Alterações moleculares no tumor marrom do hiperparatireoidismo dos maxilares / Molecular alterations in brown tumor of hyperparathyroidism of the jaws

Tumores marrons são lesões resultantes de alterações no metabolismo ósseo em decorrência do hiperparatireoidismo, uma das desordens endócrinas mais comuns no mundo. Os tumores marrons podem ocorrer no hiperparatireoidismo primário, secundário e terciário. Essas lesões ocorrem principalmente nos ossos longos, mas podem afetar os maxilares e apesar de apresentarem características clínicas e microscópicas bem estabelecidas, a patogênese molecular dos tumores marrons ainda não foi elucidada. Recentemente, mutações patogênicas nos genes TRPV4, FGFR1 e KRAS foram descritas em lesões de células gigantes dos maxilares e em fibroma não-ossificante dos ossos longos (FGFR1 e KRAS), lesões que são mímicas histológicas dos tumores marrons do hiperparatireoidismo. O objetivo do presente estudo foi investigar em tumores marrons dos maxilares a presença de mutações nesses genes. Para investigar tais mutações, foi realizado o sequenciamento de Sanger em uma amostra de conveniência composta por 13 tumores marrons dos maxilares associados ao hiperparatireoidismo primário e secundário. Sabendo-se que mutações nos genes analisados levam a ativação da via de sinalização celular MAPK/ERK, a detecção imuno-histoquímica da forma fosforilada da proteína ERK1/2 (pERK1/2) também foi avaliada nessas lesões. Mutações patogênicas no gene KRAS foram detectadas em sete casos (p.G12V n=4, p.G12D n=1, p.G13D n=1, p.A146T n=1). Variantes de significado incerto, p.A134T e p.E37K também foram detectadas. Todas as amostras exibiram sequências selvagens para os genes FGFR1 e TRPV4. A ativação da via MAPK/ERK foi demonstrada pela positividade imuno-histoquímica das células mononucleares dos tumores marrons para pERK1/2. Portanto, mutações no gene KRAS e ativação da via de sinalização celular MAPK/ERK foram detectadas em tumores marrons do hiperparatireoidismo dos maxilares. Tais resultados expandem o espectro de lesões de células gigantes cuja patogênese molecular envolve a sinalização RAS.

Brown tumors are lesions that result from abnormal bone metabolism in hyperparathyroidism, which is one of the most common endocrine disorders worldwide. Brown tumors can occur in primary, secondary and even in tertiary hyperparathyroidism. It occurs mainly in long bones, but occasionally affects the jaws and, despite its well-known clinical and microscopic features, the molecular pathogenesis of brown tumors remains unclear. Recently, pathogenic mutations in TRPV4, FGFR1 and KRAS were described in giant-cell lesions of the jaws and nonossifying fibromas of the bones (FGFR1 and KRAS), which are histologic mimics of brown tumors. The aim of this study was to investigate in brown tumors of the jaws the presence of mutations in these genes. To assess such mutations, a convenience sample of 13 brown tumors of the jaws associated with primary or secondary hyperparathyroidism was targeted by Sanger sequencing. As mutations in these genes are known to activate the MAPK/ERK signaling pathway, the immunostaining of the phosphorylated form of ERK1/2 (pERK1/2) was also assessed in these lesions. KRAS pathogenic mutations were detected in seven cases (p.G12V n=4, p.G12D n=1, p.G13D n=1, p.A146T n=1). KRAS variants of unknown significance, p.A134T and p.E37K, were also detected. All samples showed wild-type sequences for FGFR1 and TRPV4 genes. The activation of the MAPK/ERK signaling pathway was demonstrated by pERK1/2 immunohistochemical positivity of the brown tumors´ mononuclear cells. In conclusion, mutations in KRAS and activation of the MAPK/ERK signaling pathway were detected in brown tumors of hyperparathyroidism of the jaws, expanding the spectrum of giant cell lesions whose molecular pathogenesis involve RAS signaling

Testosterone and Voluntary Exercise, Alone or Together Increase Cardiac Activation of AKT and ERK1/2 in Diabetic Rats / Testosterona e Exercício Voluntário, Individualmente ou em Conjunto, Aumentam a Ativação Cardíaca de AKT e ERK1/2 em Ratos Diabéticos

Abstract Background: Impaired angiogenesis in cardiac tissue is a major complication of diabetes. Protein kinase B (AKT) and extracellular signal regulated kinase (ERK) signaling pathways play important role during capillary-like network formation in angiogenesis process. Objectives: To determine the effects of testosterone and voluntary exercise on levels of vascularity, phosphorylated Akt (P- AKT) and phosphorylated ERK (P-ERK) in heart tissue of diabetic and castrated diabetic rats. Methods: Type I diabetes was induced by i.p injection of 50 mg/kg of streptozotocin in animals. After 42 days of treatment with testosterone (2mg/kg/day) or voluntary exercise alone or in combination, heart tissue samples were collected and used for histological evaluation and determination of P-AKT and P-ERK levels by ELISA method. Results: Our results showed that either testosterone or exercise increased capillarity, P-AKT, and P-ERK levels in the heart of diabetic rats. Treatment of diabetic rats with testosterone and exercise had a synergistic effect on capillarity, P-AKT, and P-ERK levels in heart. Furthermore, in the castrated diabetes group, capillarity, P-AKT, and P-ERK levels significantly decreased in the heart, whereas either testosterone treatment or exercise training reversed these effects. Also, simultaneous treatment of castrated diabetic rats with testosterone and exercise had an additive effect on P-AKT and P-ERK levels. Conclusion: Our findings suggest that testosterone and exercise alone or together can increase angiogenesis in the heart of diabetic and castrated diabetic rats. The proangiogenesis effects of testosterone and exercise are associated with the enhanced activation of AKT and ERK1/2 in heart tissue.

Resumo Fundamento: Angiogênese prejudicada em tecido cardíaco é uma das principais complicações das diabetes. As vias de sinalização da proteína-quinase B (AKT) e a quinase regulada por sinal extracelular (ERK) exercem um importante papel durante a formação de uma rede similar à capilar no processo de angiogênese. Objetivos: Determinar os efeitos da testosterona e exercícios voluntários sobre os níveis de vascularidade, AKT fosforilada (P- AKT) e ERK fosforilada (P-ERK) sobre o tecido cardíaco de ratos diabéticos e castrados diabéticos. Métodos: A diabetes tipo 1 foi induzida através de injeção intraperitoneal de 50 mg/kg de estreptozotocina em animais. Após 42 dias de tratamento com testosterona (2mg/kg/dia) ou exercícios voluntários, individualmente ou em conjunto, as amostras de tecidos cardíacos foram coletadas e usadas para avaliação histológica e determinação de níveis de P-AKT e P-ERK através do método ELISA. Resultados: Os nossos resultados mostraram que a testosterona ou os exercícios aumentaram a capilaridade, os níveis de P-AKT, e P-ERK nos corações de ratos diabéticos. O tratamento de ratos diabéticos com testosterona e exercícios obteve um efeito sinérgico sobre a capilaridade, níveis de P-AKT, e P-ERK no coração. Além disto, na capilaridade do grupo diabético castrado, os níveis de P-AKT e P-ERK diminuíram significativamente no coração, ao passo que o tratamento com testosterona ou o treinamento com exercícios reverteu tais efeitos. O tratamento simultâneo de ratos diabéticos castrados com testosterona e exercícios obteve um efeito aditivo sobre os níveis de P-AKT e P-ERK. Conclusão: Nossas descobertas sugerem que a testosterona e exercícios, em conjunto ou individualmente, podem aumentar a angiogênese nos corações de ratos diabéticos e castrados diabéticos. Os efeitos favoráveis à angiogênese da testosterona e dos exercícios estão associados à ativação reforçada de AKT e ERK1/2 no tecido cardíaco.