Increased expression levels of metalloprotease, tissue inhibitor of metalloprotease, metallothionein, and p63 in ectopic endometrium: an animal experimental study / Aumento nos níveis de expressão de metaloprotease, inibidor tecidual das metaloproteases, metalotioneina e p63 em endométrio ectópico: um estudo experimental animal

Abstract Objective To characterize the patterns of cell differentiation, proliferation, and tissue invasion in eutopic and ectopic endometrium of rabbits with induced endometriotic lesions via a well- known experimental model, 4 and 8 weeks after the endometrial implantation procedure. Methods Twenty-nine female New Zealand rabbits underwent laparotomy for endometriosis induction through the resection of one uterine horn, isolation of the endometrium, and fixation of tissue segment to the pelvic peritoneum. Two groups of animals (one with 14 animals, and the other with15) were sacrificed 4 and 8 weeks after endometriosis induction. The lesion was excised along with the opposite uterine horn for endometrial gland and stroma determination. Immunohistochemical reactions were performed in eutopic and ectopic endometrial tissues for analysis of the following markers: metalloprotease (MMP-9) and tissue inhibitor of metalloprotease (TIMP-2), which are involved in the invasive capacity of the endometrial tissue; and metallothionein (MT) and p63, which are involved in cell differentiation and proliferation. Results The intensity of the immunostaining for MMP9, TIMP-2, MT, and p63 was higher in ectopic endometria than in eutopic endometria. However, when the ectopic lesions were compared at 4 and 8 weeks, no significant difference was observed, with the exception of the marker p63, which was more evident after 8 weeks of evolution of the ectopic endometrial tissue. Conclusion Ectopic endometrial lesions seem to express greater power for cell differentiation and tissue invasion, compared with eutopic endometria, demonstrating a potentially invasive, progressive, and heterogeneous presentation of endometriosis.

Resumo Objetivo Caracterizar o padrão de diferenciação celular, proliferação e invasão tecidual em endométrio eutópico e ectópico de coelhas com lesões de endometriose induzidas por um modelo experimental 4 e 8 semanas após o procedimento de implantação endometrial. Métodos Vinte e nove coelhas fêmeas Nova Zelândia foram submetidas a laparotomia para indução de endometriose através da ressecção de um dos cornos uterinos, isolamento do endométrio e fixação do tecido no peritônio pélvico. Dois grupos de animais (14 animais em um grupo e 15 animais no outro) foram sacrificados 4 e 8 semanas após a indução da endometriose. A lesão foi excisada junto com o corno uterino contralateral para determinação da presença de glândulas e de estroma endometrial. Reações de imunohistoquímica foram realizadas no tecido endometrial eutópico e ectópico para análise dos seguintes marcadores: metaloprotease (MMP9) e inibidor tecidual da metaloprotease 2 (TIMP-2), os quais estão envolvidos na capacidade de invasão do tecido endometrial; e metalotioneina (MT) e p63, os quais estão envolvidos na diferenciação e proliferação celular. Resultados A intensidade da imunomarcação para MMP9, TIMP-2, MT e p63 foi mais alta nos endométrios ectópicos do que nos endométrios eutópicos. Contudo, quando as lesões foram comparadas entre 4 e 8 semanas, nenhuma diferença foi observada, com exceção do marcador p63, o qual foi mais evidente depois de 8 semanas de evolução do tecido endometrial ectópico. Conclusão Lesões endometriais ectópicas parecem expressar maior poder de diferenciação celular e de invasão tecidual comparadas com endométrios eutópicos, demonstrando o potencial de invasão, de progressão e de apresentação heterogênea da endometriose.

Common Dysregulated Genes in Endometriosis and Malignancies / Genes comuns desregulados em endometriose e doenças malignas

Abstract Several authors have investigated the malignant transformation of endometriosis, which supports the hypothesis of the pre-neoplastic state of endometriotic lesions, but there are few data about the pathways and molecular events related to this phenomenon. This review provides current data about deregulated genes that may function as key factors in the malignant transition of endometriotic lesions. In order to do so, we first searched for studies that have screened differential gene expression between endometriotic tissues and normal endometrial tissue of women without endometriosis, and found only two articles with 139 deregulated genes. Further, using the PubMed database, we crossed the symbol of each gene with the terms related to malignancies, such as cancer and tumor, and obtained 9,619 articles, among which 444 were studies about gene expression associated with specific types of tumor. This revealed that more than 68% of the analyzed genes are also deregulated in cancer. We have also found genes functioning as tumor suppressors and an oncogene. In this study, we present a list of 95 informative genes in order to understand the genetic components that may be responsible for endometriosis' malignant transformation. However, future studies should be conducted to confirm these findings.

Resumo Vários autores têm estudado transformações malignas em endometriose que suportam a hipótese de um estado pré-neoplásico das lesões endometrióticas; contudo, existem poucos dados sobre as vias e eventos moleculares relacionados a este fenômeno. Esta revisão fornece dados atuais sobre genes desregulados que possam funcionar como fatores-chave para a transição maligna das lesões endometrióticas. Assim, inicialmente, estudos de expressão gênica diferencial em larga escala comparando tecido endometriótico e endométrio normal de mulheres sem endometriose foram procurados, e apenas dois artigos com 139 genes desregulados foram obtidos. Posteriormente, usando o banco de dados do PubMed, foram cruzados os símbolos de cada gene com termos relacionados à malignidade, como câncer e tumor, e 9.619 artigos foram obtidos, dos quais 444 eram estudos sobre expressão de genes associados a tipos específicos de tumor. Isto revela que mais de 68% dos genes analisados eram também desregulados em câncer. Também foram encontrados genes que funcionam como supressor tumoral e um oncogene. Este estudo apresenta uma lista de 95 genes informativos para compreender os componentes genéticos que possam ser responsáveis por transformações malignas na endometriose. Contudo, estudos futuros são necessários para confirmar estes achados.

System for storing, recovering, and comparing gene expressioninformation from patients with endometriosis / Sistema para armazenamento, recuperação e comparação de informações sobre expressão gênica empacientes com endometriose / Sistema de almacenamiento, recuperación y comparación de Informaciones sobre expresión génica en pacientes con endometriosis

Objective: To develop a web-based system to store, recover, compare, and associate information obtained using high-throughput molecular genetic techniques regarding differentially expressed genes in patients with endometriosis. Methods: A web-based tool was developed using the Java programming and XHTML markup languages. Professionals and researchers in the contributed to the database by uploading research data from scientific articles in which screening techniques had been performed to determine differential gene expression in women with and without endometriosis. Results: a web-based system with the main functionalities of article registration and gene searching was developed. These functions allow the user to identify coincidences between the results reported in the registered articles regarding differential gene expression. Conclusion: The developed tool allows for the collection of principal data regarding dysregulated gene expression in endometriosis and highlights candidate genes for future studies to better understand the etiopathogenesis of this disease.

Objetivo: O presente trabalho apresenta o primeiro sistema em ambiente web capaz de armazenar, recuperar,comparar e relacionar informações sobre expressão gênica em larga escala em pacientes com endometriose. Métodos:A ferramenta foi desenvolvida em ambiente web utilizando-se a linguagem de programação Java e a linguagem demarcação XHTML. O banco de dados foi alimentado por profissionais e pesquisadores da área, utilizando dados de pesquisas relatadas em artigos científicos, nas quais foram realizadas técnicas de screening para expressão gênica diferencial em pacientes com e sem endometriose. Resultados: Entre as principais funcionalidades do sistema destacam-se o cadastro de artigos e busca de genes. Tais funções permitem que o usuário identifique coincidências entre os resultados de expressão gênica registrados nos artigos cadastrados no sistema. Conclusão: A ferramenta desenvolvida permite reunir os principais dados referentes às alterações de expressão gênica na endometriose,contribuindo para uma melhor compreensão da origem da doença.

Objetivo: En este trabajo se presenta el primer sistema capaz de almacenar, recuperar, comparar y relacionar en web, informaciones sobre expresión génica en gran escala en pacientes con endometriosis. Métodos: La herramienta se ha desarrollado en web utilizando el lenguaje de programación Java y el lenguaje XHTML. La base de datos fue generada por profesionales e investigadores, con datos de investigaciones publicadas en artículos científicos, en donde se efectuaron las técnicas para la detección de expresión diferencial de genes en pacientes con presencia y ausencia de endometriosis. Resultados: Entre las principales características del sistema se incluyen registros de artículos y búsqueda de genes. Estas funciones permiten que el usuario identifique similitudes entre los resultados de expresión de genes grabados en los artículos registrados en el sistema. Conclusión: Esta herramienta ha permitido reunir datos de variaciones de expresión génica en la endometriosis, lo que contribuye a una mejor comprensión del origen de esta enfermedad.

Mulheres inférteis com endometriose pélvica mínima e leve submetidas à estimulacão ovariana apresentam menor expressão do gene CYP19A1 em células do cumulus / Infertile women with minimal and mild endometriosis submitted tocontrolled ovarian stimulation present lower expression of the gene CYP19A1 in cumulus cells

Objetivo: Menores taxas de gestação em portadoras de endometriose submetidas a técnicas de reprodução assistida podem estar relacionadas à piora da qualidade oocitária. A análise da expressão gênica em células do cumulus (CC) pode fornecer biomarcadores passíveis de predizer a qualidade gamética. O objetivo deste estudo foi comparar os níveis da expressão do gene CYP19A1 em CC de mulheres inférteis com endometriose mínima/leve (I/II) e controles inférteis. Método: Foram selecionadas pacientes com infertilidade por endometriose pélvica inicial e por fator masculino e/ou tubário (grupo controle), submetidas à estimulação ovariana controlada para injeção intracitoplasmática de espermatozoide (ICSI). Imediatamente após a captação oocitária, CC foram isoladas e armazenadas. Foi realizada a quantificação da expressão do gene CYP19A1 nas CC por meio de PCR-Real Time. Resultados: Foram isoladas CC de 23 mulheres inférteis com endometriose I/II e de 41 controles. Observou-se expressão significativamente menor do gene CYP19A1 em CC de mulheres inférteis com endometriose I/II (0,56 ± 0,17) quando comparadas às controles (0,15 ± 0,04) (p = 0,043). Conclusões: A menor expressão do gene CYP19A1 em CC de mulheres inférteis com endometriose pélvica em estágios iniciais pode mediar a piora da qualidade oocitária, abrindo novas perspectivas no entendimento da etiopatogênese da infertilidade relacionada à doença.

Objective: Lower pregnancy rate in women with endometriosis submitted to assisted reproductive techniques might be related to poor oocyte quality. The analysis of the expression of the genes in cumulus cells (CC) might provide biomarkers that can predict gamete quality. The main objective of the present study was to compare the levels of the expression of the gene CYP19A1 in CC of infertile women with minimal and mild (I/II) endometriosis and infertile controls. Method: There were selected patients with infertility caused by initial pelvic endometriosis and by male/tubal factor (control group), submitted to controlled ovarian stimulation to ICSI. Immediately after the oocyte retrieval, CC were isolated and stored. Quantification of the expression of the gene CYP19A1 in CC was performed using PCR-real time.Results: CC were isolated from 23 infertile women with endometriosis I/II and 41 from control. Significant lower expression of the gene CYP19A1 in CC was observed in infertile women with endometriosis I/II (0.56 ± 0.17) when compared to control (0.15 ± 0.04) (p = 0,043). Conclusions: The lower expression of the gene CYP19A1 in CC of infertile women with pelvic endometriosis in initial stages might mediate the poor oocyte quality, opening new perspectives on the understanding of the etiopathogenesis of infertility related to the disease.

Differential expression of the KLK2 and KLK3 genes in peripheral blood and tissues of patients with prostate cancer

We used the multiplex semi-quantitative reverse-transcriptase PCR (RT-PCR) to investigate kallikrein 2 and 3 (KLK2 and KLK3) mRNA levels in prostate tissue from 42 prostate cancer patients, 33 of whom were also assessed for peripheral blood KLK2 expression by qualitative semi-nested RT-PCR. We found that KLK2 was an important tissue biomarker for distinguishing between prostate cancer patients and those with benign prostatic hyperplasia, particularly when KLK2 expression was > 60 percent of that of the beta2-microglobulin constitutive gene. Patients with an average relative expression value > 0.6 (cutoff value) had an eleven-fold higher chance of having prostate cancer. When one or two tissues samples were evaluated for KLK2 expression using the cutoff value the estimated chance of having prostate cancer was increased by seven times for one positive sample and 45 times for two positive samples. There was no significant correlation between KLK3 gene expression and prostate cancer diagnosis. Logistic regression for blood and tissue KLK2 expression successfully detected 92 percent of the prostate cancer cases. The detection of KLK2 in blood showed a sensitivity of 59 percent and a specificity of 82 percent. This study indicates that the KLK2 gene may be a useful molecular marker for the diagnosis of prostate cancer and that analysis of KLK2 expression in blood and tissues could provide a novel approach for the clinical investigation of this type of cancer.