Definición, patogenia y factores de riesgo de la fibrosis pulmonar idiopática / Definition, pathogenesis and risk factors of idiopathic pulmonary fibrosis

La fibrosis pulmonar idiopática (FPI) es una forma específica de neumonía intersticial idiopática, de tipo fibrosante crónica y progresiva, con patrón radiológico y/o histológico de neumonía intersticial usual (NIU). Su patogenia es compleja, el modelo más aceptado actualmente es basado en las células epiteliales alveolares, aberrantemente activadas que conducen a la proliferación de fibroblastos y su diferenciación a miofibroblastos que depositan matriz extracelular y destruyen irreversiblemente la arquitectura pulmonar. No existe un claro factor inicial que explique la activación y posterior mantención del mecanismo de la fibrosis. El factor de crecimiento transformante beta (TGF-β) liberado por las células epiteliales alveolares se ha implicado como unos de los principales conductores de la inducción y proliferación de fibroblastos alterados que persiste mucho tiempo después de la estimulación inicial, lo que explicaría en gran parte el comportamiento clínico progresivo y crónico.

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a specific form of idiopathic interstitial pneumonia, of chronic and progressive fibrosing type, with radiological and / or histological pattern of usual interstitial pneumonia (UIP). Its pathogenesis is complex, the most accepted model currently is based on the fact that the alveolar epithelial cells, aberrantly activated, lead to the proliferation of fibroblasts and their differentiation to myofibroblasts that deposit extracellular matrix and irreversibly destroy the pulmonary architecture. There is no clear initial trigger that explains the activation and subsequent maintenance of the fibrosis mechanism. The transforming growth factor beta (TGF-β), released by the alveolar epithelial cells, has been implicated as one of the main drivers of the induction and proliferation of altered fibroblasts that persists long after the initial stimulation, which would largely explain progressive and chronic clinical behavior.

El hexaclorobenceno como factor de riesgo en el cáncer de mama / Hexachlorobenzene as a risk factor in breast cancer

Hexachlorobenzene (HCB) is a widespread environmental pollutant and an endocrine disruptor. Chronic exposure of humans to HCB elicits porphyria, neurologic symptoms, immune disorders and thyroid dysfunctions. It is a dioxin-like compound and a weak ligand of the AhR (aryl hydrocarbon receptor), a transcription factor that modulates genes related to detoxification, proliferation, migration and invasion. This study was carried out to revise the results of HCB action on mammary gland and breast cancer, summarizing the main ideas of its mechanism of action. HCB increases tumor development and active c-Src/EGFR (epidermal growth factor receptor) signaling pathways, while reducing tyrosine537-ER-alpha (estrogen receptor-alpha) phosphorylation, and promoting a phenotype with enhanced malignancy and lung metastasis in different animal models. In a rat mammary gland, HCB promotes an estrogenic microenvironment by activation of ER-alpha and Insulin/IGFs (insulin growth factors) pathways. HCB induces cell proliferation, promoting cell cycle progression and enhancing cyclin D1 expression and c-Src/p27 interaction in (ER-alpha) MCF-7 human breast cancer cell line. In (ER-alpha)(-) MDA-MB-231 breast cancer cells, the pesticide enhances cell migration and invasion as well as metalloproteases and TGF-beta1 (transformig growth factor-beta1) expression. In conclusion our current study suggests that alterations in the estrogenic microenvironment may influence the biological behavior of mammary gland or breast tumors, leading to preneoplastic lesions or enhanced malignancy, respectively. Our findings suggest that HCB may be a risk factor for human breast cancer progression.

El hexaclorobenceno (HCB) es un contaminante ambiental ampliamente distribuido y un desorganizador endocrino. Su exposición crónica en seres humanos produce porfiria, síntomas neurológicos, trastornos inmunitarios y disfunciones tiroideas. Es un agonista débil del receptor de hidrocarburos aromáticos (AhR), un factor de transcripción que modula genes relacionados con el metabolismo de xenobióticos, la proliferación, la migración y la invasión. Nuestro objetivo es revisar los efectos del HCB en la glándula mamaria y el cáncer mamario, resumiendo los principales mecanismos de acción. El HCB aumenta el desarrollo tumoral y activa vías de señalización de c-Src/receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR), mientras que disminuye la fosforilación de tirosina 537/receptor de estrógenos alfa (RE-alfa), promoviendo un fenotipo de mayor malignidad y metástasis pulmonar en diferentes modelos con animales. En la glándula mamaria de rata genera un microambiente estrogénico por activación del RE-alfa y las vías de insulina/factores de crecimiento similares a la insulina (IGF). En células de cáncer mamario humanas MCF-7 (RE-alfa) induce proliferación celular, promoviendo la progresión del ciclo, aumentando la ciclina D1 y la interacción p27/c-Src. En MDA-MB-231 (-RE-alfa) estimula la migración e invasión, así como la expresión de metaloproteasas y factor de crecimiento transformante beta 1 (TGF-beta 1). Estos estudios indican que las alteraciones en el microambiente estrogénico podrían influir el comportamiento biológico de la glándula mamaria y los tumores, lo que provoca lesiones preneoplásicas o aumento en la malignidad tumoral mamaria. Nuestros hallazgos sugieren que el HCB podría ser un factor de riesgo para la progresión del cáncer de mama humano.

Enfermedad de Camurati-Engelmann: reporte de un caso y revisión de la literatura / Camurati-Engelmann disease: case report and review of literature

La enfermedad de Camurati-Engelmann es una entidad poco común debida a mutaciones en el gen que codifica el TGF-(3. Se caracteriza por hiperostosis de huesos largos y cráneo, acompañada de dolor óseo intenso, ocasionalmente debilidad muscular, marcha de pato. El tratamiento se basa en el uso de glucocorticoides en dosis altas y en casos severos la descompresión quirúrgica está indicada. Desde nuestro conocimiento este es el primer caso reportado en Colombia

Camurati-Engelmann disease is a rare entity due to mutations in the gene encoding the TGF-(3. It is characterised by hyperostosis of long bones and skull, accompanied by severe bone pain, and occasionally muscular weakness and a waddling gait. The treatment is based on the use of high doses of glucocorticoids, and in severe cases surgical decompression is indicated. As far as we know, this is the first case reported in Colombia

TGF-beta alterations in oral squamous cell carcinoma: narrative review / Alteraciones de TGF-beta en el carcinoma oral de células escamosas: revisión narrativa

The transforming growth factor beta (TGF-beta) is a cytokine that plays crucial roles in the regulation of angiogenesis, immune response, proliferation, migration and apoptosis of cells. In addition, it can inhibit cell progression and stimulate apoptosis in early stages of cancer. TGF-beta is a multifunctional homodimeric protein secreted by various cell lines, which have three different isoforms: TGF-beta1, TGF-beta2 and TGF-beta3. In normal conditions, TGF-beta1 activates some tumor suppressor cell signaling pathways that inhibit proliferation and are involved in cell migration, differentiation and apoptosis. However, in more advanced stages of cancer, when TGF-beta1 is altered, it acts as a promoter of tumorigenesis and may cause: 1) increased TGF-beta1, 2) overexpression of TGF-beta1 receptors (TbetaR), 3) TbetaR mutations, and 4) downregulation of TGF-beta receptor. In oral squamous cell carcinoma, the path is altered especially at the level of transmembrane receptors, with the TbetaR-II and TbetaR-III subtypes being the most affected. However, there is little information on the prognostic role it plays in the various types of cancers. It is important to study the signaling pathways of TGF-beta in order to develop techniques that may help detect their alterations and restore their normal operation. The objective of this review is to describe the alterations of TGF-beta in oral squamous cell carcinoma.

El factor de crecimiento transformante beta (TGF-beta) es una citocina que cumple funciones fundamentales en la regulación de la angiogénesis, respuesta inmune, proliferación, migración y apoptosis celular. Además, puede inhibir la progresión celular y estimular la apoptosis en etapas tempranas del cáncer. El TGF-beta es una proteína homodimérica multifuncional secretada por diversas líneas celulares, que presentan 3 isoformas: TGF-beta1, TGF-beta2 y TGF-beta3. En condiciones normales TGF-beta1 activa a algunas vías de señalización celular supresoras de tumores que inhiben la proliferación, y participan en la migración, diferenciación y apoptosis. Sin embargo, cuando esta se ve alterada, en etapas más avanzadas del cáncer actúa como promotor de la tumorogénesis, pudiendo producir: 1) aumento del TGF-beta1, 2) sobre expresión de los receptores del TGF-beta1 (TbetaR), 3) mutaciones de TbetaR, y 4) falla en la regulación negativa de TbetaR. En el carcinoma oral de células escamosas, la vía se ve alterada especialmente a nivel de sus receptores transmembranales, siendo los subtipos TbetaR-II y TbetaR-III los más afectados. Sin embargo, es escasa la información sobre el rol pronóstico que juega en los diversos tipos de cánceres. Es importante estudiar las vías de señalización de TGF-beta para desarrollar técnicas que detecten sus alteraciones y restauren el funcionamiento del sistema. El objetivo de esta revisión es describir las alteraciones de TGF-beta en carcinoma oral de células escamosas.

Expresión génica del factor de crecimiento transformante beta en niños con fisura labio palatina no sindrómica / Gene expression of transforming growth factor bet in children with non-syndromic cleft lip and palate

El objetivo fue determinar la expresión génica del factor de crecimiento transformante beta (TGF-ß) y posibles factores de riesgo en niños con y sin fisuras labio palatina no sindrómicas (FLPNS). Diseño de casos (Niños con fisuras orales; n= 20) y controles (niños no afectados; n= 40). A partir de muestras de saliva se realizó la extracción de mRNA utilizando el RNeasy® Protect Saliva Mini Kit-QIAgen y la expresión génica del TGF-ß mediante la reacción en cadena de la polimerasa en transcriptasa reversa, además se aplicó un cuestionario para registrar características sociodemográficas y posibles factores de riesgo durante el periodo de concepción (medicamentos, enfermedades, alcohol, cigarrillo y edad de los padres).Los datos fueron analizados mediante medidas de tendencia central y dispersión, frecuencias y porcentajes, para establecer asociaciones se utilizaron las prueba T-Student, Chi-cuadrado y Odds ratio, asumiendo un límite de confianza de 0,05. El promedio de edad de los participantes fue de 6,8 (DE= 4,6) años y el 63,3 % eran de sexo masculino. Al evaluar los posibles factores asociados con el desarrollo de FLPNS no se encontraron diferencias significativas, sin embargo el 11,7 % de las madres habían ingerido algún tipo de medicamentos durante el embarazo, el 1,7 % habían fumado algún cigarrillo y el 13,3 % ingerido alcohol. Existieron diferencias significativas en la expresión génica del TGF-ß entre los grupos (p= 0,0205), siendo menor en grupo de casos. Los factores de riesgo evaluados mostraron poca evidencia de asociación con la presencia de FLAPNS, los niños con esta alteración tienen menor expresión génica del TGF-ß, sugiriendo que alteraciones moleculares en la vía de señalización del TGF-ß posiblemente están involucradas en el desarrollo de las fisuras labio palatinas, ya que se pueden afectar procesos de diferenciación, crecimiento y proliferación celular, en donde participan varios genes incluyendo el TGF-ß.

The aim of this study was to determine gene expression of transforming growth factor beta (TGF-ß) and possible risk factors in children with and without non-syndromic oral clefts. Cases (Children with cleft lip and palate; n= 20) and controls (unaffected children; n= 40) study, from saliva samples mRNA extraction was performed using the RNeasy® Protect Saliva Mini Kit-QIAgen and gene expression of TGF-ß by reverse transcriptase polymerase chain reaction, a questionnaire was also applied to record sociodemographic characteristics and possible risk factors. Data were analyzed using measures of central tendency and dispersion, frequencies and percentages. Odds ratio, Chi-square and T-Student tests were used to determine association (p<0.05). The average age of participants was 6.8 (SD= 4.6) years and 63.3 % were male. No statistically significant association was found between any of the possible risk factors examined with the development of oral clefts (p> 0.05), however it was reported that 11.7 % of mothers had ingested some type of drug during pregnancy, 1.7 % reported maternal smoking and 13.3 % reported alcohol consumption. There were significant differences in gene expression levels of TGF-ß between groups (p= 0.0205), being lower in children with oral clefts. Most environmental risk factors evaluated here gave little evidence of association with the presence of oral clefts. Children with oral clefts have lower gene expression of TGF-ß, suggesting that molecular alterations in the signaling pathway of TGF-ß are possibly involved in the development of cleft lip and palate, as they can affect processes of differentiation, growth and proliferation cell, where several genes are involved including TGF-ß.

Immunolocalization of the TGFB1 system in submandibular gland fibrosis after experimental periodontitis in rats

Saliva is the first barrier to entry of bacteria and viruses into the body. The submandibular glands (SMG) contribute to the maintenance of oral health and regulation of immune/ inflam matory responses. Previous studies suggest that transforming growth factor beta 1 (TGFB1) may contribute to salivary gland fibrosis but the expression of the TGFB1 system in the SMG has not been elucidated. Thus, the aim of this study was to analyze in rat SMG the immunolocalization of TGFB1 and its specific receptors ALK5 (profibrotic) and ALK1 (proproliferative) and the coreceptor endoglin (EDG) in a bilateral experimental periodontitis (EP) model (cotton thread ligature around the neck of the first lower molars) for 1 and 6 weeks. Fixed SMG were embedded in paraffin and serially cut for routine hematoxylin-eosin staining for histological analysis or immunohistochemical techniques by diaminobenzidine detection. SMG histology from animals with EP showed timedependent structural changes involving marked reduction in the height of the contoured ducts, cell destruction, loss of secretory granules, periductal congestion and excess connective tissue surrounding these ducts indicative of a fibrotic process, compared to control SMG. TGFB1, ALK5 and ALK1 receptors and the coreceptor EDG were mainly immunolocalized in ductal cells and in the fibrotic areas in EP groups. The expression of the profibrotic ALK5 receptor was increased in areas of fibrosis in SMG of animals with EP. In SMG of rats with EP, the localization of the TGFB1 specific receptors in the ducts and cells from fibrotic areas, due to the expression of TGFB1 in the surrounding areas, might indicate paracrine and autocrine actions exerted by TGFB1 via its specific receptors. The results of this study suggest that TGFB1 promotes fibrosis, inducing cell proliferation via ALK1 and EDG receptors and stimulates fibrosis relatedprocesses via ALK5 receptor, which could lead to abnormal secretor activity of the SMG during periodontal disease.

La saliva es la primera barrera para la entrada de bacterias y virus en el cuerpo. Las glándulas submandibulares (GSM) contribuyen al mantenimiento de la salud oral y a la regulación de las respuestas inmunoinflamatorias. Estudios previos sugieren que el factor de crecimiento transformante beta 1 (TGFB1) puede contribuir a la fibrosis de las glándulas salivales, pero la expresión y localización del sistema TGFB1 en las GSM no ha sido dilucidada. El objetivo del presente trabajo fue analizar por inmunohistoquímica en las GSM de ratas la expresión de TGFB1 y sus receptores específicos ALK5 (profibrótico) y ALK1 (proproliferativo) y el coreceptor endoglina (EDG) en un modelo de periodontitis bilateral experimental (PE) (hilo de algodón alrededor del cuello de los primeros molares inferiores) durante 1 y 6 semanas. Las GSM fueron fijadas y embebidas en parafina para realizar cortes seriados los cuales se tiñeron con hematoxilinaeosina para analizar la histología o se procesaron para realizar la técnica de inmunohistoquímica mediante detección con diaminobenzidine. La histología de las GSM de animales con PE reveló cambios estructurales tiempo dependientes, con una marcada reducción de la altura de los conductos, destrucción celular, pérdida de gránulos secretores, congestión periductal y exceso de tejido conectivo que rodea los conductos, indicando un proceso de fibrosis respecto de las GSM de animales control. TGFB1, ALK5 y ALK1 y el coreceptor EDG fueron principalmente inmunolocalizados en las células que forman los ductos y en las áreas de fibrosis en los grupos con PE. La expresión del receptor profibrótico ALK5 se incrementó en las áreas de fibrosis en GSM de animales con PE. En GSM de ratas con PE, la localización de los receptores específicos de TGFB1 en las células de los conductos y áreas de fibrosis, junto con la expresión de TGFB1 en las áreas circundantes, podría indicar acciones paracrinas y autocrinas ejercidas por TGFB1 a través de sus receptores específicos. Los resultados de este estudio sugieren que TGFB1 podría inducir un proceso de fibrosis promoviendo la proliferación celular a través de los receptores ALK1 y EDG, y favoreciendo procesos relacionados con la fibrosis a través de su receptor ALK5, lo que conduciría a una actividad secretora anormal de la GSM durante la enfermedad periodontal.

Fibrosis Hepática: El papel de las metaloproteinasas y de TGF-β / Hepatic fibrosis: Role of matrix Metallopoteases and TGF-β

La fibrosis hepática involucra múltiples eventos celulares y moleculares que inducen un excesivo depósito de proteínas de matriz extracelular que distorsionan la arquitectura del parénquima hepático, cuya etapa final es conocida como cirrosis. El daño proviene de una variedad de causas como abuso de drogas y enfermedades virales, autoinmunes, metabólicas y colestásicas. La degradación de estas proteínas de matriz ocurre predominantemente como una consecuencia de la acción de metalopro teinasas (MMPs) que degradan sustratos colágenos y no colágenos. La degradación de la matriz en el hígado se lleva a cabo principalmente por la acción de cuatro de estas enzimas: MMP-1, MMP-2, MMP-3 y MMP-9. En el sistema fibrinolítico, las MMPs pueden ser activadas a través de un corte proteolítico por acción del activador de plasminógeno tipo urocinasa y un segundo mecanismo de activación es realizado por las mismas MMPs. La regulación para restringir la actividad puede ser a diferentes niveles; en el sistema fibrinolítico el principal regulador es el PAI- 1, molécula que bloquea la conversión de plasminógeno a plasmina y la MMP no puede ser activada. Un segundo nivel de inhibición es posible a través del TIMP, que inhibe la actividad proteolítica aun cuando las MMPs hayan sido activadas vía plasmina. Durante condiciones patológicas la sobreexpresión de estos inhibidores es dirigida por el factor de crecimiento transformante β, el cual en un padecimiento fibrótico actúa como el más importante factor adverso.

Liver fibrosis and cirrhosis involve multiple cellular and molecular events that lead to deposition of an excess of extracellular matrix proteins and increase the distortion of normal liver architecture. Etiologies include chronic viral hepatitis, alcohol abuse and drug toxicity. Degradation of these matrix proteins occurs predominantly as a result of a family of enzymes called metalloproteinases (MMPs) that specifically degrade collagenous and non collagenous substrates. Matrix degradation in the liver is due to the action of at least four of these enzymes: MMP-1, MMP-2, MMP 3 and MMP 9. In the fibrinolytic system, MMPs can be activated through proteolytic cleavage by the action of urokinase plasminogen activator; a second mechanism includes the same metalloproteinases. This activity is regulated at many levels in the fibrinolytic system. The main regulator is the PAI- 1. This molecule blocks the conversion of plasminogen into plasmin, and the MMP cannot be activated. At a second level, the inhibition is possible by binding to inhibitors called TIMP that can inhibit the proteolytic activity even when the MMPs had been previously activated by plasmin. During abnormal conditions, overexpression of these inhibitors is directed by the transforming growth factor-β that in a fibrotic disease acts as an extremely important adverse factor.