Carnitine analysis in pterygium / Análise de carnitina no pterígio

ABSTRACT Purpose: The aim of the present study was to measure the free carnitine and acylcarnitine levels in pterygium tissue and normal conjunctival tissue at the metabolomics level using tandem mass spectrometry. Methods: In this prospective, clinical randomized study, pterygium tissues and normal conjunctival tissues taken during pterygium excision with autograft were compared regarding their free carnitine and acylcarnitine profiles. After tissue homogenization, carnitine levels were measured using tandem mass spectrometry. The data were statistically analyzed with the Wilcoxon signed-rank test. Results: Pterygium and normal conjunctival tissue samples from a single eye of 29 patients (16 females, 13 males; mean age, 54.75 ± 11.25 years [range, 21-78 years]) were evaluated. While the free carnitine (C0) level was significantly high in the pterygium tissue (p<0.001), acylcarnitine levels were significantly high in some esterized derivatives (C2, C5, C5:1, C5DC, C16:1, C18, methylglutarylcarnitine) (p<0.05). No statistically significant difference was determined for the other esterized derivatives (p>0.05). Conclusion: That the carnitine levels in pterygium tissue were higher suggests that acceleration of cell metabolism developed secondary to chronic inflammation and the premalignant characteristics of pterygium tissue. High carnitine levels may also effectively suppress the apoptosis process. The data reported in our study indicate that further, more extensive studies of the carnitine profile could help clarify the pathogenesis of pterygium.

RESUMO Objetivo: O objetivo deste estudo foi medir os níveis de carnitina livre e acil-carnitina a nível metabolómico com espectrometria de massa em tandem no tecido do pterígio e no tecido conjuntivo normal. Método: Neste estudo prospetivo, clínico e aleatório, os tecidos de pterígio e os tecidos normais de conjuntiva, retirados durante a cirurgia de pterígio com autoenxerto, foram comparados em relação ao perfil de carnitina livre e de acil-carnitina. Após a homogeneização dos tecidos, os níveis de carnitina foram medidos por espectrometria de massa em tandem. A análise estatística dos dados foi realizada com o teste dos postos sinalizados de Wilcoxon. Resultados: A avaliação foi feita através de amostras de tecido pterígio e de conjuntiva normal de um único olho de 29 pacientes (16 mulheres, 13 homens). A média de idade dos pacientes foi de 54,75 ± 11,25 anos (faixa dos 21 aos 78 anos). Enquanto o nível de carnitina livre (C0) foi significativamente elevado no tecido pterígio (p<0,001), os níveis de acil-carnitina foram significativamente elevados em alguns derivados esterificados (C2, C5, C5: 1, C5DC, C16:1, C18, metilglutaril carnitina) (p<0,05). Não foi determinada uma diferença estatisticamen te significante noutros derivados esterificados (p>0,05). Conclusão: Os níveis mais elevados de carnitina no tecido do pterígio sugerem que a aceleração do metabolismo celular se tenha tornado secundária com o efeito da inflamação crónica e o caráter pré-maligno do tecido do pterígio. Os níveis elevados de carnitina também podem ser eficazes na supressão do processo de apoptose. Os dados obtidos no estudo indicam que estudos mais extensivos do perfil da carnitina contribuiriam para o esclarecimento da patogénese do pterígio.

Mechanisms and biomarker candidates in pterygium development / Mecanismos e candidatos a biomarcadores no desenvolvimento do pterígio

ABSTRACT Pterygium pathogenesis has been mainly asso ciated with UV light exposure; however, this association remains quite controversial. The complete mechanism of pterygium also remains to be clarified. Factors such as inflammation, viral infection, oxidative stress, DNA methylation, inflammatory mediators, extracellular matrix modulators, apoptotic and oncogenic proteins, loss of heterozygosity, microsatellite instability, lymphangiogenesis, epithelial-mesenchymal cell transition, and alterations in cholesterol metabolism have been identified as causes. Several studies aimed to clarify the molecular mechanisms underlying the growth and proliferation of pterygium. Understanding its molecular basis provides new potential therapeutic targets for its prevention and treatment. A comprehensive search of the databases, namely, MedLine, EMBASE, and LILACS, was conducted with the following key words: pterygium, epidemiology, pathogenesis, biomarkers, and review. This review describes the epidemiology, clinical presentation, and current investigation of biological mediators involved in pterygium development.

RESUMO A patogênese do pterígio tem sido relacionada, prin cipalmente, à exposição à luz ultravioleta, mas esta asso ciação permanece bastante controversa. O mecanismo completo do pte rígio também permanece por esclarecer. Fatores como inflamação, infecção viral, estresse oxidativo, metilação do DNA, mediadores inflamatórios, moduladores de matriz extracelular, proteínas apoptóticas e oncogênicas, perda de heterozigose, instabilidade de microssatélites, linfangiogênese, transição celular epitelial-mesenquimal e alterações no metabolismo do colesterol tem sido identificados como causas. Diversos estudos visam esclarecer os mecanismos moleculares subjacentes ao crescimento e proliferação do pterígio. Entender sua base mo lecular fornece novos alvos terapêuticos potenciais para sua prevenção e tratamento. Uma busca abrangente nas bases de dados, a saber, MedLine, EMBASE e LILACS, foi realizada com as seguintes palavras-chave: pterígio; epidemiologia; patogênese; biomarcadores e revisão. Esta revisão descreve a epidemiologia, apresentação clínica e a atual investigação de mediadores biológicos envolvidos no desenvolvimento do pterígio.

Expression of specificity protein 1 and collagen I in primary pterygial tissues / Expressão da proteína de especificidade 1 e colágeno I em tecidos pterigiais primários

ABSTRACT Purpose: To determine the expression profiles of the transcription factor specificity protein 1 and collagen I in primary pterygial and normal conjunctival tissues, and to explore the role of specificity protein 1 and collagen I in pterygial development. Methods: The pterygial tissues of 20 patients who underwent resection of primary pterygial tissue in our hospital from June 2016 to December 2017 and the conjunctival tissues of 10 patients with enucleation due to trauma were collected. Reverse transcription quantitative-po lymerase chain reaction and western blot analyses were used to detect the relative expression levels of specificity protein 1 and type I collagen at the mRNA and protein levels. Results: The content of specificity protein 1 and collagen I mRNA and protein was significantly greater in primary pterygial tissue than it was in conjunctival tissue (p<0.05). There was a positive correlation between the mRNA and protein levels of specificity protein 1 and collagen I in primary pterygial tissues (protein: r=1, p<0.05; mRNA: r=1, p<0.05). Conclusion: Specificity protein 1 and collagen I are expressed in normal conjunctival and pterygial tissues, but expression is significantly greater in the latter. Specificity protein 1 and collagen I may be involved in the regulation of the development of primary pterygium.

RESUMO Objetivo: Determinar os perfis de expressão do fator de transcrição da proteína de especificidade 1 e do colágeno I em tecidos pterigiais primários e conjuntivais normais, e explorar o papel da proteína de especificidade 1 e colágeno I no desenvolvimento pterigial. Métodos: Foram coletados os tecidos pterigiais de 20 pacientes submetidos à ressecção de tecido de pterígio primário em nosso hospital no período de junho de 2016 a dezembro de 2017 e os tecidos conjuntivais de 10 pacientes com enucleação por trauma. A reação em cadeia da polimerase quantitativa de transcriptase reversa e a análise de Western blot foram utilizadas para detectar os níveis de expressão relativa da proteína de especificidade 1 e colágeno tipo I nos níveis de mRNA e proteína. Resultados: O conteúdo de especificidade da proteína 1 e do mRNA e proteína do colágeno I foi significativamente maior no tecido de pterígio primário do que no tecido conjuntival (p<0,05). Houve correlação positiva entre os níveis de mRNAs e proteína de especificidade 1 e colágeno I nos tecidos primários do pterígio (proteínas: r=1, p<0,05; mRNA: r=1, p<0,05). Conclusão: A proteína de especificidade 1 e do colágeno I é expressa nos tecidos conjuntivais e pterigiais normais, mas a expressão é significativamente maior no segundo. A especificidade da proteína 1 e do colágeno I pode ser envolvida na regulação do desenvolvimento do pterígio primário.

An investigation of human beta-defensins and cathelicidin expression in patients with pterygium / Uma investigação da expressão de beta-defensinas humanas e de catelidicina em pacientes com pterígio

ABSTRACT Purpose: To investigate human beta-defensins (HBDs) and cathelicidin LL-37 (LL-37) expressions in patients with pterygium. Methods: In this retrospective consecutive case series, 26 pterygium specimens and 15 normal conjunctival specimens of 15 control subjects were in vestigated. Expressions of HBD-1, HBD-2, HBD-3, and LL-37 were assessed using immuno histochemical staining. A brown color in the cytoplasm and/or nuclei of epithelial cells indicated positive staining for HBDs and LL-37. For each antibody, the intensity of the reaction (negative [-], weak [1+], moderate [2+], or strong [3+]) was determined to describe the immunoreactions. Results: The median age was 52 years in both groups. There were no significant differences in age and sex between the groups (p=0.583, p=0.355, respectively). Of the 26 pterygium specimens, 15 (57.7%) (14 weak, 1 moderate staining) showed HBD-2 expression, which was not observed in any of the control specimens. One (3.8%) pterygium and one (6.7%) control specimen demonstrated weak staining for HBD-3. HBD-2 expression was significantly higher in the pterygium specimens than in the controls (p=0.002). None of the tissue specimens had positive staining for HBD-1 or LL-37 in either group (both; p=1.00). Conclusions: HBD-2 expression was higher in pterygium specimens than in the controls. HBD-2 expression that might be stimulated by inflammatory cytokines may be related to inflammation and fibrovascular proliferation and may play a role in pterygium pathogenesis.

RESUMO Objetivo: Investigar as expressões beta defensinas humanas (HBD) e catelicidina em pacientes com pterígio. Métodos: Nesta série de casos retrospectivos consecutivos, 26 espécimes de pterígio e 15 espécimes conjuntivais normais de 15 indivíduos controle foram investigados. As expressões de HBD-1, HBD-2, HBD-3 e catelicidina (LL-37) foram avaliadas por coloração imuno-histoquímica. Uma cor castanha no citoplasma ou nos núcleos de células epiteliais foi definida como coloração positiva para HBDs e LL-37. Para cada anticorpo foi determinada a intensidade da reação (negativo [-], fraco [1+], moderado [2+] ou forte [3+]) para descrever as imunoreações. Resultados: A idade média foi de 52 anos em ambos os grupos. Não houve diferença significativa entre os grupos em termos de idade e sexo (p=0,583, p=0,355, respectivamente). Das 26 amostras de pterígio, 15 (57,7%) (14 fracas e 1 moderada) demonstraram a expressão de HBD-2 enquanto não foi encontrada em nenhum dos espécimes de controlo. Um dos pterígios (3,8%) e um dos espécimes de controlo (6,7%) demonstraram fraca coloração para HBD-3. A expressão de HBD-2 foi significati vamente maior nos espécimes de pterígio do que nos controles (p=0,002). Nenhum dos espécimes de tecido apresentou coloração positiva para HBD-1 ou LL-37 em ambos os grupos (ambos p=1,00). Conclusão: Encontramos aumento da expressão de HBD-2 em espécimes de pte rígio em relação aos controles. A expressão de HBD-2 que pode ser estimulada por citocinas inflamatórias pode estar relacionada com inflamação e proliferação fibrovascular e pode desempenhar um papel na patogênese do pterígio.

Preoperative tranilast as adjunctive therapy to primary pterygium surgery with a 1-year follow-up / Terapia auxiliar com o tranilast pré-operatório na cirurgia do pterígio primário com um ano de seguimento

Purpose: To determine the efficacy of tranilast as an adjunctive therapy in conjunctival autograft. Methods: Twenty-nine patients were randomly allocated to the Tranilast Group (n=15) or the Control Group (n=14). The Tranilast Group received a subconjunctival injection of 0.5% tranilast 30 days prior to surgery. Conjunctival autograft was performed in both groups using fibrin sealant and 0.02% subconjunctival mitomycin C at the end of the surgery. After the resection of the pterygium, immunohistochemistry was performed with 100 cells to identify epithelial cells positive for transforming growth factor-β (TGF-β). Subjective symptoms were evaluated using a 5-point scale, and the recurrence rate was assessed. Results: Both groups showed improvements in their symptoms and similar clinical results. Compared with the Control Group, the Tranilast Group failed to show a decreased recurrence rate (p=0.59). However, the number of epithelial cells expressing TGF-β was lower in the Tranilast Group (5 cells; 95% CI: 2.56-13.15; Control Group, 16 cells, 95% CI: 11.53-24.76; p=0.01). Minimal but reversible complications, including glaucoma secondary to corticosteroids and granuloma, occurred during the study. Conclusion: Tranilast was effective in decreasing the number of pterygium epithelial cells expressing TGF-β. .

Objetivo: Determinar a eficácia do tranilast, como terapia auxiliar no transplante autólogo de conjuntiva. Métodos: Vinte e nove pacientes foram randomizados em dois grupos: Grupo Tratado (15) e Grupo Controle (14). Trinta dias antes da cirurgia, o Grupo Tratado recebeu uma injeção subconjuntival de tranilast a 0,5%. O transplante autólogo de conjuntiva foi realizado em ambos os grupos, usando-se a cola de fibrina e a mitomicina 0,02% subconjuntival, ao final da cirurgia. Cada paciente foi examinado por 12 meses de acompanhamento. A imuno-histoquímica foi realizada, mediante um total de 100 células, a fim de que se contassem as células epiteliais positivas, para o fator de crescimento transformador beta (TGF-β), após a cirurgia do pterígio. Os sintomas subjetivos foram avaliados usando-se uma escala de cinco pontos, e a taxa de recorrência foi avaliada. Resultados: Os 2 grupos apresentaram melhora dos sintomas e com resultados clínicos similares. Quando comparado com o Grupo Controle, o Grupo Tratado falhou em mostrar uma diminuição da taxa de recorrência (p=0,59). Entretanto o número de células epiteliais expressando o TGF-β foi menor no Grupo Tratado (5 células; 95% CI=2,56-13,15; Grupo Controle, 16 células; 95% CI: 11,53-24,76, p=0,01). Complicações mínimas, mas reversíveis, ocorreram durante o estudo, incluindo glaucoma secundário ao uso de corticoide e granuloma. Conclusão: O tranilast foi efetivo em diminuir o número células epiteliais do pterígio expressando o TGF-β. .

p53 expression in pterygium in two climatic regions in Turkey.

Purpose: To assess accumulation of p53 protein in samples of primary pterygium from people living in two different climatic regions in Turkey. Materials and Methods: Group 1 included 101 pterygium specimens from people in Adana located in southern Turkey. Group 2 included 39 pterygium specimens from people in Ankara, located in the middle of Turkey. Climatic conditions throughout the year are sunnier and warmer in Adana than they are in Ankara. The control group (Group 3) included 30 specimens of conjunctiva that had been excised during cataract surgery from 30 patients without pterygium. The pterygial specimens and control conjunctiva were studied by immunohistochemistry using antibodies against p53 protein. Pearson's chi-square test was used to compare the p53 immunoreactivity. Results: The p53 immunoreactivity in Groups 1 and 2 was greater than it was in the control group ( P 0.001). There were no differences in p53 immunoreactivity between Groups 1 and 2 ( P= 0.060). Conclusion: The p53 immunoreactivity was not correlated with ultraviolet irradiation exposure. The p53 immunoreactivity in our pterygium specimens suggests that pterygium could be a result of uncontrolled cell proliferation.

Evaluation of epithelial cell proliferating activity and fibroblast nuclear kariometry in recurrent pterygium treated with mitomycin C / Avaliação da atividade proliferativa das células epiteliais e da cariometria do núcleo dos fibroblastos em pterígios recidivados previamente tratados com a mitomicina C

PURPOSE: To evaluate the effectiveness of mitomycin C (MMC) in preventing recurrence of pterygium following conjunctival autograft transplantation (CAT). Ki-67 antigen to evaluate epithelial cell proliferation and fibroblast nuclear kariometry were used to assist treatment evaluation. METHODS: Twenty-nine patients with recurrent pterygium were divided into three groups: Group (G) 1 - CAT and placebo eyedrops (PED); G2 - CAT, 0.015 percent MMC subconjunctivally, and PED; G3 - CAT and 0.02 percent MMC eyedrops. Immunohistochemistry for the Ki-67 antigen and fibroblast nuclei kariometry were performed on the excised tissue, divided into nasal and temporal sides. Kariometry was evaluated in terms of volume (Vl) and area (Ar) using at least 50 cells/patient. RESULTS: The percentage of positive epithelial cells for the Ki-67 antigen on the nasal and temporal side after treatment of the three groups were: nasal (5.39 percent G1, 4.49 percent G2, and 3.88 percent G3); temporal (3.30 percent G1, 4.46 percent G2, 4.14 percent G3), did not show significant differences. Fibroblast nucleus kariometry was: nasal Vl (792.1 µ3 G1, 605.1 µ3 G2, and 549.9 µ3 G3) and Ar (100.58 µ2 G1, 83.13 µ2 G2, and 78.41 µ2 G3). The three groups showed significant differences: p=0.039 and p=0.035, for respectively Vl and Ar, on the nasal side. After a six month of treatment, the three groups presented the following recurrence rates: G1, 22.22 percent, G2, 18.18 percent and G3, 33.33 percent, respectively. CONCLUSION: MMC did not reduce the number of positive epithelial cells for the Ki-67 antigen in recurrent pterygium, but decreased fibroblast nucleus volume and area on the nasal side of the pterygia. The number of positive epithelial cells for the Ki-67 antigen seemed not to be related to pterygium recurrence observed over a six-month post-surgery period. The role of epithelial cell proliferation in pterygium recurrence should be evaluated by further studies.

OBJETIVO: Avaliar a eficácia da mitomicina C (MMC) na prevenção da recorrência quando previamente utilizada no transplante autólogo de conjuntiva (TAC). A avaliação da proliferação celular epitelial pelo antígeno Ki-67 e a cariometria do núcleo dos fibroblastos foram usados como auxiliares na avaliação do tratamento. MÉTODOS: Vinte e nove pacientes com pterígio recidivado foram divididos em três grupos: Grupo (G) 1-TAC e colírio placebo (PLA); G2-TAC, MMC 0,015 por cento subconjuntival e PLA; G3-TAC e colírio de MMC 0,02 por cento. A imuno-histoquímica foi realizada no tecido excisado para o antígeno Ki-67, como a cariometria dos núcleos dos fibroblastos (divididos em lado nasal e temporal). A cariometria dos núcleos dos fibroblastos foi avaliada de acordo com os seguintes parâmetros: volume (Vl) e área (Ar) em pelos menos 50 células por paciente. RESULTADOS: A porcentagem das células epiteliais positivas para o antígeno Ki-67 no lado nasal e temporal após o tratamento dos três grupos estudados foi: nasal (3,30 por cento G1, 4,49 por cento G2 e 3,38 por cento G3) e temporal (3,30 por cento G1, 4,46 por cento G2 e 4,14 por cento G3) não mostrando diferença significativa. A cariometria do núcleo dos fibroblastos foi: Vl nasal (792,1 µ3 G1, 605,1 µ3 G2, e 549,9 µ3 G3) e a Ar (100,58 µ2 G1, 83,13 µ2 G2, e 78,41 µ2 G3). Os três grupos mostraram uma diferença significativa p=0,039 e p=0,035, respectivamente do Vl e da Ar no lado nasal. Após seis meses de tratamento, os três grupos apresentaram a seguinte taxa de recidiva: 22,22 por cento G1, 18,18 por cento, G2 e 33,33 por cento G3 respectivamente. CONCLUSÃO: O uso da MMC não interferiu nas células epiteliais positivas para o antígeno Ki-67 no pterígio recidivado, mas acarretou diminuição do volume e área dos núcleos dos fibroblastos no lado nasal do pterígio. As células epiteliais positivas para o antígeno Ki-67 parecem não ter relação com a recidiva do pterígio após seis meses...