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

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

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

Nuclear metallothionein in oral squamous cell carcinoma: clinicopathological parameters and patient survival

Abstract The aim of this study was to identify the immunoexpression of methallothionein in oral squamous cell carcinoma as well as to address the correlation with clinical features, histological grade and patient survival. Samples were collected from 93 patients with tongue squamous cell carcinoma who presented for follow-up. Immunohistochemical expression of methallothionein in all groups was performed. The scoring system has previously been published by Tsurutani in 2005, which is based on intensity and distribution of staining. We used Kappa index to evaluate the degree of observers' agreement under metallothionein immunostaining and histological grade. Associations between methallothionein expression and clinical parameters (age, gender, smoking, tumor size, lymph node metastasis and disease stage) were examined for statistical significance using the chi-squared test. The overall survival rates were estimated by the Kaplan-Meier method and the relationship between protein expression and survival was compared using the log-rank test (p < 0.05). Our results showed no statistically significant association between methallothionein immunostaining and the selected clinicopathological variables. Immunohistochemistry results showed positive nuclear immunostaining for metallothionein in 62,37% (58/93) and negative for metallothionein 37,63% (35/93). The degree of examiners agreement by Kappa varied from substantial to perfect and both metallothionein immunostaining and histological grade were explored. The present study suggests that positive methallothionein expression found in tongue squamous cell carcinoma may not help to predict survival in the analyzed samples, as well as no relation between the protein and histological grade and clinical features was observed. In conclusion, the present study suggests that metallothionein is not associated with tongue squamous cell carcinoma clinicopathological characteristics and aggressiveness.

Metalotioninas en Perna viridis (Bivalvia: Mytilidae): variación estacional y su relación con la biología reproductiva / Metallothioneins in Perna viridis (Bivalvia: Mytilidae): seasonal variation and its relation to reproductive biology

Metallothionein is a cytosolic protein found in a variety of tissues and have been involved in the regulation of essential trace metals such as copper and zinc, and in the detoxification of essential and nonessential metals. With the aim to study their seasonal variation and their possible role in reproductive behavior, we evaluated metallothioneins (Mts) in Perna viridis, taken from Rio Caribe and Chacopata localities in the North coast of Sucre state, Venezuela. A total of 325 samples were obtained from February to December 2003. We determined the following biometric indices in bivalves: Condition Index (CI), meat yield (RC) and dry weight-length relationship (PSL). Besides, Mts in whole tissue were separated by molecular exclusion chromatography, Sephadex G-50 and quantified by saturation with cadmium. Our results showed that the biometric indices (RC and PSL) had seasonal variations between localities and maturity stages, with the exception of IC. No significant differences were found between sexes. Mts showed seasonal variations between localities, with the highest concentrations between February and March, and minimum ones between September and December, coinciding with the respectively high and low productivity periods in the area. The mussels from Rio Caribe had higher Mts concentration than those from Chacopata. Furthermore, immature mussels showed the highest Mts concentration while the lowest was found in spawned specimens. We found a significant negative relationship between Mts and CI. Our results demonstrated that MTs in Perna viridis are influenced by the condition index and reproductive status, as well as physicochemical factors in the marine environment.

Las metalotioninas (Mts) son proteínas de baja masa molecular que juegan un rol importante en la detoxificación de metales, en vista de su papel ecotoxicológico se evaluaron las metalotioneínas (MTs) en 350 ejemplares del bivalvo Perna viridis en dos localidades de la costa norte del estado Sucre, desde febrero hasta diciembre 2003. Se determinaron los índices biométricos: índice de condición (IC), rendimiento de carne (RC) y relación peso seco-talla (PSL). Las Mts fueron separadas por cromatografía de exclusión molecular, Sephadex G-50 y se cuantificaron por saturación con cadmio. Los índices biométricos (RC y PSL) mostraron variaciones estacionales, entre localidades y estados de madurez, con la excepción del CI. No se encontraron diferencias significativas entre sexos. Las Mts mostraron variaciones estacionales, con concentraciones más elevadas entre febrero y marzo y mínimos entre septiembre y diciembre, que coincidieron con los períodos de alta y baja productividad en el área, respectivamente. Los mejillones de Río Caribe presentaron una mayor concentración de Mts que los de Chacopata. Los mejillones inmaduros mostraron la mayor concentración de Mts y la más baja en los desovados. Se encontró una relación negativa y significativa entre Mts y CI. Los resultados demuestran que las Mts de Perna viridis están influidas por el índice de condición y la condición reproductiva, asi como también pot los factores físico-químicos del ambiente marino.

Alterações histológicas dos rins e expressão das metalotioneínas e das proteínas de choque térmico em ratos Wistar após exposição ao fungicida tirame / Kidney histological alterations and metallothionein and heat shock protein expression in Wistar rats after fungicide thiram exposure

Avaliaram-se as alterações histológicas e a expressão das metalotioneínas (MTs) e das proteínas de choque térmico (Hsp70) nos rins de ratos Wistar após a exposição ao fungicida tirame. Os animais foram distribuídos em três grupos: grupo dieta-padrão; grupo dieta-padrão+óleo de milho; e grupo tirame. Foram encontradas diferenças significativas (P<0,05) na evolução do peso corporal entre os ratos do grupo tirame e os dos grupos controle e óleo de milho, e não foram verificadas lesões histológicas evidentes nos rins dos animais. Foram encontradas diferenças entre os animais do grupo exposto ao tirame e os dos grupos controle e óleo quanto às características histomorfométricas relativas ao corpúsculo renal - exceto para a proporção área da cápsula de Bowman:área do glomérulo - e relativas aos túbulos contorcidos proximal e distal - exceto para altura do epitélio dos túbulos distais. Nos ratos expostos ao tirame, foi observada imunomarcação positiva para as MTs, de moderada a forte, nos túbulos contorcidos da região cortical, diminuindo do córtex em direção à medula, e forte imunomarcação para as Hsp70 nas áreas do córtex e da medula, no glomérulo e nos túbulos contorcidos. Os resultados sugerem que o tirame pode ter toxicidade crônica nos mamíferos por afetar o seu crescimento e que a expressão das MTs e das Hsp70, provável resposta celular adaptativa ao estresse oxidativo causado pelo tirame, pode ser utilizada como biomarcador de exposição a este químico.

The histological alterations and the expression of metallothionein (MTs) and heat shock protein (Hsp70) in the kidney of Wistar rats after thiram fungicide exposure were evaluated. Animals were distributed into three groups: standard diet group, standard diet + corn oil group and thiram group. Significant differences were found (P<0,05) in the evolution of body weight between rats in the thiram group and those in the control and corn oil groups, and no histological lesions were evident in the animals' kidneys. Differences were found among animals in the group exposed to thiram and the control and oil groups regarding histomorphometric characteristics of the renal corpuscle - except for the proportion in the area of Bowman's capsule: glomerulus area - and regarding the height of the epitelium in the distal tubules. In rats exposed to thiram, a positive moderate to strong immunoexpression was observed for MTs, in the cortical convulated tubules decreasing the cortex towards the medulla, and a strong immunoexpression for Hsp70 in the cortex and medulla areas, in the glomerulus and convulated tubules. The results suggest that thiram may have chronic toxicity in mammals affecting their growth, and that the expression of MTs and Hsp70, a probable cellular adaptive response to the oxidative stress caused by thiram, may be used as a biomarker of exposure to this chemical.

Associação da concentração plasmática de cobre com metaloproteínas cobre-dependentes em atletas de elite / Association between copper plasma concentration and copper-dependent metaloproteins in elite athletes

O cobre é um elemento-traço essencial para a manutenção de vários processos biológicos, tais como metabolismo energético, homeostase de ferro e mecanismos de proteção antioxidante através da atividade da cobre-zinco superóxido dismutase (Cu-Zn SOD), da ceruloplasmina e da metalotioneína. No entanto, o cobre também participa de reações oxidativas que promovem a liberação de radicais livres, podendo prejudicar a integridade e a funcionalidade celular. A atividade física afeta a homeostase do cobre e promove maior utilização de oxigênio, favorecendo a instalação do estresse oxidativo quando mecanismos naturais de proteção antioxidante, incluindo os dependentes de cobre, não atuam adequadamente. Não há relatos na literatura sobre a associação de diferentes níveis de concentração plasmática de cobre com indicadores antioxidantes cobre-dependentes em atletas de elite. O presente estudo objetivou verificar a associação entre diferentes níveis plasmáticos de cobre e metaloproteínas cobre-dependentes, com atividade antioxidante, em atletas de elite. Os indicadores bioquímicos (metalotioneína e Cu-Zn SOD eritrocitárias, ceruloplasmina e cobre plasmáticos) foram avaliados em 50 atletas, homens e adultos, utilizando metodologias já consolidadas. Os resultados mostraram que 32 por cento dos atletas apresentaram níveis de cobre plasmático inferiores a 11µmol/L, 38 por cento entre 11-13µmol/L e 30 por cento > 13µmol/L. As associações encontradas entre cobre plasmático e ceruloplasmina (r = 0,31; p = 0,04) e Cu-Zn SOD (r = 0,32, p = 0,02); metalotioneína eritrocitária e ceruloplasmina (r = 0,40, p = 0,006) e Cu-Zn SOD (0,73, p = 0,001) e entre Cu-Zn SOD e ceruloplasmina (r = 0,37, p < 0,001) demonstraram que a atividade da Cu-Zn SOD e a concentração de metalotioneína eritrocitárias são sensíveis a menor concentração, enquanto que a ceruloplasmina é sensível a elevadas concentrações plasmáticas de cobre, sugerindo que há um equilíbrio homeostático entre...

Copper is a trace element essential in several biological processes, some of them important for physical activity, such as energy metabolism, iron homeostasis and antioxidant protection through the plasma ceruloplasmin, erythrocyte Cu-Zn superoxide dismutase (Cu-Zn SOD) and metallothionein. However, copper also participates in oxidative reactions releasing free radicals, which may adversely affect cell integrity and function. Physical activity is known to affect copper homeostasis and may interfere in the copper antioxidant capacity. Intense physical activity results in higher oxygen consumption, which favors the release of free radicals and may cause irreversible damage to the body when the natural mechanisms of protection, including those copper-dependent, are not properly stimulated. Few studies related exercise with plasma copper level and copper-dependent metalloproteins in elite athletes. The present study aimed at evaluating the association between different levels of plasma copper and copper-dependent metalloproteins in male elite athletes (n = 50). The biochemical indices studied were plasma copper and ceruloplasmin, and erythrocyte Cu-Zn superoxide dismutase and metallothionein by validated methods. The results showed that 32 percent of the athletes had plasma copper levels lower than 11µmol/L, 38 percent between 11-13 µmol/L and 30 percent higher than 13 µmol/L. Plasma copper was associated with plasma ceruloplasmin level (r = 0.31, p = 0.004), and with Cu-Zn SOD (r = -0.32, p = 0.02); metallothionein erythrocyte were associated with Cu-Zn SOD (r = 0.73, p = 0.001) and with ceruloplasmin (r = 0.40, p = 0.006). These results suggest that both plasma and erythrocyte antioxidant capacity favor homeostatic adjustments in agreement with plasma copper levels in elite athletes.

Biochemical characterization of N-methyl N'-nitro-N-nitrosoguanidine-induced cadmium resistant mutants of Aspergillus niger.

Two cadmium resistant mutants (Cd1 and Cd2) of Aspergillus niger, among the six isolated by mutagenization with N-methyl N'-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG) at pH 6.4 were selected for the study. Analysis of lipid composition of the mutants and the wildtype indicated that total lipid as well as individual lipids of the cadmium resistant mutants were changed as compared with that of the wildtype. The increased activities of metal-lothionein and reduced activities of D-xylose isomerase and L-phenylalanine ammonia lyase in cell free extract of the cadmium resistant mutants suggested that mutants could allow high concentration of cadmium salt as compared with that of the wildtype. The respiratory activity and intracellular as well as extracellular Cd2+ concentration of the mutants reflected the high tolerance of the Cd mutants to cadmium ion.

Identificação de genes diferencialmente expressos em tumores hipofisários / Identifications of differentially expressed genes in pituitary adenomas

Nesse estudo foi utilizado um sistema de expressão gênica em larga escala para comparar duas situações distintas; a metástase de um carcinoma hipofisário não funcionante e a mistura de quatro adenomas não funcionantes. O gene da metalotioneína 3 identificado nesse sistema se mostrou mais expresso na mistura dos adenomas não funcionantes em relação à metástase. Estudamos esse gene em uma série de 52 adenomas dos vários subtipos por PCR em tempo real. Identificamos sua maior expressão em tumores secretores de ACTH e menor expressão no carcinoma. A reduzida expressão do gene da metalotioneína 3 no carcinoma poderia ser devido ao fenômeno da metilação a que a região promotora desse gene está sujeita, elevando os radicais livres intracelulares. Já a maior expressão da metalotioneína 3 observada nos tumores secretores de ACTH poderia evidenciar o seu papel na modulação de diferentes fatores de transcrição dependentes de zinco que estariam associados com a diferenciação das células adenohipofisárias nos vários subtipos, bem com sua secreção / We used a high performance system with 19.881 probes for compare expression profile of spinal cord metastasis of a non-functioning pituitary carcinoma and a pool of four non-functioning pituitary adenomas. We identified several different expressed genes among them metallothionein-3 was over-expressed in non-functioning pituitary adenomas as compared with a matastasis of pituitary carcinoma. Next we employed RT-qPCR analysis for this gene in a larger series of different types of pituitary adenomas. There was a significant over expression of this gene in ACTH and non-functioning adenomas in comparison to PRL and GH secreting tumors. The more abundant expression of this gene in ACTH and NF pituitary tumours suggest that metallothionein 3 could be differently expressed in regarding distinct pituitary lineage maybe regulating the activity of some transcription factor of importance in hormone production and/or secretion...

Alterações da mucosa bucal de camundongos BALB/C induzidas pelo 4-NQO: efeito da vitamina E / Alterations of the oral mucosa of induced mice BALB/C for 4-NQO: effect of vitamin E

Para se estabelecer um modelo experimental de carcinogênese bucal e se investigarem os efeitos da vitamina E nesse processo, foram utilizados 112 camundongos BALB/C, divididos em 4 grupos: grupo tratado somente com 4-NQO; grupo tratado com 4-NQO + vitamina E; grupo tratado somente com vitamina E e grupo sem tratamento (controle). Sete animais de cada grupo foram sacrificados nos intervalos de 8, 16, 20 e 24 semanas. A mucosa palatina dos animais foi analisada clinicamente, em HE, imunoistoquimicamente (metalotioneína, Ki-67 e PCNA) e pela técnica de AgNOR. Ao exame clínico, durante todo o experimento, a mucosa palatina de todos os animais de todos os grupos se apresentou com características de normalidade, sem formação de lesões. Observam-se, ao exame em HE, nos grupos tratados com 4-NQO, nos diversos intervalos de tempo, células epiteliais focais com núcleos volumosos, hipercorados e ligeira perda de coesão. No grupo tratado somente com vitamina E, a presença de áreas de acantose foi o achado mais marcante. As médias de células imunomarcadas pela metalotioneína, Ki-67, PCNA e o número médio de AgNOR foram maiores estatisticamente, no grupo tratado somente com 4-NQO, quando comparados aos dos demais grupos, considerando-se, separadamente cada intervalo de tempo; o grupo $-NQO + vitamina E apresentou, sempre, média menores. Nesse modelo animal e nas condições estudadas, o 4-NQO não induziu o carcinoma epidermóide de boca, mas, considerando-se os resultados da metalotioneína e PCNA, a vitamina E pareceu atuar como antioxidante importante. Além disso, a análise dos resultados do Ki-67 e AgNOR sugere um papel inibidor da vitamina E, no índice de proliferação celular

La incorporación de metales pesados en las bacterias y su importancia para el ambiente / The incorporation of heavy metal in the bactery and its importance for the environmental

Los metales pesados se han identificado como una clase reciente de contaminantes. Las bacterias por su parte, desempeñan un importantísimo papel como organismos modificadores de los ecosistemas, Esta revisión busca exclarecer los mecanismos de entrada de metales en las bacterias y la importancia toxicológica de dichos metales. Las interacciones bacteria-metal son conocidas y pueden ocurrir extracelularmente, en la superficie bacteriana, ó a nivel intracelular. Extracelularmente, se conocen el papel que desempeñan los microorganismos en la movilización de metales y la secreción de compuestos orgánicos de bajo peso molecular con alta afinidad por los metales conocidos como sideróforos. Las inteacciones de un metal dado con la superficie celular dependen del tipo de bacteria, ya que el metal interactúa con los grupos específicos cargados negativamente en cada una de ellas. A nivel intracelular, como consecuencia de la acumulación del metal, ocurren transformaciones enzimáticas ó la síntesis de proteínas específicas (metalotioninas). En general, las interacciones bacteria-metal se producen por una serie de eventos que se inician fuera del entorno celular, y finalizan intracelularmente. Estos eventos pueden ocurrir en secuencia o no, y las características de cada uno de ellos depende de la bacteria considerada, el compartimiento en el cual ocurre, y el tipo y especie química del metal

Expresión de biomarcadores de contaminación ambiental en organismos acuáticos bonaerenses / Biomarkers of contamination in coastal aquatic organisms of Río de La Plata (Argentina)

El desarrollo y aplicación de herramientas bioanalíticas en el diagnóstico ambiental ha cobrado un importante auge en la última década. De éstas, el grupo constituido por el conjunto de modificaciones a nivel celular y molecular que indican la presencia de contaminantes, ha recibido la denominación de "biomarcadores de contaminación". Estos se caracterizan por indicar en organismos centinelas la presencia subletal de xenobióticos de forma temprana. Entre los biomarcadores se destaca el estudio de la expresión de proteínas citosólicas como las metalotioneínas (o fitoquelatinas cuando de plantas se trata), y las proteínas de estrés ("Stress Proteins"), constituyendo ambos grupos descripciones complementarias, refiriendo sólo el primero respuesta específica a la exposición a metales. En esta presentación se exponen los resultados obtenidos en el desarrollo y optimización de biomarcadores en organismos representativos de la biota presente en la franja costera sur del Río de La Plata como Corbicula fluminea y Limnoperna fortunei (malacofauna regional) y Schoenoplectus californicus, Pistia stratiotes y Sagitaria montevidensis, plantas acuáticas de gran ubicuidad en la zona. Particularmente se analizan las cinéticas de captación de metales por parte de dichos organismos y su correlación con la expresión de proteínas citosólicas. La concentración de metales se determina por absorción atómica, mientras que el análisis de los perfiles proteicos se realiza mediante electroforesis SDS-PAGE (Tris-tricina)

Metalotioneínas e neoplasias humanas / Metallothioneins and human neoplasms

As metalotioneínas (MTs) säo uma família de proteínas de baixo peso molecular, ricas em cisteína e com ligaçöes seletivas a metais pesados. A expressäo das MTs em tecido, detectada através de técnica imuno-histoquímica, tem se correlacionado com comportamento agressivo de alguns cânceres humanos, dentre eles o carcinoma invasivo da mama e o melanoma. Esta revisäo tem como objetivo introduzir entre os patologistas noçöes básicas sobre a biologia das MTs, apresentar as características de sua expressäo em tecidos humanos e sua relaçäo com o comportamento biológico de algumas neoplasias, principalmente o carcinoma de mama

Effect of trisodium pentetat on the distribution of cadmium in some body organs & on hepatic metallothionein in rats.

The pre- and post-treatment with calcium trisodium diethylene-triaminepentaacetic acid (CaNa3DTPA) was investigated for their efficacy to mobilize cadmium (Cd) from various tissues and hepatic metallothionein (MT) in Cd-exposed rats. Pretreatment with CaNa3 DTPA significantly reduced the hepatic and renal Cd absorption while, post Cd treatment with CaNa3 DTPA was effective in reducing renal and brain Cd. Pretreatment with CaNa3DTPA significantly increased the Cd induced hepatic metallothionein (MT) level, MT-bound Cd, Zn and Cu contents while, post treatment with CaNa3DTPA reduced the hepatic MT, MT-bound Cd compared to Cd alone treated rats.