Stoichioproteomics study of differentially expressed proteins and pathways in head and neck cancer / Estudo estequioproteômico de proteínas e vias expressas diferencialmente no câncer de cabeça e pescoço

Abstract Hypoxia is a prominent feature of head and neck cancer. However, the oxygen element characteristics of proteins and how they adapt to hypoxia microenvironments of head and neck cancer are still unknown. Human genome sequences and proteins expressed data of head and neck cancer were retrieved from pathology atlas of Human Protein Atlas project. Then compared the oxygen and carbon element contents between proteomes of head and neck cancer and normal oral mucosa-squamous epithelial cells, genome locations, pathways, and functional dissection associated with head and neck cancer were also studied. A total of 902 differentially expressed proteins were observed where the average oxygen content is higher than that of the lowly expressed proteins in head and neck cancer proteins. Further, the average oxygen content of the up regulated proteins was 2.54% higher than other. None of their coding genes were distributed on the Y chromosome. The up regulated proteins were enriched in endocytosis, apoptosis and regulation of actin cytoskeleton. The increased oxygen contents of the highly expressed and the up regulated proteins might be caused by frequent activity of cytoskeleton and adapted to the rapid growth and fast division of the head and neck cancer cells. The oxygen usage bias and key proteins may help us to understand the mechanisms behind head and neck cancer in targeted therapy, which lays a foundation for the application of stoichioproteomics in targeted therapy and provides promise for potential treatments for head and neck cancer.

Resumo A hipóxia é uma característica proeminente do câncer de cabeça e pescoço. No entanto, as características do elemento oxigênio das proteínas e como elas se adaptam aos microambientes de hipóxia do câncer de cabeça e pescoço ainda são desconhecidas. Sequências do genoma humano e dados expressos de proteínas de câncer de cabeça e pescoço foram recuperados do atlas de patologia do projeto Human Protein Atlas. Em seguida, comparou o conteúdo do elemento de oxigênio e carbono entre proteomas de câncer de cabeça e pescoço, e células epiteliais escamosas da mucosa oral normal, localizações do genoma, vias e dissecção funcional associada ao câncer de cabeça e pescoço também foram estudadas. Um total de 902 proteínas expressas diferencialmente foi observado onde o conteúdo médio de oxigênio é maior do que as proteínas expressas de forma humilde em proteínas de câncer de cabeça e pescoço. Além disso, o conteúdo médio de oxigênio das proteínas reguladas positivamente foi 2,54% maior do que das outras. Nenhum de seus genes codificadores foi distribuído no cromossomo Y. As proteínas reguladas positivamente foram enriquecidas em endocitose, apoptose e regulação do citoesqueleto de actina. O conteúdo aumentado de oxigênio das proteínas altamente expressas e reguladas pode ser causado pela atividade frequente do citoesqueleto e adaptado ao rápido crescimento e divisão das células cancerosas de cabeça e pescoço. O viés do uso de oxigênio e as proteínas-chave podem nos ajudar a entender os mecanismos por trás do câncer de cabeça e pescoço na terapia direcionada, o que estabelece uma base para a aplicação da estequioproteômica na terapia direcionada e oferece uma promessa para potenciais tratamentos para o câncer de cabeça e pescoço.

Canine mammary neoplasms - evaluation of tumor microenvironment

Background: The tumor microenvironment is an important target of studies in different types of neoplasms. Understanding the role of general components such as immune, vascular and fibroblastic cells has the objective of contributing to prognosis and treatment. The aim of this study was to evaluate the relationship between mast cells and angiogenesis in benign and malignant mammary neoplasms by investigating the role of degranulation and microlocation of mast cells and neoformed vessels in canine mammary neoplasms. Materials, Methods & Results: Mammary glands (n = 122) from 50 female dogs submitted to mastectomy without chemotherapy were evaluated and categorized into 3 groups: control group (n = 46); malignant group (n = 57) and benign group (n = 19). Lymph nodes without changes (n = 59) and with metastases (n = 6) were also evaluated. To evaluate the MCD (mast cell density) and angiogenesis, Toluidine Blue (0.1%) and Gomori’s Trichrome techniques were performed and adapted from previous studies. Photomicrographs of 10 hotspot areas on a 40x objective lens of the mammary glands and lymph nodes were captured to assess MCD and angiogenesis. In the absence of these areas, random fields were captured. For the mammary glands of the malignant and benign groups, 20 fields were analyzed, as the analysis considered the microlocation (peritumoral and intratumoral). Counting was performed manually using ImageJ software version 1.42q by 2 observers. The statistical analysis were performed using SPSS software version 19.0. The most frequent histological type in the malignant group was carcinoma in mixed tumor (68.42%; 39/57) and in the benign group was benign mixed tumor (57.89%; 11/19). Female dogs without breed pattern were more frequently affected represented 70% of the animals and the mean age was 9 years and 8 months ± 3 years and 1 month...

Canine mammary neoplasms - evaluation of tumor microenvironment

Background: The tumor microenvironment is an important target of studies in different types of neoplasms. Understanding the role of general components such as immune, vascular and fibroblastic cells has the objective of contributing to prognosis and treatment. The aim of this study was to evaluate the relationship between mast cells and angiogenesis in benign and malignant mammary neoplasms by investigating the role of degranulation and microlocation of mast cells and neoformed vessels in canine mammary neoplasms. Materials, Methods & Results: Mammary glands (n = 122) from 50 female dogs submitted to mastectomy without chemotherapy were evaluated and categorized into 3 groups: control group (n = 46); malignant group (n = 57) and benign group (n = 19). Lymph nodes without changes (n = 59) and with metastases (n = 6) were also evaluated. To evaluate the MCD (mast cell density) and angiogenesis, Toluidine Blue (0.1%) and Gomoris Trichrome techniques were performed and adapted from previous studies. Photomicrographs of 10 hotspot areas on a 40x objective lens of the mammary glands and lymph nodes were captured to assess MCD and angiogenesis. In the absence of these areas, random fields were captured. For the mammary glands of the malignant and benign groups, 20 fields were analyzed, as the analysis considered the microlocation (peritumoral and intratumoral). Counting was performed manually using ImageJ software version 1.42q by 2 observers. The statistical analysis were performed using SPSS software version 19.0. The most frequent histological type in the malignant group was carcinoma in mixed tumor (68.42%; 39/57) and in the benign group was benign mixed tumor (57.89%; 11/19). Female dogs without breed pattern were more frequently affected represented 70% of the animals and the mean age was 9 years and 8 months ± 3 years and 1 month...(AU)

Could dysregulation of RASSF1 expression be a mechanism of tumorigenesis in CTVT? / A desregulação da expressão de RASSF1 pode ser um mecanismo da tumorigênese em TVTC?

Canine transmissible venereal tumor (CTVT) is the oldest known somatic cell lineage. It is a transmissible cancer that propagates naturally in dogs and reportedly contains gene mutations. RASSF1 participates in DNA damage repair, and its downregulation, results in tumor progression. Hence, RASSF1 is a tumor suppressor gene. Its expression was quantified in tumors from seventeen animals and three cell cultures derived from tumors. In general, RASSF1 was underexpressed in 65%, and absent in 35% of tumor samples. Cells from tumor tissue cultures showed decreased expression of RASSF1 in 67% and elevated expression in 33% of samples tested. The tumor tissues showed significantly lower levels of RASSF1 expression compared to cultured cells. Previously we reported that both the tumor microenvironment and the host immune system appear to influence the tumorigenesis and stage of CTVT. This is the first article to demonstrate the expression of RASSF1 in CTVT. Decreased RASSF1 possibly helps tumor progression.

O tumor venéreo transmissível canino (TVTC) é a linhagem de células somáticas mais antiga conhecida. É um câncer transmissível que se propaga naturalmente em cães e mutações genéticas já foram relatadas. O gene RASSF1 atua no reparo de danos ao DNA e presume-se que, quando suprimido ou com expressão gênica reduzida, o TVTC tende a progredir. A expressão do gene supressor de tumor, como RASSF1, foi quantificada em tecidos de dezessete animais e três culturas de células de tecidos tumorais. Em geral, o gene RASSF1 apresentou prevalência de subexpressão (65%) e ausência em 35% dos demais tecidos analisados. Células isoladas de culturas de tecidos tumorais também demonstraram 67% com expressão diminuída e 33% com expressão elevada, com diferença significativa entre os níveis de expressão gênica em amostras de tecido quando comparadas às culturas de células, com tecidos apresentando níveis mais baixos de expressão gênica em comparação com células. Anteriormente, relatamos que tanto o microambiente tumoral quanto o sistema imunológico do hospedeiro parecem influenciar a tumorigênese e o estágio do TVTC. Este é o primeiro artigo a demonstrar a expressão de RASSF1 no TVTC, possivelmente alterando sua tumorigênese e auxiliando no aumento da progressão tumoral.

Elucidando a imunovigilância e imunoedição tumoral: uma revisão abrangente / Elucidating tumor immunosurveillance and immunoediting: a comprehensive review

A ação do sistema imunológico contra as enfermidades neoplásicas tem se tornado uma das principais fontes de pesquisa na atualidade. As vias biológicas desse sistema são conhecidas por contribuir na limitação da progressão e na eliminação do tumor, e são delineadas por conceitos e mecanismos de imunovigilância e imunoedição. A imunovigilância é considerada o processo pelo qual o sistema imunológico reconhece e inibe o processo neoplásico. O conceito de imunoedição tem origem no sentido de que o sistema imune é capaz de moldar o perfil antigênico do tumor devido à pressão seletiva, baseada nas etapas de eliminação, equilíbrio e evasão tumoral. A resposta imunológica ocorre contra antígenos tumorais e modificações do microambiente tumoral, envolvendo diferentes componentes do sistema imune inato, como células T, células natural Killer, linfócitos B e macrófagos. Nesse sentido, conhecer esses conceitos e compreender seus respectivos mecanismos torna-se essencial na investigação de novas estratégias de prevenção e combate ao câncer. Dessa forma, esta revisão apresenta aspectos históricos e definições de imunovigilância e imunoedição tumoral, com ênfase em sua importância e aplicabilidade, assim como aos diferentes métodos utilizados em imunoterapia.

The action of the immune system against neoplastic diseases has become one of the main sources of research. The biological pathways of this system are known to contribute in limiting the progression and elimination of the tumor, and are delineated by concepts and mechanisms of immunosurveillance and immunoediting. Immunosurveillance is considered the process by which the immune system recognizes and inhibits the neoplastic process. The concept of immunoediting arises in the sense that immune system is able to shape the antigenic profile of the tumor due to selective pressure, based on the stages of tumor elimination, balance and evasion. The immune response occurs against tumor antigens and changes in the tumor microenvironment, involving different components of the innate immune system, such as T cells, natural Killer cells, B lymphocytes and macrophages. In this sense, knowing these concepts and understanding their respective mechanisms becomes essential in the investigation of new strategies for cancer prevention and cure. Thus, this review presents historical aspects and definitions of immunosurveillance and tumor immunoediting, with emphasis on its importance and applicability, such as on the different methods used in immunotherapy.

Effects of storage on vis-NIR-SWIR reflectance spectra of Mombasa grass leaf samples / Efeitos do armazenamento no espectro de reflectância vis-NIR-SWIR de amostras foliares de capim Mombaça

Vis-NIR-SWIR reflectance spectra of leaf samples, collected in the laboratory, allow the calibration of predictive models to quantify their physicochemical attributes in a practical manner and without producing chemical residues. This technique should enable the development of management strategies for intensification of pasture use. However, spectral analysis performed in the laboratory may be affected by the deterioration of plant material during transport from the field to the lab, so storage methods are necessary. This research aimed to evaluate the effects of different storage methods on the spectral response of Mombasa grass leaves. Three methods were evaluated: (i) artificially refrigerated environment, (ii) humid environment, and (iii) without microenvironment control. These methods were tested in five different storage times: 2 hours, 4 hours, 8 hours, 24 hours and 48 hours. The spectral behavior of the leaves still inserted in the plant was used as a quality reference. Results showed notable changes at the earliest storage time for the treatment without microenvironment control. Both methods with microenvironment control stabilized the occurrence of spectral changes over 48 hours of the samples storage, thus both were suggested for this species.(AU)

Espectros de reflectância vis-NIR-SWIR de amostras foliares, coletados em laboratório, permitem a calibração de modelos preditivos para quantificação de seus atributos físico-químicos de maneira prática e sem produção de resíduos químicos. Esta técnica permite o desenvolvimento de estratégias de manejo para a intensificação do uso de pastagens. Contudo, análises espectrais realizadas em laboratório podem ser afetadas pela deterioração do material vegetal durante o transporte do campo ao laboratório, fazendo-se necessário a utilização de métodos de armazenamento. O presente trabalho objetivou avaliar o efeito de diferentes métodos de armazenamento na resposta espectral de folhas de capim Mombaça. Avaliou-se três métodos: (i) ambiente refrigerado artificialmente; (ii) ambiente úmido; e (iii) ao ar livre, sem controle do microambiente; assim como, cinco diferentes tempos de armazenamento: 2 horas, 4 horas, 8 horas, 24 horas e 48 horas. O comportamento espectral das folhas ainda inseridas na planta foi utilizado como referência de qualidade. Os resultados mostraram alterações pronunciadas para o armazenamento ao ar livre já nos primeiros intervalos de tempo. Ambos métodos com controle de microambiente permitiram estabilizar a ocorrência de alterações espectrais ao longo das 48h de armazenamento das amostras, sendo ambos sugeridos para esta espécie.(AU)

Osteopontin expression and its relationship with prognostic biomarkers in canine mammary carcinomas

ABSTRACT: Osteopontin is a glycophosphoprotein implicated in different physiologic and pathologic processes and is known to be involved in progression and metastasis of various cancers in humans, but this relation is still little explored in the veterinary. The aim was to evaluate the expression of osteopontin in canine mammary carcinomas and its relation with well-established canine mammary tumor biomarkers. For that, expression of OPN, EGFR, HER2, and c-Kit were evaluated along with Ki67 rate in 43 mammary carcinomas. Osteopontin was demonstrated to be expressed by neoplastic epithelial cells in all carcinomas as well as in stromal cells from the tumor microenvironment. Relation between high osteopontin expression and EGFR positivity (P 0.001) and HER2 overexpression (P=0.012) was demonstrated. In conclusion, high OPN expression seems to be related to poor prognosis and MAPK pathway activation, given the association with EGFR and HER2, members of the MAPK signaling pathway.

RESUMO: A osteopontina é uma glicofosfoproteina implicada em diferentes processos fisiológicos e patológicos, sendo conhecida por estar envolvida na progressão e metástase de vários cânceres nos humanos, no entanto, essa relação é ainda pouco explorada na veterinária. O objetivo deste trabalho foi avaliar a expressão da osteopontina nos carcinomas mamários caninos e sua relação com biomarcadores bem estabelecidos para esta neoplasia. Para isto, foi avaliada a expressão de OPN, EGRH, HER2 e c-Kit juntamente com a taxa de Ki67 em 43 carcinomas mamários. A osteopontina foi expressa pelas células epiteliais neoplásicas em todos os carcinomas, assim como, nas células estromais do microambiente tumoral. Foi demonstrada uma relação entre uma alta expressão de osteopontina e positividade para EGFR (P 0.001) e superexpressão de HER2 (P=0.012). Em conclusão, alta expressão de OPN parece estar relacionada com mau prognóstico e ativação da via MAPK, devido a sua associação com EGRF e HER2, os quais são membros desta via de sinalização.

Evaluation of galectins 1 and 3 expression in canine melanoma / Avaliação da expressão das galectinas 1 e 3 no melanoma canino

Canine melanoma is a frequently-occuring neoplasm in dogs and presents as malignant and highly metastatic in this context, studies that contribute to the understanding of the tumor microenvironment in melanoma include the role of galectins. Galectins are proteins of the family of animal lectins that display carbohydrate recognition domains. Galectin-1 and galectin-3 are associated with neoplastic transformation, neoplastic cell survival, angiogenesis, immune system evasion, and metastasis. The goal of this study was to establish a correlation between expression patterns of galectin-1 and galectin-3 and the different degrees of aggressiveness of canine melanoma, as well as to determine serum concentration of galectin-3 in dogs with melanoma. Galectin-1 and galectin-3 expression was analyzed by immunohistochemistry in 30 canine melanomas, six melanocytomas and nine metastatic lymph nodes from patients whose primary tumors were also processed and analyzed. Serum samples from 30 dogs were collected and galectin-3 concentration was determined by ELISA and compared to the samples of 10 healthy dogs. Canine melanoma samples expressed galectin-1 in the cytoplasm and presented a variable pattern of galectin-3 staining depending on melanoma aggressiveness. We observed a decrease in the percentage of cells with cytoplasmic galectin-3 immunolabeling simultaneous to the increased nuclear staining intensity, while there was also a decrease in the percent frequency of nuclear galectin-3 immunolabeled cells according to progression of melanoma, comparing the least to the most aggressive cases. Dogs with melanoma had increased serum levels of galectin-3 when compared to healthy animals, suggesting its potential biomarker of patients with melanoma.(AU)

O melanoma canino é uma neoplasia frequente em cães que apresenta um potencial maligno e metastático. Neste contexto, investigar o microambiente tumoral é fundamental para compreender os mecanismos intercelulares e intracelulares envolvidos no desenvolvimento e progressão da doença. Neste estudo, destacamos as galectinas, proteínas da família das lectinas animais que exibem domínios de reconhecimento à carboidratos; a galectina-1 e a galectina-3 estão associadas a transformação neoplásica, sobrevivência de células neoplásicas, angiogênese, evasão do sistema immune e desenvolvimento de metástases. O objetivo deste estudo foi determinar os padrões de expressão de galectina-1 e galectina-3 em diferentes graus de agressividade do melanoma canino, bem como dosar a concentração sérica de galectina-3 em cães com melanoma e comparar com cães saudáveis. A expressão de galectina-1 e galectina-3 foi analisada em 30 melanomas caninos, seis melanocitomas e nove linfonodos metastáticos. A galectina-3 sérica foi mensurada em 30 cães com melanoma e comparada a 10 cães saudáveis. No melanoma canino a expressão de galectina-1 foi citoplasmática e a expressão de galectina-3 foi variável de acordo com o grau de agressividade. Notou-se uma redução na porcentagem de células com imunomarcação de galectina-3 citoplasmática e um aumento simultâneo da intensidade de imunomarcação nuclear, enquanto houve também uma diminuição na frequência percentual de células com imunomarcação nuclear de acordo com a progressão do melanoma comparando-se os casos menos com os mais agressivos. Cães com melanoma apresentaram níveis séricos aumentados de galectina-3 quando comparados a animais saudáveis, mostrando seu uso potencial como biomarcador em pacientes com melanoma.(AU)

Evaluation of galectins 1 and 3 expression in canine melanoma / Avaliação da expressão das galectinas 1 e 3 no melanoma canino

Canine melanoma is a frequently-occuring neoplasm in dogs and presents as malignant and highly metastatic in this context, studies that contribute to the understanding of the tumor microenvironment in melanoma include the role of galectins. Galectins are proteins of the family of animal lectins that display carbohydrate recognition domains. Galectin-1 and galectin-3 are associated with neoplastic transformation, neoplastic cell survival, angiogenesis, immune system evasion, and metastasis. The goal of this study was to establish a correlation between expression patterns of galectin-1 and galectin-3 and the different degrees of aggressiveness of canine melanoma, as well as to determine serum concentration of galectin-3 in dogs with melanoma. Galectin-1 and galectin-3 expression was analyzed by immunohistochemistry in 30 canine melanomas, six melanocytomas and nine metastatic lymph nodes from patients whose primary tumors were also processed and analyzed. Serum samples from 30 dogs were collected and galectin-3 concentration was determined by ELISA and compared to the samples of 10 healthy dogs. Canine melanoma samples expressed galectin-1 in the cytoplasm and presented a variable pattern of galectin-3 staining depending on melanoma aggressiveness. We observed a decrease in the percentage of cells with cytoplasmic galectin-3 immunolabeling simultaneous to the increased nuclear staining intensity, while there was also a decrease in the percent frequency of nuclear galectin-3 immunolabeled cells according to progression of melanoma, comparing the least to the most aggressive cases. Dogs with melanoma had increased serum levels of galectin-3 when compared to healthy animals, suggesting its potential biomarker of patients with melanoma.(AU)

O melanoma canino é uma neoplasia frequente em cães que apresenta um potencial maligno e metastático. Neste contexto, investigar o microambiente tumoral é fundamental para compreender os mecanismos intercelulares e intracelulares envolvidos no desenvolvimento e progressão da doença. Neste estudo, destacamos as galectinas, proteínas da família das lectinas animais que exibem domínios de reconhecimento à carboidratos; a galectina-1 e a galectina-3 estão associadas a transformação neoplásica, sobrevivência de células neoplásicas, angiogênese, evasão do sistema immune e desenvolvimento de metástases. O objetivo deste estudo foi determinar os padrões de expressão de galectina-1 e galectina-3 em diferentes graus de agressividade do melanoma canino, bem como dosar a concentração sérica de galectina-3 em cães com melanoma e comparar com cães saudáveis. A expressão de galectina-1 e galectina-3 foi analisada em 30 melanomas caninos, seis melanocitomas e nove linfonodos metastáticos. A galectina-3 sérica foi mensurada em 30 cães com melanoma e comparada a 10 cães saudáveis. No melanoma canino a expressão de galectina-1 foi citoplasmática e a expressão de galectina-3 foi variável de acordo com o grau de agressividade. Notou-se uma redução na porcentagem de células com imunomarcação de galectina-3 citoplasmática e um aumento simultâneo da intensidade de imunomarcação nuclear, enquanto houve também uma diminuição na frequência percentual de células com imunomarcação nuclear de acordo com a progressão do melanoma comparando-se os casos menos com os mais agressivos. Cães com melanoma apresentaram níveis séricos aumentados de galectina-3 quando comparados a animais saudáveis, mostrando seu uso potencial como biomarcador em pacientes com melanoma.(AU)

Osteopontin expression and its relationship with prognostic biomarkers in canine mammary carcinomas / Expressão de osteopontina e sua relação com biomarcadores prognóstico nos carcinomas mamários caninos

Osteopontin is a glycophosphoprotein implicated in different physiologic and pathologic processes and is known to be involved in progression and metastasis of various cancers in humans, but this relation is still little explored in the veterinary. The aim was to evaluate the expression of osteopontin in canine mammary carcinomas and its relation with well-established canine mammary tumor biomarkers. For that, expression of OPN, EGFR, HER2, and c-Kit were evaluated along with Ki67 rate in 43 mammary carcinomas. Osteopontin was demonstrated to be expressed by neoplastic epithelial cells in all carcinomas as well as in stromal cells from the tumor microenvironment. Relation between high osteopontin expression and EGFR positivity (P<0.001) and HER2 overexpression (P=0.012) was demonstrated. In conclusion, high OPN expression seems to be related to poor prognosis and MAPK pathway activation, given the association with EGFR and HER2, members of the MAPK signaling pathway.(AU)

A osteopontina é uma glicofosfoproteina implicada em diferentes processos fisiológicos e patológicos, sendo conhecida por estar envolvida na progressão e metástase de vários cânceres nos humanos, no entanto, essa relação é ainda pouco explorada na veterinária. O objetivo deste trabalho foi avaliar a expressão da osteopontina nos carcinomas mamários caninos e sua relação com biomarcadores bem estabelecidos para esta neoplasia. Para isto, foi avaliada a expressão de OPN, EGRH, HER2 e c-Kit juntamente com a taxa de Ki67 em 43 carcinomas mamários. A osteopontina foi expressa pelas células epiteliais neoplásicas em todos os carcinomas, assim como, nas células estromais do microambiente tumoral. Foi demonstrada uma relação entre uma alta expressão de osteopontina e positividade para EGFR (P<0.001) e superexpressão de HER2 (P=0.012). Em conclusão, alta expressão de OPN parece estar relacionada com mau prognóstico e ativação da via MAPK, devido a sua associação com EGRF e HER2, os quais são membros desta via de sinalização.(AU)

Evaluation of cell damage and modulation of cytokines TNF-, IL-6 and IL-10 in macrophages exposed to PpIX-mediated photodynamic therapy / Avaliação do dano celular e da modulação das citocinas TNF-alpha, IL-6 e IL-10 em macrófagos expostos à terapia fotodinâmica mediada pela PpIX

Little is known regarding whether photodynamic therapy (PDT)-induced cell death can substantially compromise macrophages (M), which are important cells in PDT-induced immune responses. Here, parameters of PDT-mediated M cytotoxicity and cytokine production in response to protoporphyrin IX (PpIX) were evaluated. Peritoneal M from BALB/c mice were stimulated in vitro with PDT, light, PpIX, or lipopolysaccharide (LPS). After that, cell viability, lipid peroxidation, Nitric Oxide (NO), DNA damage, TNF-, IL-6 and IL-10 were evaluated. Short PDT exposure reduced cell viability by 1030%. There was a two-fold increase in NO and DNA degradation, despite the non-increase in lipoperoxidation. PDT increased TNF- and IL-10, particularly in the presence of LPS, and decreased the production of IL-6 to 10-fold. PDT causes cellular stress, induces NO radicals and leads to DNA degradation, generating a cytotoxic microenvironment. Furthermore, PDT modulates pro- and anti-inflammatory cytokines in M(AU)

Pouco se sabe se a morte celular induzida pela terapia fotodinâmica (PDT) compromete os macrófagos (M), envolvidos nas respostas imunes induzidas pela PDT. Neste estudo, foram avaliados parâmetros de citotoxicidade dos M mediada pela PDT e a produção de citocinas, frente à protoporfirina IX (PpIX). M peritoneais de camundongos BALB/c foram estimulados in vitro com PDT, luz, PpIX ou lipopolissacarídeo (LPS). Após isto, a viabilidade celular (VC), a lipoperoxidação, os níveis de óxido nítrico (NO), de DNA degradado, de TNF-, IL-6 e IL-10 foram avaliados. A exposição curta à PDT reduziu a VC em 10-30%. Os níveis de NO e de DNA degradado duplicaram, sem aumento da lipoperoxidação. Houve aumento de TNF- e IL-10, sendo maior na presença de LPS. Já a produção de IL-6 reduziu em dez vezes. A PDT induz estresse celular, gera radicais NO e causa dano ao DNA, tornando o microambiente citotóxico. Ainda, modula citocinas pró e anti-inflamatórias em M(AU)

Osteopontin expression and its relationship with prognostic biomarkers in canine mammary carcinomas / Expressão de osteopontina e sua relação com biomarcadores prognóstico nos carcinomas mamários caninos

Osteopontin is a glycophosphoprotein implicated in different physiologic and pathologic processes and is known to be involved in progression and metastasis of various cancers in humans, but this relation is still little explored in the veterinary. The aim was to evaluate the expression of osteopontin in canine mammary carcinomas and its relation with well-established canine mammary tumor biomarkers. For that, expression of OPN, EGFR, HER2, and c-Kit were evaluated along with Ki67 rate in 43 mammary carcinomas. Osteopontin was demonstrated to be expressed by neoplastic epithelial cells in all carcinomas as well as in stromal cells from the tumor microenvironment. Relation between high osteopontin expression and EGFR positivity (P<0.001) and HER2 overexpression (P=0.012) was demonstrated. In conclusion, high OPN expression seems to be related to poor prognosis and MAPK pathway activation, given the association with EGFR and HER2, members of the MAPK signaling pathway.(AU)

A osteopontina é uma glicofosfoproteina implicada em diferentes processos fisiológicos e patológicos, sendo conhecida por estar envolvida na progressão e metástase de vários cânceres nos humanos, no entanto, essa relação é ainda pouco explorada na veterinária. O objetivo deste trabalho foi avaliar a expressão da osteopontina nos carcinomas mamários caninos e sua relação com biomarcadores bem estabelecidos para esta neoplasia. Para isto, foi avaliada a expressão de OPN, EGRH, HER2 e c-Kit juntamente com a taxa de Ki67 em 43 carcinomas mamários. A osteopontina foi expressa pelas células epiteliais neoplásicas em todos os carcinomas, assim como, nas células estromais do microambiente tumoral. Foi demonstrada uma relação entre uma alta expressão de osteopontina e positividade para EGFR (P<0.001) e superexpressão de HER2 (P=0.012). Em conclusão, alta expressão de OPN parece estar relacionada com mau prognóstico e ativação da via MAPK, devido a sua associação com EGRF e HER2, os quais são membros desta via de sinalização.(AU)

Evaluation of cell damage and modulation of cytokines TNF-, IL-6 and IL-10 in macrophages exposed to PpIX-mediated photodynamic therapy

Abstract Little is known regarding whether photodynamic therapy (PDT)-induced cell death can substantially compromise macrophages (M), which are important cells in PDT-induced immune responses. Here, parameters of PDT-mediated M cytotoxicity and cytokine production in response to protoporphyrin IX (PpIX) were evaluated. Peritoneal M from BALB/c mice were stimulated in vitro with PDT, light, PpIX, or lipopolysaccharide (LPS). After that, cell viability, lipid peroxidation, Nitric Oxide (NO), DNA damage, TNF-, IL-6 and IL-10 were evaluated. Short PDT exposure reduced cell viability by 1030%. There was a two-fold increase in NO and DNA degradation, despite the non-increase in lipoperoxidation. PDT increased TNF- and IL-10, particularly in the presence of LPS, and decreased the production of IL-6 to 10-fold. PDT causes cellular stress, induces NO radicals and leads to DNA degradation, generating a cytotoxic microenvironment. Furthermore, PDT modulates pro- and anti-inflammatory cytokines in M.

Resumo Pouco se sabe se a morte celular induzida pela terapia fotodinâmica (PDT) compromete os macrófagos (M), envolvidos nas respostas imunes induzidas pela PDT. Neste estudo, foram avaliados parâmetros de citotoxicidade dos M mediada pela PDT e a produção de citocinas, frente à protoporfirina IX (PpIX). M peritoneais de camundongos BALB/c foram estimulados in vitro com PDT, luz, PpIX ou lipopolissacarídeo (LPS). Após isto, a viabilidade celular (VC), a lipoperoxidação, os níveis de óxido nítrico (NO), de DNA degradado, de TNF-, IL-6 e IL-10 foram avaliados. A exposição curta à PDT reduziu a VC em 10-30%. Os níveis de NO e de DNA degradado duplicaram, sem aumento da lipoperoxidação. Houve aumento de TNF- e IL-10, sendo maior na presença de LPS. Já a produção de IL-6 reduziu em dez vezes. A PDT induz estresse celular, gera radicais NO e causa dano ao DNA, tornando o microambiente citotóxico. Ainda, modula citocinas pró e anti-inflamatórias em M.

Alternagin-C binding to 21 integrin controls matrix metalloprotease-9 and matrix metalloprotease-2 in breast tumor cells and endothelial cells

Background Matrix metalloproteinases (MMPs) are key players in tumor progression, helping tumor cells to modify their microenvironment, which allows cell migration to secondary sites. The role of integrins, adhesion receptors that connect cells to the extracellular matrix, in MMP expression and activity has been previously suggested. However, the mechanisms by which integrins control MMP expression are not completely understood. Particularly, the role of 21 integrin, one of the major collagen I receptors, in MMP activity and expression has not been studied. Alternagin-C (ALT-C), a glutamate-cysteine-aspartate-disintegrin from Bothrops alternatus venom, has high affinity for an 21 integrin. Herein, we used ALT-C as a 21 integrin ligand to study the effect of ALT-C on MMP-9 and MMP-2 expression as well as on tumor cells, fibroblats and endothelial cell migration. Methods ALT-C was purified by two steps of gel filtration followed by anion exchange chromatography. The 21, integrin binding properties of ALT-C, its dissociation constant (Kd) relative to this integrin and to collagen I (Col I) were determined by surface plasmon resonance. The effects of ALT-C (10, 40, 100 and 1000 nM) in migration assays were studied using three human cell lines: human fibroblasts, breast tumor cell line MDA-MB-231, and microvascular endothelial cells HMEC-1, considering cells found in the tumor microenvironment. ALT-C effects on MMP-9 and MMP-2 expression and activity were analyzed by quantitative PCR and gelatin zymography, respectively. Focal adhesion kinase activation was determined by western blotting. Results Our data demonstrate that ALT-C, after binding to 21 integrin...

Alternagin-C binding to 21 integrin controls matrix metalloprotease-9 and matrix metalloprotease-2 in breast tumor cells and endothelial cells

Background Matrix metalloproteinases (MMPs) are key players in tumor progression, helping tumor cells to modify their microenvironment, which allows cell migration to secondary sites. The role of integrins, adhesion receptors that connect cells to the extracellular matrix, in MMP expression and activity has been previously suggested. However, the mechanisms by which integrins control MMP expression are not completely understood. Particularly, the role of 21 integrin, one of the major collagen I receptors, in MMP activity and expression has not been studied. Alternagin-C (ALT-C), a glutamate-cysteine-aspartate-disintegrin from Bothrops alternatus venom, has high affinity for an 21 integrin. Herein, we used ALT-C as a 21 integrin ligand to study the effect of ALT-C on MMP-9 and MMP-2 expression as well as on tumor cells, fibroblats and endothelial cell migration. Methods ALT-C was purified by two steps of gel filtration followed by anion exchange chromatography. The 21, integrin binding properties of ALT-C, its dissociation constant (Kd) relative to this integrin and to collagen I (Col I) were determined by surface plasmon resonance. The effects of ALT-C (10, 40, 100 and 1000 nM) in migration assays were studied using three human cell lines: human fibroblasts, breast tumor cell line MDA-MB-231, and microvascular endothelial cells HMEC-1, considering cells found in the tumor microenvironment. ALT-C effects on MMP-9 and MMP-2 expression and activity were analyzed by quantitative PCR and gelatin zymography, respectively. Focal adhesion kinase activation was determined by western blotting. Results Our data demonstrate that ALT-C, after binding to 21 integrin...(AU)

Application of n-dodecane as an oxygen vector to enhance the activity of fumarase in recombinant Escherichia coli: role of intracellular microenvironment

The effect of the intracellular microenvironment in the presence of an oxygen vector during expression of a fusion protein in Escherichia coli was studied. Three organic solutions at different concentration were chosen as oxygen vectors for fumarase expression. The addition of n-dodecane did not induce a significant change in the expression of fumarase, while the activity of fumarase increased significantly to 124% at 2.5% n-dodecane added after 9 h induction. The concentration of ATP increased sharply during the first 6 h of induction, to a value 7600% higher than that in the absence of an oxygen-vector. NAD/NADH and NADP/NADPH ratios were positively correlated with fumarase activity. n-Dodecane can be used to increase the concentration of ATP and change the energy metabolic pathway, providing sufficient energy for fumarase folding.(AU)

Influência do enriquecimento ambiental e do material de cama no desempenho reprodutivo e no desenvolvimento pós-natal de ratos Wistar / Influence of environmental enrichment and bed materials on reproductive performance and postnatal development of Wistar rats

Recentemente, os programas de enriquecimento ambiental em biotérios têm sido amplamente discutidos. Muitos estudos, ao longo dos anos, procuraram esclarecer se as diferentes estratégias de enriquecimento ambiental (EA) podem afetar o comportamento e a fisiologia de roedores de laboratório, sendo que a maioria dos autores reconheceu o efeito positivo do EA para a melhora da qualidade de vida dos animais utilizados na experimentação. Neste trabalho foram realizados dois experimentos com o objetivo de avaliar o impacto do EA e do tipo de cama no desempenho reprodutivo e no comportamento maternal de ratas Wistar, bem como no desenvolvimento físico de sua prole. Para isto as ratas foram distribuídas em três grupos: EA-S (enriquecido com cama de sabugo de milho), EA-M (enriquecido com cama de maravalha) e NE-M (não enriquecido com cama de maravalha). Os resultados demonstraram que não houve diferença no intervalo entre partos, número de filhotes nascidos e desmamados nos três grupos avaliados, sendo que esses dados foram semelhantes aos descritos na literatura para ratos Wistar. Também não foi observada diferença estatística no comportamento maternal; no entanto no desenvolvimento físico observou-se antecipação no desdobramento das orelhas, erupção dos dentes incisivos e descida dos testículos dos filhotes do grupo EA-S; além do que as ratas dos grupos expostos ao EA confeccionaram ninhos mais íntegros e de melhor qualidade. Esses resultados reforçam a importância de se fornecer EA, como material de ninho, para que as mães criem seu próprio microambiente, e assim, possam oferecer melhor conforto e bem-estar aos seus filhotes.

Recently, environmental enrichment (EA) programs in laboratory animal facilities have been widely discussed. Many studies over the years have sought to clarify whether different environmental enrichment strategies may affect the behavior and physiology of laboratory rodents, in which most authors recognized the positive effect of EA for the life of animals used in research. In the present work two experiments were carried out to evaluate the impact of EA and bedding material on the reproductive performance and maternal behavior of Wistar rats, as well as the physical development of their offspring. For this, the rats were divided into three groups: EA-S (enriched with corn cobs bedding), EA-M (enriched with wood shavings bedding) and NE-M (not enriched with wood shavings bedding). The results showed that there was no difference in the interval between births, and number of pups born and weaned of the three groups evaluated, being these data similar to those described in the literature for Wistar rats. There was also no statistical difference in the maternal behavior; however in the physical development we observed anticipation of pinnae detachment, incisor teeth eruption and testicles descent of the EA-S group pups; in addition the female rats of the groups exposed to EA made more intact nests with better quality. These results reinforce the importance of providing EA, such as nest material, for mothers to create their own microenvironment, thus providing better comfort and well-being for their offspring.

Influência do enriquecimento ambiental e do material de cama no desempenho reprodutivo e no desenvolvimento pós-natal de ratos Wistar / Influence of environmental enrichment and bed materials on reproductive performance and postnatal development of Wistar rats

Recentemente, os programas de enriquecimento ambiental em biotérios têm sido amplamente discutidos. Muitos estudos, ao longo dos anos, procuraram esclarecer se as diferentes estratégias de enriquecimento ambiental (EA) podem afetar o comportamento e a fisiologia de roedores de laboratório, sendo que a maioria dos autores reconheceu o efeito positivo do EA para a melhora da qualidade de vida dos animais utilizados na experimentação. Neste trabalho foram realizados dois experimentos com o objetivo de avaliar o impacto do EA e do tipo de cama no desempenho reprodutivo e no comportamento maternal de ratas Wistar, bem como no desenvolvimento físico de sua prole. Para isto as ratas foram distribuídas em três grupos: EA-S (enriquecido com cama de sabugo de milho), EA-M (enriquecido com cama de maravalha) e NE-M (não enriquecido com cama de maravalha). Os resultados demonstraram que não houve diferença no intervalo entre partos, número de filhotes nascidos e desmamados nos três grupos avaliados, sendo que esses dados foram semelhantes aos descritos na literatura para ratos Wistar. Também não foi observada diferença estatística no comportamento maternal; no entanto no desenvolvimento físico observou-se antecipação no desdobramento das orelhas, erupção dos dentes incisivos e descida dos testículos dos filhotes do grupo EA-S; além do que as ratas dos grupos expostos ao EA confeccionaram ninhos mais íntegros e de melhor qualidade. Esses resultados reforçam a importância de se fornecer EA, como material de ninho, para que as mães criem seu próprio microambiente, e assim, possam oferecer melhor conforto e bem-estar aos seus filhotes.(AU)

Recently, environmental enrichment (EA) programs in laboratory animal facilities have been widely discussed. Many studies over the years have sought to clarify whether different environmental enrichment strategies may affect the behavior and physiology of laboratory rodents, in which most authors recognized the positive effect of EA for the life of animals used in research. In the present work two experiments were carried out to evaluate the impact of EA and bedding material on the reproductive performance and maternal behavior of Wistar rats, as well as the physical development of their offspring. For this, the rats were divided into three groups: EA-S (enriched with corn cobs bedding), EA-M (enriched with wood shavings bedding) and NE-M (not enriched with wood shavings bedding). The results showed that there was no difference in the interval between births, and number of pups born and weaned of the three groups evaluated, being these data similar to those described in the literature for Wistar rats. There was also no statistical difference in the maternal behavior; however in the physical development we observed anticipation of pinnae detachment, incisor teeth eruption and testicles descent of the EA-S group pups; in addition the female rats of the groups exposed to EA made more intact nests with better quality. These results reinforce the importance of providing EA, such as nest material, for mothers to create their own microenvironment, thus providing better comfort and well-being for their offspring.(AU)

Tumor-associated macrophage is correlated with survival and SOCS protein expression in canine mammary carcinoma / Correlação do infiltrado macrofágico com a sobrevida e a expressão da proteína SOCS no carcinoma mamário canino

The inflammatory infiltrate in the tumor microenvironment, particularly in mammary tumors, has aroused great interest in oncology, to play different roles in the progression or tumor regression dependent on the types and cell subsets involved. The present study aimed to evaluate (1) the occurrence and intensity of macrophage infiltration in the mammary carcinoma microenvironment, (2) the expression of SOCS1 and SOCS3 proteins in tumor associated macrophages, (3) any association between these parameters and tumor development, as well as survival rates in female dogs. Twenty-two female dogs diagnosed as carcinoma arising in a mixed tumor (CMT) by histopathology were divided into two groups following mastectomy: dogs without metastasis (CMT(-)=11) and those with metastasis (CMT(+)=11). The following parameters were analyzed: tumor size, lymph node metastasis, clinical stage, histological grade, distribution and intensity of inflammatory infiltrate, tumor macrophage quantification by immunohistochemical analysis of SOCS1 and SOCS3 expression, and immunophenotyping of peripheral blood leukocytes by flow cytometry. Dogs with the higher proportions of macrophages in the inflammatory infiltrate (≥400/tumor) also had higher survival rates in comparison with dogs with less macrophages. Immunostaining revealed higher proportions of SOCS3-positive macrophages in dogs without lymph node metastasis, while SOCS1-positive macrophages were predominant in dogs with metastasis (p<0.05). Multivariate analysis found associations between survival rate and clinical staging (p=0.025), histological grade (p=0.007), and the expression of MHC-CI in circulating monocytes (p=0.018)...(AU)

O infiltrado inflamatório no microambiente tumoral, particularmente nos tumores mamários, tem despertado grande interesse na oncologia, por desempenhar diferentes funções na progressão ou regressão tumoral, dependendo dos tipos e subtipos celulares envolvidos. O presente estudo teve como objetivo avaliar: (1) a ocorrência e a intensidade do infiltrado macrofágico no microambiente do carcinoma mamário; (2) a expressão das proteínas SOCS1 e SOCS3 nos macrófagos associados ao tumor; (3) qualquer associação relacionada ao prognóstico entre estes parâmetros e o desenvolvimento tumoral, assim como a taxa de sobrevida. Vinte e duas cadelas diagnosticadas com carcinoma em tumor misto (CTM) por exame histopatológico foram divididas em dois grupos após a mastectomia: cadelas sem metástase (CTM(-)=11) e cadelas com metástase (CTM(+)=11). Foram analisados os seguintes parâmetros: tamanho do tumor, metástase para linfonodo, estadiamento clínico, grau histológico, distribuição e intensidade do infiltrado inflamatório, quantificação dos macrófagos tumorais por análise imuno-histoquímica da expressão de SOCS1 e SOCS3, e imunofenotipagem dos leucócitos (monócitos e linfócitos) do sangue periférico por citometria de fluxo. Cadelas que apresentavam maiores proporções de macrófagos no infiltrado inflamatório (≥400/tumor) também tiveram maior taxa de sobrevida em comparação àquelas com menos macrófagos. A imunomarcação revelou maiores proporções de macrófagos SOCS3-positivos em cães sem metástase para linfonodo, enquanto que macrófagos SOCS1-positivos foram predominantes naqueles com metástase (p<0,05). A análise multivariada identificou associações entre a taxa de sobrevida e o estadiamento clínico (p=0,025), grau histológico (p=0,007) e a expressão de MHC-CI em monócitos circulantes (p=0,018)...(AU)

Tumor-associated macrophage is correlated with survival and SOCS protein expression in canine mammary carcinoma / Correlação do infiltrado macrofágico com a sobrevida e a expressão da proteína SOCS no carcinoma mamário canino

The inflammatory infiltrate in the tumor microenvironment, particularly in mammary tumors, has aroused great interest in oncology, to play different roles in the progression or tumor regression dependent on the types and cell subsets involved. The present study aimed to evaluate (1) the occurrence and intensity of macrophage infiltration in the mammary carcinoma microenvironment, (2) the expression of SOCS1 and SOCS3 proteins in tumor associated macrophages, (3) any association between these parameters and tumor development, as well as survival rates in female dogs. Twenty-two female dogs diagnosed as carcinoma arising in a mixed tumor (CMT) by histopathology were divided into two groups following mastectomy: dogs without metastasis (CMT(-)=11) and those with metastasis (CMT(+)=11). The following parameters were analyzed: tumor size, lymph node metastasis, clinical stage, histological grade, distribution and intensity of inflammatory infiltrate, tumor macrophage quantification by immunohistochemical analysis of SOCS1 and SOCS3 expression, and immunophenotyping of peripheral blood leukocytes by flow cytometry. Dogs with the higher proportions of macrophages in the inflammatory infiltrate (≥400/tumor) also had higher survival rates in comparison with dogs with less macrophages. Immunostaining revealed higher proportions of SOCS3-positive macrophages in dogs without lymph node metastasis, while SOCS1-positive macrophages were predominant in dogs with metastasis (p<0.05). Multivariate analysis found associations between survival rate and clinical staging (p=0.025), histological grade (p=0.007), and the expression of MHC-CI in circulating monocytes (p=0.018). Higher SOCS3 expression in activated macrophages within the inflammatory infiltrate were considered indicative of an antitumor immune response, improved clinicopathological parameters and longer survival, whereas SOCS1-related activation was associated with tumor progression, metastasis development and reduced survival in female dogs with mammary carcinomas.(AU)

O infiltrado inflamatório no microambiente tumoral, particularmente nos tumores mamários, tem despertado grande interesse na oncologia, por desempenhar diferentes funções na progressão ou regressão tumoral, dependendo dos tipos e subtipos celulares envolvidos. O presente estudo teve como objetivo avaliar: (1) a ocorrência e a intensidade do infiltrado macrofágico no microambiente do carcinoma mamário; (2) a expressão das proteínas SOCS1 e SOCS3 nos macrófagos associados ao tumor; (3) qualquer associação relacionada ao prognóstico entre estes parâmetros e o desenvolvimento tumoral, assim como a taxa de sobrevida. Vinte e duas cadelas diagnosticadas com carcinoma em tumor misto (CTM) por exame histopatológico foram divididas em dois grupos após a mastectomia: cadelas sem metástase (CTM(-)=11) e cadelas com metástase (CTM(+)=11). Foram analisados os seguintes parâmetros: tamanho do tumor, metástase para linfonodo, estadiamento clínico, grau histológico, distribuição e intensidade do infiltrado inflamatório, quantificação dos macrófagos tumorais por análise imuno-histoquímica da expressão de SOCS1 e SOCS3, e imunofenotipagem dos leucócitos (monócitos e linfócitos) do sangue periférico por citometria de fluxo. Cadelas que apresentavam maiores proporções de macrófagos no infiltrado inflamatório (≥400/tumor) também tiveram maior taxa de sobrevida em comparação àquelas com menos macrófagos. A imunomarcação revelou maiores proporções de macrófagos SOCS3-positivos em cães sem metástase para linfonodo, enquanto que macrófagos SOCS1-positivos foram predominantes naqueles com metástase (p<0,05). A análise multivariada identificou associações entre a taxa de sobrevida e o estadiamento clínico (p=0,025), grau histológico (p=0,007) e a expressão de MHC-CI em monócitos circulantes (p=0,018). A maior expressão de SOCS3 nos macrófagos ativados foi considerada indicativa de uma resposta imune antitumoral, melhores parâmetros clínicos e maior taxa de sobrevida, ao passo que a ativação relacionada com SOCS1 foi associada à progressão tumoral, desenvolvimento de metástase e redução na taxa de sobrevida em cadelas com carcinoma mamário.(AU)