Inflammatory biomarkers in sera of patients with intervertebral disc degeneration / Biomarcadores inflamatórios no plasma de pacientes com degeneração do disco intervertebral

ABSTRACT Objective: To evaluate intervertebral disc levels of inflammatory factor (interleukin 6) and proteinase activity (cathepsin B) in patients with a degenerative disease and serum levels of interleukin 6, serum cathepsin B activity and hyaluronic acid biomarkers. Methods: We conducted immunohistochemistry studies of intervertebral discs to analyze interleukin 6 and cathepsin B levels of patients with degenerative disease and spine fracture (Control Group) and to measure hyaluronic acid, interleukin 6 and cathepsin B activity from sera of intervertebral disc degeneration patients, fracture patients, and healthy individuals. Results: Interleukin 6 and cathepsin B seem to be related with physiopathology of intervertebral disc degeneration, since the levels of both were higher in discs of patients with intervertebral disc degeneration. Interleukin 6 and cathepsin B do not represent good biomarkers of degenerative intervertebral disc disease, since the level of such compounds is increased in the plasma of patients with fractures. Conclusion: Hyaluronic acid can be a biomarker for intervertebral disc degeneration, because hyaluronic acid levels were higher only in sera of patients with intervertebral disc degeneration.

RESUMO Objetivo: Avaliar os níveis de fatores inflamatórios nos discos intervertebrais (interleucina 6) e proteinase (catepsina B) em pacientes com doença degenerativa de disco intervertebral, além de verificar os níveis séricos de interleucina 6, ácido hialurônico e atividade sérica da catepsina B. Métodos: Foi realizado exame imuno-histoquímica dos discos intervertebrais de pacientes com doença degenerativa e fratura da coluna (Grupo Controle) e análise do plasma de pacientes com doença degenerativa de disco intervertebral. Como controle, foram utilizados plasma de pacientes com fraturas, além de indivíduos saudáveis. Resultados: Interleucina 6 e catepsina B sugerem relação com a fisiopatologia da doença degenerativa de disco intervertebral, uma vez que os níveis de ambos foram maiores nos discos de pacientes com doença degenerativa de disco intervertebral. Interleucina 6 e catepsina B não representam bons biomarcadores da doença degenerativa do disco intervertebral, já que também encontram níveis aumentados em plasma de pacientes com fratura. Conclusão: O ácido hialurônico é um possível biomarcador de doença degenerativa de disco intervertebral, porque os níveis de ácido hialurônico foram maiores apenas em plasma de pacientes com doença degenerativa de disco intervertebral.

Glycomics expression analysis of sulfated glycosaminoglycans of human colorectal cancer tissues and non-neoplastic mucosa by electrospray ionization mass spectrometry / Análise da expressão de glicosaminoglicanos sulfatados no tecido humano neoplásico colorretal e na mucosa não neoplásica por espectrometria de massa por ionização por electrospray

ABSTRACT Objective To determine the presence of glycosaminoglycans in the extracellular matrix of connective tissue from neoplastic and non-neoplastic colorectal tissues, since it has a central role in tumor development and progression. Methods Tissue samples from neoplastic and non-neoplastic colorectal tissues were obtained from 64 operated patients who had colorectal carcinoma with no distant metastases. Expressions of heparan sulphate, chondroitin sulphate, dermatan sulphate and their fragments were analyzed by electrospray ionization mass spectrometry, with the technique for extraction and quantification of glycosaminoglycans after proteolysis and electrophoresis. The statistical analysis included mean, standard deviation, and Student’st test. Results The glycosaminoglycans extracted from colorectal tissue showed three electrophoretic bands in agarose gel. Electrospray ionization mass spectrometry showed characteristic disaccharide fragments from glycosaminoglycans, indicating their structural characterization in the tissues analyzed. Some peaks in the electrospray ionization mass spectrometry were not characterized as fragments of sugars, indicating the presence of fragments of the protein structure of proteoglycans generated during the glycosaminoglycan purification. The average amount of chondroitin and dermatan increased in the neoplastic tissue compared to normal tissue (p=0.01). On the other hand, the average amount of heparan decreased in the neoplastic tissue compared to normal tissue (p= 0.03). Conclusion The method allowed the determination of the glycosaminoglycans structural profile in colorectal tissue from neoplastic and non-neoplastic colorectal tissue. Neoplastic tissues showed greater amounts of chondroitin sulphate and dermatan sulphate compared to non-neoplastic tissues, while heparan sulphate was decreased in neoplastic tissues.

RESUMO Objetivo Determinar a presença de glicosaminoglicanos na matriz extracelular do tecido conjuntivo colorretal neoplásico e não neoplásico, tendo em vista seu papel central no desenvolvimento e na progressão dos tumores. Métodos Amostras de tecidos colorretais neoplásicos e não neoplásicos foram obtidas de 64 pacientes operados com carcinoma colorretal sem metástases a distância. As expressões de heparan sulfato, sulfato de condroitina e sulfato de dermatan e seus fragmentos foram analisadas por espectrometria de massa por ionização por electrospray, com técnica de extração e quantificação de glicosaminoglicanos após proteólise e eletroforese. Para análise estatística, utilizaram-se média, desvio padrão e teste t de Student. Resultados Em gel de agarose, os glicosaminoglicanos extraídos de tecido colorretal mostraram três bandas eletroforéticas. A espectrometria de massa por ionização por electrospray mostrou fragmentos de dissacarídeos característicos de glicosaminoglicanos e indicou sua característica estrutural. Alguns picos na espectrometria de massa por ionização por electrospray não foram caracterizados como fragmentos de açúcares, sugerindo a presença de fragmentos de proteínas estruturais dos proteoglicanos, formadas durante a purificação dos glicosaminoglicanos. A quantidade média de condroitina e dermatan aumentou no tecido neoplástico em relação ao tecido normal (p=0,01). Por outro lado, a quantidade média de heparan foi menor no tecido neoplásico em relação ao tecido normal (p=0,03). Conclusão O método empregado permitiu determinar o perfil estrutural dos glicosaminoglicanos nas amostras. Tecidos neoplásicos apresentaram maiores quantidades de sulfato de condroitina e sulfato de dermatan em comparação com os não neoplásicos, enquanto o sulfato de heparan foi encontrado em menores quantidades nos tecidos neoplásicos.