização e o tipo histológico do câncer e o tipo e os resultados do tratamento. RESULTADOS: O tempo médio entre a causa da osteomielite e o diagnóstico da transformação maligna foi de 49,17 anos (intervalo: 32 a 65). O câncer teve origem em osteomielites da tíbia em cinco casos e em uma osteomielite do fêmur em um caso. A análise histológica demonstrou carcinoma espinocelular cutâneo em todos os casos. Todos os pacientes foram estadiados como N0M0, com exceção de um que apresentava atingimento dos gânglios linfáticos lomboaórticos. O tratamento foi a amputação proximal ao tumor em todos os pacientes. Nenhum dos pacientes apresentou sinais de recidiva local e apenas um desenvolveu metastização do carcinoma espinocelular. CONCLUSÃO: O diagnóstico precoce e a amputação proximal ao tumor são fundamentais para o prognóstico e os resultados finais na transformação maligna secundária a osteomielite crônica.

Transformação de tumor filóide benigno em maligno / Transformation of benign phyllodes to malignant phyllodes tumor

tumor filóide da mama é uma neoplasia fibroepitelial rara na qual as características clínicas permanecem insuficientes para determinação de um diagnóstico pré-operatório e com comportamento clínico imprevisível para determinação do tratamento ideal. Há poucos casos publicados envolvendo a transformação maligna de tumor filóide benigno. Esses tumores devem ser suspeitados em pacientes com nódulos de crescimento rápido para evitar uma abordagem inapropriada. Objetivo: Documentar um caso de transformação de tumor filóide benigno em maligno. Metodologia: mulher de 23 anos apresentou há 2 meses história de massa palpável na mama esquerda com rápido crescimento há poucos meses. Não possuía antecedente pessoal ou familiar de câncer de mama. A paciente foi submetida à setorectomia de mama esquerda há um ano e meio, onde o exame físico apresentava massa palpável e regular com 5x6cm e com diagnóstico histopatológico de tumor filóide benigno com realização de setorectomia mamária com incisão periareolar. Resultados: retorna com exame físico apresentando massa palpável bem definida ocupando todo quadrante superior de mama esquerda de 4,5x2,0cm. Sinais de envolvimento cutâneo ou linfonodos palpáveis não foram evidenciados. Durante a investigação diagnóstica, a paciente foi submetida a mamografia e ultrassom. Em virtude da extensão das lesões foi realizada mastectomia preservadora de pele com colocação de prótese e sem dissecção axilar. As margens cirúrgicas estavam livres de tumor. A macroscopia evidenciou lesão de 4,5x 3,0cm e o espécime cirúrgico confirmou o diagnóstico de tumor filóide maligno...

Importance of the problem: Malignant phyllodes tumors are rare fibroepithelial neoplasm in which clinical findings remain insufficient to determine a proper preoperative diagnoses and therefore has an unpredictable clinical outcome for optimal treatment. Few cases have been published involving malignant transformation of benign phyllodes to a malignant phyllodes tumor. These tumors should be suspected in patients with rapid-growing breast nodules to avoid incorrect treatment. Aims: Document a case of a transformation of benign to malignant phyllodes. Methods: A 23-year-old female patient presented a two-month history of palpable mass on the left breast, with accelerated growth in last month. There was no personal or family history of breast Cancer. This patient was submitted to the removal of a nodule in the left breast a year and a half prior. The physical exam presented a protruding and hardened palpable mass with adiameter of 5x6 cm and a histologically diagnosis of benign phyllodes tumor and an areolar incision was made. Results: At that time, the physical exam presented the palpable mass occupying the upper quadrants of the left breast with the dimensions of 4.5x2.0 cm. Signs of skin involvement or axillary lymphadenomegaly were not found. During the diagnostic investigation, the patient was submitted tomammogram and ultrasound. Because of the extension of the lesions, the patient underwent a skinspearing mastectomy with protests without axillary dissection. Surgical margins were free of any signs ofthe tumor. Macroscopy evidenced a lesion measuring 4,5x3,0 cm, and the anatomopathologic analysis of the surgical specimen confirmed the diagnosis of malignant phyllodes tumor...

Análise do gene CDKN1B/p27kip1 em pacientes com neoplasia endócrina múltipla tipo 2 / CDKN1B/p27kip1 gene analysis in patients with multiple endolcrine neopasia type 2 (MEN2)

INTRODUÇÃO: Na Neoplasia Endócrina Múltipla tipo 2 (NEM2), o desenvolvimento do Carcinoma Medular de Tireoide (CMT), Feocromocitoma (FEO) e Hiperparatireoidismo primário (HPT) está associado à mutações germinativas ativadoras no proto-oncogene RET. Casos de CMT esporádico podem apresentar mutações somáticas no RET (~40%). A variabilidade fenotípica observada em casos de CMT e FEO familiais associados à NEM2 indica o envolvimento de eventos genéticos adicionais que seriam responsáveis pelas diferenças clínicas observadas nos indivíduos afetados (idade de desenvolvimento, progressão e agressividade do tumor). Outras alterações genéticas no RET como duplas mutações, SNPs e haplótipos específicos podem influenciar na susceptibilidade, agressividade e modulação do fenótipo NEM2. Entretanto, os estudos de outros genes envolvidos no processo da tumorigênese NEM2 ainda estão em andamento. Recentemente foi mostrado que RET ativado controla a expressão de proteínas inibidoras do ciclo celular (p18 e p27). Mutações germinativas no gene p27 foram recentemente associadas à susceptibilidade de tumores neuroendócrinos e estão associadas à síndrome NEM4 (Neoplasia endócrina múltipla tipo 4). Mutações somáticas, inativadoras de p27, são raramente encontradas em vários tipos de tumores. Entretanto, diversos estudos documentaram que a redução na expressão e a sublocalização citoplamática de p27 são controladas por alterações pós-transducionais e/ou epigenéticas. OBJETIVOS: o estudo teve como objetivos avaliar a participação de genes, recentemente associados ao RET ativado, em tumores de pacientes com NEM2 e também verificar se polimorfismos no gene p27 estariam atuando como moduladores de fenótipo em uma grande família com NEM2. CASUÍTICA: foram analisadas 66 amostras tumorais advindas de 36 pacientes com diagnóstico clínico e genético de NEM2 e 28 indivíduos pertencentes a uma grande família com NEM2A-CMTF e mutação C620R no gene RET. MÉTODOS:...

INTRODUCTION: In Multiple Endocrine Neoplasia type 2 (MEN2) the development of medullary thyroid carcinoma (MTC), pheochromocytoma (PHEO) and primary hyperparathyroidism (HPT) are associated with activating germline mutations in RET proto-oncogene. Cases of sporadic MTC may have somatic RET mutations (~ 40%). The phenotypic variability observed in cases with familial MTC/MEN2 and PHEO/MEN2 indicates the probable involvement of additional genetic events that could be responsible for the clinical differences observed in the affected individuals (age development, progression and aggressiveness of the tumor). Other genetic alterations such as RET double mutations, SNPs and specific haplotypes may influence susceptibility, aggressiveness and MEN2 phenotype modulation. However, studies of other genes involved in the tumorigenesis of MEN2 are still in progress. Recently, it was shown that the activated RET controls the expression of cell cycle inhibitory proteins (p18 and p27). Germline mutations in the p27 gene have recently been associated with the susceptibility to neuroendocrine tumors and are associated with the MEN4 syndrome (Multiple endocrine neoplasia type 4). Somatic inactivating mutations p27 are rarely found in many types of tumors. However, several studies have documented that reduced expression and subcellular location of p27 is controlled by post-transductional changes and/or epigenetic factors. OBJECTIVES: This study aimed to evaluate the role of genes recently associated with RET activated in tumors from MEN2 patients and also check whether polymorphisms in the p27 gene would be acting as modulators of phenotype in a large MEN2 family. PATIENTS: We analyzed 66 tumor samples from 36 patients with clinical and genetic diagnosis of MEN2 and from 28 individuals belonging to a large family with FMTC/MEN2A and RET C620R mutation. METHODS: The analyses of somatic p27, p15, p18 and RET...

Preditores moleculares de evolução da mola hidatiforme no tecido trofoblástico / Molecular prognostic predictors in trophoblastic tissue of hydatidiform mole

A mola hidatiforme (MH) é a forma mais comum de doença trofoblástica gestacional e representa uma condição benigna que em alguns casos pode sofrer malignização. Todas as pacientes diagnosticadas com doenças molares são acompanhadas por pelo menos seis meses para detecção precoce da neoplasia trofoblástica gestacional. No momento, existem poucas ferramentas para avaliação prognóstica da mola hidatiforme. Foi descrita a expressão diferencial de diversos fatores em tecido molar em comparação ao trofoblasto não neoplásico. Essas moléculas podem estar relacionadas com o comportamento agressivo da MH e consequentemente poderiam servir para melhor entendimento do processo de malignização e como preditoras da evolução da doença trofoblástica gestacional.

The hydatidiform mole (HM) is the most common form of gestational trophoblastic disease and a benign condition that in some cases may undergo malignant transformation. All patients diagnosed with molar diseases are monitored for at least six months for early detection of gestational trophoblastic neoplasia. Currently, there are few prognostic tools for the prediction of hydatidiform mole evolution. Differential expression on molar tissue of different molecular factors have been described when compared to non-neoplastic trophoblast. These markers may be associated with aggressive behavior of HM and therefore could serve as predictors of the development of gestational trophoblastic disease and to better understand molar malignant transformation. This review article will summarize and evaluate prognostic molecular markers of HM.