Citometría de flujo en reticulocitos de sangre periférica como indicador de inestabilidad cromosómica en pacientes con gliomas de alto grado / Flow cytometry in peripheral blood reticulocytes as a marker of chromosome instability in highgrade glioma patients

Resumen Introducción. La cuantificación de la inestabilidad cromosómica es un parámetro importante para evaluar la genotoxicidad y la radiosensibilidad. Las técnicas convencionales requieren cultivos celulares o laboriosos análisis microscópicos de cromosomas o núcleos. La citometría de flujo en reticulocitos ha surgido como una alternativa para los estudios in vivo, ya que reduce los tiempos de análisis e incrementa hasta en 20 veces el número de células analizables. Objetivos. Estandarizar los parámetros de citometría de flujo requeridos para seleccionar y cuantificar reticulocitos micronucleados (RET-MN) a partir de muestras de sangre periférica, y cuantificar la frecuencia de esta subpoblación anormal como medida de inestabilidad citogenética en sendas poblaciones de voluntarios sanos (n=25) y pacientes (n=25) recién diagnosticados con gliomas de alto grado antes de iniciar el tratamiento. Materiales y métodos. Las células sanguíneas se marcaron con anti-CD71-PE para reticulocitos, anti- CD61-FITC para la exclusión de plaquetas y yoduro de propidio para detectar el ADN en reticulocitos. La fracción celular MN-RETCD71+ se seleccionó y se cuantificó con un citómetro de flujo automático. Resultados. Se describió detalladamente la estandarización de los parámetros citométricos, con énfasis en la selección y la cuantificación de la subpoblación celular MN-RETCD71+. Se establecieron los niveles basales de MN-RETCD71+ en la población de control y en los pacientes se encontró un incremento de 5,2 veces antes de iniciar el tratamiento (p<0,05). Conclusión. Los resultados evidenciaron la utilidad de la citometría de flujo acoplada a la marcación de las células RETCD71+ como método eficiente para cuantificar la inestabilidad cromosómica in vivo. Se sugieren posibles razones del incremento de micronúcleos en células RETCD71+ de pacientes con gliomas.

Abstract Introduction: The quantification of chromosomal instability is an important parameter to assess genotoxicity and radiosensitivity. Most conventional techniques require cell cultures or laborious microscopic analyses of chromosomes or nuclei. However, a flow cytometry that selects the reticulocytes has been developed as an alternative for in vivo studies, which expedites the analytical procedures and increases up to 20 times the number of target cells to be analyzed. Objectives: To standardize the flow cytometry parameters for selecting and quantifying the micronucleated reticulocytesCD71+ (MN-RET) from freshly drawn peripheral blood and to quantify the frequency of this abnormal cell subpopulation as a measure of cytogenetic instability in populations of healthy volunteers (n =25), and patients (n=25), recently diagnosed with high-grade gliomas before the onset of treatment. Materials and methods: Blood cells were methanol-fixed and labeled with anti-CD-71-PE for reticulocytes, antiCD-61-FITC for platelet exclusion, and propidium iodide for DNA detection in reticulocytes. The MN-RETCD71+ cell fraction was selected and quantified with an automatic flow cytometer. Results: The standardization of cytometry parameters was described in detail, emphasizing the selection and quantification of the MN-RETCD71+ cellular fraction. The micronuclei basal level was established in healthy controls. In patients, a 5.2-fold increase before the onset of treatment was observed (p <0.05). Conclusion: The data showed the usefulness of flow cytometry coupled with anti-CD-71-PE and anti- CD-61-FITC labeling in circulating reticulocytes as an efficient and high resolution method to quantify chromosome instability in vivo. Finally, possible reasons for the higher average of micronuclei in RETCD71+ cells from untreated high-grade glioma patients were discussed.

Vías de carcinogénesis colorrectal y sus implicaciones clínicas / Pathways of colorectal carcinogenesis and their clinical implications

El cáncer colorrectal (CCR) es la cuarta causa de mortalidad por cáncer en Colombia y en el mundo, en ambos sexos; por esta razón, es considerado un problema de salud pública. El CCR es altamente heterogéneo en su fenotipo y genotipo, lo que está en relación con las diferentes vías de carcinogénesis descritas que implican diferentes mecanismos de progresión y agresividad de la enfermedad. Las vías clásicas, supresora y mutadora, se caracterizan por una serie de alteraciones genéticas relacionadas con los cambios fenotípicos de la progresión morfológica en la secuencia adenoma-carcinoma. Las vías alternas, originadas por mutaciones en los genes, BRAF y KRAS, se relacionan con la progresión de pólipo aserrado a carcinoma. Conocer estas vías es muy importante para comprender la enfermedad de manera integral y profundizar en el estudio de sus mecanismos de control, que incluyen: diagnóstico temprano, tratamiento y seguimiento.

Colorectal cancer (CRC) is ranked fourth among causes of cancer mortality in Colombia and in the world, for both genders; it is therefore regarded as a public health issue. CRC´s phenotype and genotype are highly heterogeneous, a fact related to the various carcinogenic pathways described, and which is also implicated in the different progression mechanisms and the aggressiveness of the disease. The classic pathways, suppressive and mutable, are characterized by a series of genetic alterations related to phenotype changes in the morphologic progression of the adenoma-carcinoma sequence. The alternate pathways, originated by BRAF and KRAS gene mutations, are linked to the serrated polyp progression to carcinoma. Knowledge of these pathwaysis very important in achieving a fuller understanding of the disease and for broadening the study of mechanisms for its control; these include: early diagnosis, treatment and follow-up.

Mayor frecuencia de aberraciones cromosómicas en linfocitos expuestos o no a mitomicina C, de mujeres posmenopáusicas obesas en comparación con mujeres no obesas del departamento del Cauca, Colombia / High frequency of chromosome aberrations observed in lymphocytes in postmenopausal obese women

Introducción. Los estudios epidemiológicos indican que la obesidad está asociada en el 25 al 30 % con varios tipos de cáncer. Objetivo. Evaluar la frecuencia de aberraciones cromosómicas en linfocitos de mujeres posmenopáusicas obesas y no obesas, mediante la prueba de reto celular (challenge assay) como biomarcador de inestabilidad genómica. Materiales y métodos. Cuarenta mujeres posmenopáusicas fueron incluidas en el estudio (20 obesas y 20 no obesas). Los grupos fueron pareados según edad (± 5 años) y procedencia. Después de la firma voluntaria del consentimiento informado, las mujeres fueron entrevistadas y se les tomó una muestra de 5 ml de sangre periférica. Se establecieron cultivos de linfocitos con tratamiento con mitomicina C y sin él (prueba de reto celular) y, posteriormente, se registró la frecuencia de aberraciones cromosómicas para cada grupo y tratamiento. Resultados. En general, las mujeres obesas presentaron una mayor frecuencia de aberraciones cromosómicas en comparación con las no obesas. Después de exponer los cultivos celulares a mitomicina C, las mujeres obesas presentaron un incremento en el número de aberraciones cromosómicas totales en comparación con las no obesas (3,74±0,63 Vs. 2,70±0,61; p=0,001). Conclusiones. La mayor frecuencia de aberraciones cromosómicas en los linfocitos de mujeres posmenopáusicas obesas que en no obesas, sugiere diferencias en la capacidad de reparación del ADN, lo cual podría explicar la asociación entre la inestabilidad genómica y la mayor incidencia de cáncer en esta población.

Introduction. Epidemiological studies indicate that obesity is associated with an increased risk of 20-25% with several types of cancer. Objective. The frequency of chromosome aberrations was evaluated in lymphocytes from postmenopausal obese and non-obese women. Materials and methods. Twenty obese and 20 non-obese women, all post-menopause, were recruited. The groups were matched according to age (± 5 years) and place of origin. After signing the consent form, women were interviewed using a structured questionnaire, and a blood sample (5 ml) was drawn into vacutainer tubes. From each sample, lymphocyte cell cultures were established with and without mitomycin C (challenge assay). Afterwards, the frequency of chromosome aberrations were recorded for each group and treatment. Data were analyzed using the statistical program SPSS, v. 14.0. Results. Obese women had a higher frequency of chromosome aberrations when compared with non-obese women. After exposing the cell cultures to mitomycin C, obese women presented an increase in the number of total chromosome aberrations in comparison to non-obese women (3.7± 0.6 vs. 2.70±0.6; p=0.001). Conclusions. The higher frequency of chromosome aberrations in lymphocytes from postmenopausal obese women compared to non-obese women suggested differences in the DNA repair capacity. This may indicate an association between genomic instability and the higher incidence of cancer in this population.

Bases moleculares del cáncer colorrectal / Molecular bases of colorectal cancer

Se considera que el cáncer colorrectal (CCR) es un problema mundial de salud pública; es el tercer cáncer más común en hombres y el segundo en mujeres. Su distribución geográfica es variable: las tasas de incidencia son altas en países desarrollados de Europa, Norteamérica y Oceanía y bajas en países de regiones subdesarrolladas como África y Suramérica. Sin embargo, los datos de estudios recientes publicados por la Agencia Internacional de Investigaciones en Cáncer (IARC, International Agency for Research on Cancer) muestran un aumento rápido en la incidencia de CCR en los períodos 1983-1987 y 1998-2002 en países en vías de desarrollo (1), mientras que en países desarrollados la incidencia se ha estabilizado y en muchos casos ha disminuido (2). La carcinogénesis del CCR es un proceso de múltiples etapas, caracterizado por una gran inestabilidad genómica que permite la acumulación de mutaciones en protooncogenes y genes supresores de tumores, alteración en la expresión de genes y producción de proteínas no funcionales, que les confieren a las células ventajas de proliferación y aumento de la supervivencia. La inestabilidad genómica del CCR se produce por diferentes vías; entre las más importantes se encuentran: la de inestabilidad cromosómica (CIN), la de inestabilidad microsatelital (MSI) y la de metilación.

Worldwide, colorectal cancer (CRC) is a public health problem; it is the third most prevalent cancer in men and the second in women. There are some geographical variations in its incidence, with high rates in many developed countries of Europe, North America and Oceania, and low rates in countries of less developed regions such as Africa and South America. Recent studies on cancer, published by the International Agency for Research on Cancer (IARC), show a rapid increase in the incidence of CRC in developing countries between 1983-1987 and 1998-2002 (1), while in the developed world incidence has stabilized and in many cases decreased (2). Carcinogenesis of CRC is a multiple step process, characterized by high genomic instability that may lead to the accumulation of mutations in proto-oncogenes, tumor suppressor genes, repair machinery failures, epigenetic changes in DNA and production of non-functional proteins; these changes lead to cell proliferation advantages and to an increase in cell survival. Genomic instability of CRC occurs through different pathways, the most important of which are: chromosomal instability (CIN), microsatellite instability (MSI) and methylation.

Síndrome de Nijmegen: una enfermedad genética a considerar en un paciente con microcefalia, retardo mental y lesiones de la piel / Nijmegen breakage syndrome

Se presenta el caso de un paciente masculino que a los 6 años de edad es derivado a Neurología Infantil para su estudio por presentar microcefalia y retardo mental. Tras ser evaluado por Inmunología y Genética se realiza en el Laboratorio de citogenética humana, programa de genética ICBM, Facultad de Medicina Universidad de Chile, PCR para deleción 657 del5 que confirma el diagnóstico de Nijmegen dando como resultado deleción nucleótido 5, mutación 657 del5, característico del Síndrome de Nijmegen. Actualmente el niño tiene 13 años y es tratado en el Servicio de Oncología infantil por el desarrollo de linfoma difuso de células grandes B, patología frecuente en este sindrome.

A case of a male patient at 6 years old was referred to child neurology for study due to microcephaly and mental retardation. After being evaluated for Immunology and Genetics Laboratory is performed in human cytogenetics, genetic program ICBM, Faculty of Medicine University of Chile, PCR for deletion 657 of the 5 that confirms the diagnosis of Nijmegen nucleotide deletion resulting in 5, 657 mutation del 5 Characteristic of the syndrome of Nijmegen. Currently the child is 13 and is treated at the Children’s Oncology Service in the development of lymphoma diffuse large B cell, common pathology in this syndrome.

Cytogenetic aberrations in primary cell cultures of the ovarian surface epithelium / Aberraciones citogenéticas en cultivos primarios del epitelio superficial del ovario

Our objective was to determine the presence of chromosomal abnormalities in primary cultures of ovarian surface epithelial cells in women of different ages with no history of cancer. Throughout conventional cytogenetic techniques, we analyzed chromosome spreads of cultured ovarian epithelial cells from 10 donors who were 50 or more years old (B) and 16 controls between 20 and 49 years old (A), belonging to the mestizo population in Bogota DC, Colombia. Of the 26 cultures that were analyzed in passage 1, 61.5% had an abnormal chromosome complement (62.5% in A, and 60% in B). Abnormalities included polyploidies, endoduplications and monosomies. Deletions in chromosomes 3 and 11 were found in just one metaphase. None of the samples showed weaknesses or breakpoints. After transforming and applying the exact student’s t-test for variance heterogeneity, we found significant differences in the frequency of metaphases, that were higher in A than in B (p=0.05), and in the frequency of polyploidies, which were higher in B than in A (p=0.044). Through the application of the Mann-Whitney test, we determined that the frequency of endoduplications was higher in A than in B (p=0.126), without reaching significant differences. There were no significant differences in the frequency of monosomies. The level of significance was set at p £ 0.05. Taking into account that polyploidization is a marker of chromosomal instability and that the risk of cancer arising from the ovarian surface epithelium augments substantially after menopause, the increase in the frequency of age-associated polyploidies could be used as a predictor of ovarian cancer in women from an ethnically homogeneous population as the mestizo one in Bogota DC.

El objetivo del presente trabajo fue determinar la presencia de anormalidades cromosómicas en cultivos primarios de células del epitelio superficial ovárico en mujeres de diferentes edades, sin antecedentes de cáncer. Mediante técnicas de citogenética convencional fueron analizados extendidos de células epiteliales ováricas histológicamente normales, provenientes de cultivos primarios de 10 donantes de 50 o más años (B) y de 16 donantes entre 20 y 49 años que se utilizaron como grupo control (A), pertenecientes a la población mestiza de Bogotá DC, Colombia. De 26 cultivos examinados en pase 1, 61,5% presentó complemento cromosómico anormal, 62,5% en A y 60% en B. Las anomalías numéricas halladas, todas en mosaico, incluyeron poliploidías, endoduplicaciones y monosomías. En una única célula en metafase de un cultivo, se presentaron deleciones en los cromosomas 3 y 11. Ninguna muestra presentó fragilidades o roturas. Previa aplicación de transformaciones, con la prueba exacta t-student para varianzas heterogéneas, se encontraron diferencias significativas en la frecuencia de células con metafase normal, mayor en A que en B (p=0,05) y en la de poliploidías, mayor en B que en A (p=0,044). Con la prueba exacta de Mann-Whitney se determinó que la frecuencia de endoduplicaciones en A fue mayor que en B (p=0,126), sin alcanzar diferencias significativas y que no hubo diferencias significativas en la frecuencia de monosomías. El nivel de significación fue p £ 0,05. Si se tiene en cuenta que la poliploidización es un marcador de inestabilidad cromosómica y, que además, el riesgo de aparición de cáncer derivado del epitelio superficial del ovario aumenta sustancialmente después de la menopausia, el incremento en la frecuencia de poliploidías asociado con la edad podría ser utilizado como predictor de cáncer ovárico en mujeres de una población étnicamente homogénea como la población mestiza de Bogotá DC.