RESUMO
BACKGROUND: Telomere dysfunction results in aneuploidy, and ongoing chromosomal abnormalities. The three-dimensional (3D) nuclear organization of telomeres allows for a distinction between normal and tumor cells. On the other hand, aurora kinase genes (AURKA and AURKB) play an important role regulating the cell cycle. A correlation between overexpression of aurora kinase genes and clinical aggressiveness has been demonstrated in different types of neoplasias. To better understand cellular and molecular mechanisms of CML evolution, it was examined telomere dysfunction (alterations in the 3D nuclear telomere architecture), and the expression levels of AURKA and AURKB genes in two clinical distinct subgroups of CML samples, from the same patient. METHODS: Eighteen CML patients, in total, 36 bone marrow samples (18 patients, chronic vs. accelerated/blast phase) were eligible for 3D telomeric investigations. Quantitative 3D imaging, cytologic diagnosis and cytogenetic determination of additional chromosomal abnormalities were assessed according to standard protocols. RESULTS: Using TeloView software, two CML subgroups were defined based on their 3D telomeric profiles, reflecting the different stages of the disease (chronic vs. accelerated/blast phase). Statistical analyses showed significant differences between the CML subgroups (p < 0.001). We also found that AURKA and AURKB mRNA were expressed at significantly higher levels in both CML subgroups, when compared with healthy donors. Our findings suggest that the evolution of CML progresses from a low to a high level of telomere dysfunction, that is, from an early stage to a more aggressive stage, followed by disease transformation, as demonstrated by telomere, additional chromosomal abnormalities, and gene expression profile dynamics. CONCLUSIONS: Thus, we demonstrated that 3D telomere organization, in accordance with the genomic instability observed in CML samples were able to distinguish subgroup CML patients. Classifying CML patients based on these characteristics might represent an important strategy to define better therapeutic strategies.
Assuntos
Doença Enxerto-Hospedeiro , Leucemia Mielogênica Crônica BCR-ABL Positiva , Leucemia Mieloide , Aurora Quinase A/genética , Crise Blástica , Aberrações Cromossômicas , Humanos , Leucemia Mielogênica Crônica BCR-ABL Positiva/genética , RNA Mensageiro , Telômero/genéticaRESUMO
Myelodysplastic syndromes (MDSs) are a myeloid neoplasm with a propensity for natural evolution or transformation to acute leukemias (AL) over time. Mechanisms for MDS transformation to AL remain poorly understood but are related to genomic instability, which affects the production of the different cell lineages. Genomic instability is also generated by dysfunctional telomeres. Indeed telomeres, the protective ends of chromosomes are the backbone of genome stability. Nuclear telomere remodeling is an early indicator of nuclear remodeling preceding the onset of genomic instability and MDS. This review aims to revisit the pathogenesis and pathophysiology of MDS from morphology and cytogenetics to molecular and epigenetic mechanisms. Furthermore, this review will highlight and discuss recent breakthroughs in dysfunctional telomeres and nuclear telomere architecture roles in the pathogenesis and physiopathology of MDS in the global context of genomic instability.
Assuntos
Núcleo Celular , Forma Celular/genética , Epigênese Genética/genética , Instabilidade Genômica/genética , Síndromes Mielodisplásicas , Células da Medula Óssea/citologia , Células da Medula Óssea/patologia , Núcleo Celular/genética , Núcleo Celular/patologia , Humanos , Síndromes Mielodisplásicas/genética , Síndromes Mielodisplásicas/patologiaRESUMO
A leucemia mielóide aguda (LMA) é uma doença heterogênea em relação às características citogenéticas, moleculares, resposta ao tratamento, sobrevida global e livre de doença. A maioria dos pacientes apresenta recidiva precoce e evolui para o óbito devido à resistência à quimioterapia. O tratamento atual, baseado na associação das antraciclinas Idarrubicina (IDA) ou Daunorrubicina (DNR) com a Citarabina (Ara-c), se mantém por mais de 40 anos apesar dos resultados insatisfatórios. Objetivos: Avaliar os mecanismos de resistência aos quimioterápicos IDA, DNR e Ara-c, em linhagens celulares e em amostras de pacientes com LMA. Metodologia e Resultados: O perfil de resistência das linhagens HL60, Kasumi e U937 foi comparado por imunofenotipagem, citogenética, expressão e atividade das proteínas transportadoras de efluxo: glicoproteína P (Pgp), MRP1 e BCRP e expressão de proteínas envolvidas com a evasão da apoptose. Para avaliar a sensibilidade aos quimioterápicos foram utilizados o ensaio de viabilidade celular (MTT), fragmentação do DNA e ativação de caspase 3. As linhagens celulares foram comparadas, entre si em relação à sensibilidade e resistência aos fármacos. A IDA foi mais eficiente em reduzir a viabilidade celular na linhagem HL60, a IDA e a DNR na linhagem Kasumi, sendo o Ara-c o mais eficiente em reduzir a viabilidade na linhagem U937. O perfil de resistência da linhagem HL60R foi analisado através de um array de proteínas fosforiladas, onde encontramos diversas vias de sinalização inibidas na linhagem resistente como a via de sinalização das MAPKs JNK e p38, importantes para o processo de indução de apoptose pelos quimioterápicos. Foi verificado que a ativação de tais vias de sinalização pelos quimioterápicos esta diminuída nas linhagens de LMA resistentes em comparação com as linhagens sensíveis. As vias de sinalização de JNK e p38 nas linhagens de LMA foram inibidas com RNA de interferência. Tal inibição resultou na redução da sensibilidade aos quimioterápicos na linhagem Kasumi e U937, aumento da expressão da Pgp e do miR-27a. A análise das amostras de pacientes com LMA mostrou alta expressão do miR-27a quando comparadas com as amostras dos doadores saudáveis. No entanto, a expressão do miR-27a apresentou baixa correlação com a Ppg e diferenças na sobrevida global apenas em 12 meses após o tratamento. A técnica do CRISPR foi utilizada para editar/silenciar os genes JNK e p38 a fim de corroborar os resultados com o silenciamento. Nossos dados sugerem que alterações na fosforilação das MAPKs JNK e p38, envolvidas no processo de indução de apoptose, estão associadas à resistência aos quimioterápicos na LMA.
