Analysis of TIMP-1 expression in leukoplakia and oral squamous cell carcinoma / Análise da expressão de TIMP-1 em leucoplasia e carcinoma de boca de células escamosas

ABSTRACT Introduction: The current study about transition of oral epithelial dysplasia, present in lesions such as leukoplakia, for squamous cell carcinoma (SCC) involves not only the histopathological aspects, but also the analysis of the presence of biomarkers which influence the microenvironment where cells are embedded. Objective: To evaluate the tissue inhibitor of metalloproteinase-1 (TIMP-1) profile in cases of leukoplakia and SCC classified into different degrees of dysplasia and histological grading, respectively. The immunohistochemical findings were confronted with microscopic features adopted in the classification of each lesion. Material and methods: Cases of leukoplakia and SCC were recovered from files of The Oral Pathological Anatomy Service of the Dental School at the Universidade Federal do Espírito Santo (SAPB-UFES), between the years 2004 and 2010. New slides were obtained and submitted to immunohistochemical assay to determine TIMP-1 expression profile. Parenchyma, as well as the different layers of the epithelium and stroma was evaluated. Results: In all cases the presence of TIMP-1 was detected in the stroma and parenchyma. In mild leukoplakia, the basal layer with hyperplasia showed intense immunolabeling, whereas cells with loss of polarity presented weaker expression. In moderate leukoplakia, all epithelium layers, except the cornea, were labeled. Severe leukoplakia had the spinous layer most intensely labeled, with no variation in areas with pleomorphism. Stage I SCC showed the deepest islands with intense labeling in cells with pleomorphism and mitoses. In the tumor islands, less differentiated cells were weakly labeled, and in keratin pearl, labeling was weak or absent in central cells. In stage II SCC, labeling was observed in basal cell with hyperplasia and in cells of the spinous layer, however, the parabasal layer was not labeled. Also, on tumor islands, less differentiated cells did not express the protein and keratin pearls were not labeled. Conclusion: It was possible to detect TIMP-1 immunolabeling in all specimens, ranging in intensity and location. The absence of expression in less differentiated cell suggests that more aggressive lesions present reduced enzyme expression. The microenvironment is important for the various cellular activities, and TIMP is an enzyme that participates in matrix remodeling, therefore changes in its expression can be a valuable tool in the better understanding oral carcinogenesis.

RESUMEN Introducción: El estudio actual de la transición de displasia epitelial oral, presente en lesiones como la leucoplasia, hacia carcinoma epidermoide, implica no solo aspectos histopatológicos, sino también el análisis de la presencia de biomarcadores que influyen en el microambiente en el que se insertan las células. Objetivo: Evaluar el perfil del inhibidor tisular metaloproteinasa-1 (TIMP-1) en casos de leucoplasia y carcinoma de células escamosas (CCE) clasificados en diferentes grados de displasia y grados histopatológicos, respectivamente. Confrontar los hallazgos inmunohistoquímicos con los aspectos microscópicos adoptados en la clasificación de lesiones. Material y métodos: Casos de leucoplasia y CCE fueron recuperados del Servicio de Anatomía Patológica Bucal del Curso de Odontología de la Universidad Federal de Espírito Santo (SAPB-UFES), entre los años 2004-2010. Se obtuvieron nuevos portaobjetos y se los sometieron a ensayos inmunohistoquímicos para determinar el perfil de expresión de TIMP-1. Se evaluó el parénquima, así como las diferentes capas del epitelio y estroma. Resultados: En todos los casos se detectó TIMP-1 en estroma y parénquima. En la leucoplasia leve, la capa basal y con hiperplasia mostró inmunotinción intensa, mientras que las células con pérdida de polaridad tuvieron menos expresión. En la leucoplasia moderada, todas las capas del epitelio, excepto la córnea, mostraron inmunotinción. En la leucoplasia grave la capa espinosa tuvo inmunotinción más intensa, sin variación en áreas con pleomorfismo. El CCE grado I mostró las islas más profundas con tinción intensa en células con pleomorfismo y mitosis. En las islas tumorales, las células menos diferenciadas tuvieron tinción menor, y en las perlas de queratina la tinción fue débil o ausente en las células centrales. En el CCE grado II, se observó tinción en células basales con hiperplasia y, en células de la capa espinosa, la capa parabasal no fue marcada. También en las islas, las células menos diferenciadas no expresaron la proteína y no hubo tinción en las perlas de queratina. Conclusión: Fue posible detectar inmunotinción para TIMP-1 en todos los especímenes, con variación en intensidad y ubicación. La ausencia de expresión en células menos diferenciadas sugiere que las lesiones más agresivas tienen enzima reducida. El microambiente es importante para las diversas actividades celulares, y el TIMP es una enzima que participa en la remodelación de la matriz; por lo tanto, la alteración en su expresión puede ser una herramienta valiosa en el mejor entendimiento de la carcinogénesis de la mucosa oral.

RESUMO Introdução: O estudo atual da transição da displasia epitelial oral, presente em lesões como a leucoplasia, para o carcinoma de células escamosas (CCE), envolve não somente aspectos histopatológicos, como também a análise da presença de biomarcadores, os quais influenciam o microambiente em que as células estão inseridas. Objetivo: Avaliar o perfil da expressão do inibidor tecidual de metaloproteinase 1 (TIMP-1) em casos de leucoplasias e CCE classificados em diferentes graus de displasia e graus histopatológicos, respectivamente, e confrontar os achados imuno-histoquímicos com os aspectos microscópicos adotados na classificação das lesões. Material e métodos: Foram resgatados casos de leucoplasia e CCE do Serviço de Anatomia Patológica Bucal do curso de Odontologia da Universidade Federal do Espírito Santo (SAPB-UFES), entre os anos 2004-2010. Novas lâminas foram obtidas ao serem submetidas ao ensaio imuno-histoquímico para determinação do perfil de expressão de TIMP-1. Foram avaliados parênquima, bem como as diferentes camadas do epitélio e estroma. Resultados: Em todos os casos, foi detectada a presença de TIMP-1 no estroma e no parênquima. Na leucoplasia leve, a camada basal e com hiperplasia apresentou imunomarcação intensa; as células com perda de polaridade tiveram expressão menor. Na leucoplasia moderada, todas as camadas do epitélio, exceto a córnea, apresentaram marcação. A leucoplasia severa teve a camada espinhosa marcada mais intensamente, sem variação em áreas com pleomorfismo. O CCE grau I apresentou as ilhas mais profundas com marcação intensa em células com pleomorfismo e mitoses. Nas ilhas tumorais, células menos diferenciadas tiveram marcação menor, e em pérolas córneas a marcação foi fraca ou ausente nas células centrais. No CCE grau II, foi observada a marcação em células basais com hiperplasia e, em células da camada espinhosa, a camada parabasal não foi marcada. Também nas ilhas, células menos diferenciadas não expressaram a proteína e não houve marcação em pérolas córneas. Conclusão: Foi possível detectar imunomarcação para TIMP-1 em todos os espécimes, com variação em intensidade e localização. A ausência de expressão em células menos diferenciadas sugere que lesões mais agressivas possuem redução da enzima. O microambiente é importante para as diversas atividades celulares, e TIMP é uma enzima que participa da remodelação da matriz. Portanto, alteração na sua expressão pode ser uma valiosa ferramenta para um melhor entendimento da carcinogênese da mucosa bucal.

MMP-9 Levels and IMT of Carotid Arteries are Elevated in Obese Children and Adolescents Compared to Non-Obese / Níveis de MMP-9 e EIMC mostram-se Elevados em Crianças e Adolescentes Obesos em Comparação a Não Obesos

Abstract Background: Childhood obesity is associated with increased risk of atherosclerosis and cardiovascular disease in adulthood. Increased intima-media thickness (IMT) of the carotid artery is linked to the initiation and progression of the chronic inflammatory processes implicated in cardiovascular disease. Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) plays an important role in the degradation of the extracellular matrix and, consequently, in the development, morphogenesis, repair and remodeling of connective tissues. Objectives: (i) to determine and compare the concentrations of MMP-9, tissue inhibitor of metalloproteinase -1 (TIMP-1), and MMP-9/TIMP-1 ratio in obese and non-obese children and adolescents; (ii) to investigate the association of these markers with common and internal IMT of carotid arteries. Methods: Cross-sectional study involving 32 obese and 32 non-obese (control) individuals between 8 - 18 years of age. Results: Significantly (p < 0.05) higher values of MMP-9 concentration, as well as a higher MMP-9/TIMP-1 ratio were detected in the obese group compared to control counterparts. Common and internal carotid IMT values were significantly higher (p < 0.001) in the obese group compared to the control group. Positive correlations were observed between the common carotid IMT values and MMP-9 concentrations as well as MMP-9/TIMP-1 ratio. Conclusions: Our data demonstrate that obese children and adolescents present higher mean IMT values, plasma MMP-9 and MMP-9/TIMP-1 ratio compared to the non-obese. Thus, these findings indicate that this group presents a risk profile for early atherosclerosis.

Resumo Fundamento: A obesidade infantil está associada a um aumento do risco de aterosclerose e doenças cardiovasculares na fase adulta. O aumento da espessura da íntima-média carotídea (EIMC) está associado ao início e progresso do processo inflamatório crônico envolvido em doenças cardiovasculares. A metaloproteinase-9 da matriz (MMP-9) tem um papel importante na degradação da matriz extracelular e, consequentemente, no desenvolvimento, morfogênese, reparação e remodelação de tecidos conjuntivos. Objetivos: (i) determinar e comparar as concentrações de MMP-9, inibidor de tecido de metaloproteinase-1 (TIMP-1) e a razão MMP-9/TIMP-1 em crianças e adolescente obesos e não obesos; (ii) investigar a associação desses marcadores com a EIM das carótidas interna e comum. Métodos: Estudo transversal com 32 indivíduos obesos e 32 não obesos (controle) entre 8 e 18 anos de idade. Resultados: Foram detectados valores significativamente mais altos (p < 0,05) de concentrações de MMP-9 e da razão MMP-9/TIMP-1 no grupo de obesos em comparação ao grupo de não obesos. Valores de EIM das carótidas comum e interna mostraram-se significativamente mais altos (p < 0,001) no grupo de obesos em comparação ao grupo controle. Correlações positivas foram observadas entre os valores de EIM da carótida comum e concentrações de MMP-9 e razão MMP-9/TIMP-1. Conclusões: Nossos dados demonstram que crianças e adolescente obesos apresentam valores médios mais altos de EIMC, MMP-9 plasmática e da razão MMP-9/TIMP-1 em comparação aos não obesos. Portanto, esses achados indicam que esse grupo apresenta maior risco de aterosclerose precoce.

Análise comparativa da expressão e atividade das metaloproteinases 2 e 9 e de seus inibidores teciduais nas lesões cutâneas das variantes poiquilodérmica e clássica da micose fungoide / A comparative analysis of the expression and activity of metalloproteinases 2 and 9 and their tissue inhibitors in cutaneous lesions of poikilodermatous and classic variants of mycosis fungoides

Micose fungoide poiquilodérmica (MFp) é uma variante clínica de micose fungoide (MF). É mais indolente e caracterizada pela presença da poiquilodermia. As metaloproteinases (MMP) e seus inibidores específicos TIMP (Tissue Inhibitors of Metaloproteinases) estão envolvidos na oncogênese. Especificamente as MMP2 e MMP9 e seus inibidores, TIMP-2 e TIMP-1, respectivamente, foram relacionados ao prognóstico em tumores. Poucos trabalhos estudaram MMP e nenhum estudou a ação dos TIMP na MF. Objetivos: avaliar a relação entre MMP2 e MMP9 e seus inibidores TIMP2 e TIMP1 e a agressividade da MF e descrever a casuística de micose fungoide poiquilodérmica no ambulatório de linfomas cutâneos da Divisão de Clínica Dermatológica do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Métodos: análise retrospectiva de 54 casos de MFp, sendo 25 de MFp localizada 14 de MFp generalizada e 15 de MFp mista. Para análise das MMP e TIMP, os grupos de MFp foram comparados com 7 amostras de pele normal (PN), 10 casos de MF clássica inicial (MFi), 9 casos de MF tumoral não-transformada (MFT nt) e 10 de MF tumoral transformada (MFT t). Resultados: A proporção de mulheres: homens foi 2,44. MFp apresentou maior tempo entre os primeiros sintomas e o diagnóstico. MFpG apresentou maior prevalência de lesões do tipo pitiríase liquenoide crônica (PLC) (79%). Houve alta prevalência de MF hipocromiante (62%) no grupo MFp mista. A histologia da MFp apresentou características típicas de MF e, adicionalmente, atrofia, telangectasias e derrame pigmentar, específicos da forma poiquilodérmica. Na imuno-histoquímica predominou o fenótipo CD3+, CD4+, CD7-, CD8- em todos os grupos, e MFp apresentou significantemente menor predomínio do fenótipo CD8+ que o grupo MFi. O grupo MFpG apresentou baixa positividade para pesquisa de clonalidade T da pele (12,5%). A MMP2 esteve mais presente na epiderme em MFi e MFp relativamente a MFT. Na derme superficial, os grupos MFi e MFp...

Poikilodermatous mycosis fungoides (pMF) is a clinical variant of mycosis fungoides (MF). It is more indolent than classic MF and is characterized by the presence of poikiloderma. The matrix metalloproteinases (MMPs) and their specific inhibitors TIMP (Tissue Inhibitors of Metalloproteinases) are involved in oncogenesis. Specifically, MMP2 and MMP9 and their inhibitors, TIMP-2 and TIMP-1, respectively, have been related to prognosis in tumors. There are few studies on MMP and none on the role of TIMPs in MF. Objectives: To evaluate if there is a relationship between the presence and activity of MMP2 and MMP9 and their inhibitors TIMP2 and TIMP1, and the aggressiveness of MF. To describe a casuistic of poikilodermatous mycosis fungoides in an outpatient clinic in the Dermatological Division of Hospital das Clinicas of University of Sao Paulo Medical School. Methods: Retrospective analysis of 54 cases of pMF, this included 25 localized pMF (LpMF), 14 generalized pMF (GpMF) and 15 mixed pMF. For the analysis of MMPs and TIMPs, the pMF groups were compared with 7 normal skin samples (NS), 10 cases of initial classical MF (cMF), 9 cases of non-transformed tumor MF (nt MFT) and 10 transformed tumor MF (t MFT). Results: The proportion of women : men was 2.44. The pMFs groups showed a longer period of time from the first symptoms to the diagnosis than the cMF group. The GpMF group had a higher incidence of pityriasis lichenoides chronica-like lesions (PLC) (79%) than the other groups. There was a high incidence of hypopigmented MF (62%) in the mixed pMF group. Histology showed typical characteristics of MF and, additionally, atrophy, telangiectasia and pigmentary alterations compatible with pMF. At immunohistochemistry the cases were predominantly CD3+, CD4+, CD7-, CD8- phenotype in all groups, and the pMF groups had a significantly lower prevalence of CD8+ phenotype than the cMF group. The GPMF group showed low positivity for clonality of the T-cell...

Associação entre polimorfismos nas metaloproteinases da matriz extracelular e seu inibidor e a cárie dentária / Association between polymorphisms in matrix metalloproteinases and its inhibitor and dental carie

A cárie dentária destaca-se ainda como a principal doença relacionada à cavidade bucal de crianças e adolescentes. Pesquisas recentes têm buscado evidências de um componente genético na sua etiologia. Sabe-se que as enzimas metaloproteinases da matriz (MMPs) participam da formação do esmalte dentário e tem-se sugerido o envolvimento destas no desenvolvimento e na progressão da lesão cariosa. Dessa maneira, objetivou-se identificar associações entre polimorfismos nos genes MMP2, MMP9, MMP13, MMP20 e TIMP2 e a doença cárie em uma população brasileira. A amostra constituiu-se de 505 crianças e adolescentes, com média de idade de 9,0 anos (±3,1), em atendimento nas clínicas de Odontopediatria da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Ao exame clínico avaliaram-se os índices CPO-D e/ou ceo-d. Os responsáveis ou cuidadores responderam a um questionário sobre dados sócio-demográficos, hábitos de higiene bucal e dieta. Amostras de saliva foram coletadas como fonte de DNA genômico e através do método Taqman, por PCR em tempo real, realizou-se a genotipagem das regiões rs243265(C/T), rs17576(A/G), rs2252070(C/T), rs7492661(A/G) e rs7501477(G/T) nos genes MMP2, MMP9, MMP13, MMP20 e TIMP2, respectivamente. A freqüência dos alelos e genótipos foi observada entre crianças com dentição hígida e com experiência de cárie. A média do índice ceo-d foi 2,35 (±2,85) e do índice CPO-D foi 0,73 (±1,53). Nos genes MMP2, MMP13 e TIMP2 os alelos polimórficos foram observados em maior freqüência nos indivíduos com experiência de cárie, com associação significativa para o gene MMP13 (p=0,004). Para o gene MMP13, houve diferença significativa na distribuição dos genótipos entre os grupos com e sem experiência de cárie (p=0,04) e carrear o genótipo GG apresentou-se como um fator protetor para o desenvolvimento desta patologia (OR=0,53; 95% IC 0,31-0,92). Para o gene MMP20, a distribuição dos genótipos apresentou diferença significante no grupo de caucasianos (p=0,03)...

Expressão de metaloproteinases de matriz e de seus inibidores teciduais em carcinomas basocelulares / Expression of matrix metalloproteinasis and their tissue inhibitors in basal cell carcinoma

INTRODUÇÃO: Aproximadamente 80 por cento das neoplasias malignas de pele não-melanomas são carcinomas basocelulares (CBC). Apesar das raras metástases, esses tumores são localmente agressivos. As metaloproteinases de matriz (MMPs), especialmente as MMP-2 e 9, são importantes no processo de invasão. Em contrapartida, os inibidores teciduais das MMPs (TIMPs) têm como principal função a inibição dessas enzimas. OBJETIVO: Investigar a associação de variáveis clinicopatológicas de pacientes portadores de CBC com a expressão de MMP-2, MMP-9, TIMP-1 e TIMP-2. MATERIAL E MÉTODOS: Foram selecionados 31 casos de CBC, sendo então obtidos, retrospectivamente, os dados referentes a idade, sexo e tamanho da lesão. Cortes histológicos das lesões foram submetidos a reação imuno-histoquímica pela técnica estreptavidina-biotina-peroxidase para detecção dos antígenos de interesse. Índices de imunomarcação foram construídos e comparados com os dados previamente obtidos. RESULTADOS: Observou-se correlação significativa entre idade e tamanho da lesão (R = 0,532; p = 0,008). Não foram observadas correlações significativas entre as outras variáveis e a expressão imuno-histoquímica dos antígenos de interesse. CONCLUSÃO: A expressão das metaloproteinases e de seus inibidores teciduais não parece ser influenciada pelos parâmetros investigados. Estudos adicionais são necessários para melhor compreensão de sua associação com o comportamento biológico do CBC.

INTRODUCTION: Approximately 80 percent of non-melanoma skin neoplasias are basal cell carcinomas (BCC). Although metastasis is rare, BBC carcinomas are locally aggressive tumors. Matrix metalloproteinases (MMPs), mainly MMP-2 and MMP-9, play an important role on the invasion process. On the other hand, tissue inhibitors of MMPs (TIMPs) have the main function of inhibiting these enzymes. OBJECTIVE: To investigate the association of clinical-pathological variables of BCC patients with the expression of MMP-2 and MMP-9, TIMP-1 and TIMP-2. Methods: Thirty-one BCC cases were selected. Gender, age of the patients and size of the lesions were obtained retrospectively. Histological cuts of the lesions were exposed to immunohistochemistry reaction by use of the streptavidine-biotin peroxidase technique in order to detect antigens. Immunomarking parameters were established and compared with previous data. RESULTS: A significant correlation between age and size of the lesion was observed (R = 0.532; p = 0.008). No significant correlations between other variables and immunohistochemical expression of antigens were observed. CONCLUSION: The expression of MMPs and TIMPs does not seem to be influenced by the parameters investigated in this work. Additional studies should be made to better understand its association with the biological behavior of basal cell carcinomas.