RESUMO
Saliva is the first barrier to entry of bacteria and viruses into the body. The submandibular glands (SMG) contribute to the maintenance of oral health and regulation of immune/ inflam matory responses. Previous studies suggest that transforming growth factor beta 1 (TGFB1) may contribute to salivary gland fibrosis but the expression of the TGFB1 system in the SMG has not been elucidated. Thus, the aim of this study was to analyze in rat SMG the immunolocalization of TGFB1 and its specific receptors ALK5 (profibrotic) and ALK1 (proproliferative) and the coreceptor endoglin (EDG) in a bilateral experimental periodontitis (EP) model (cotton thread ligature around the neck of the first lower molars) for 1 and 6 weeks. Fixed SMG were embedded in paraffin and serially cut for routine hematoxylin-eosin staining for histological analysis or immunohistochemical techniques by diaminobenzidine detection. SMG histology from animals with EP showed timedependent structural changes involving marked reduction in the height of the contoured ducts, cell destruction, loss of secretory granules, periductal congestion and excess connective tissue surrounding these ducts indicative of a fibrotic process, compared to control SMG. TGFB1, ALK5 and ALK1 receptors and the coreceptor EDG were mainly immunolocalized in ductal cells and in the fibrotic areas in EP groups. The expression of the profibrotic ALK5 receptor was increased in areas of fibrosis in SMG of animals with EP. In SMG of rats with EP, the localization of the TGFB1 specific receptors in the ducts and cells from fibrotic areas, due to the expression of TGFB1 in the surrounding areas, might indicate paracrine and autocrine actions exerted by TGFB1 via its specific receptors. The results of this study suggest that TGFB1 promotes fibrosis, inducing cell proliferation via ALK1 and EDG receptors and stimulates fibrosis relatedprocesses via ALK5 receptor, which could lead to abnormal secretor activity of the SMG during periodontal disease.
La saliva es la primera barrera para la entrada de bacterias y virus en el cuerpo. Las glándulas submandibulares (GSM) contribuyen al mantenimiento de la salud oral y a la regulación de las respuestas inmunoinflamatorias. Estudios previos sugieren que el factor de crecimiento transformante beta 1 (TGFB1) puede contribuir a la fibrosis de las glándulas salivales, pero la expresión y localización del sistema TGFB1 en las GSM no ha sido dilucidada. El objetivo del presente trabajo fue analizar por inmunohistoquímica en las GSM de ratas la expresión de TGFB1 y sus receptores específicos ALK5 (profibrótico) y ALK1 (proproliferativo) y el coreceptor endoglina (EDG) en un modelo de periodontitis bilateral experimental (PE) (hilo de algodón alrededor del cuello de los primeros molares inferiores) durante 1 y 6 semanas. Las GSM fueron fijadas y embebidas en parafina para realizar cortes seriados los cuales se tiñeron con hematoxilinaeosina para analizar la histología o se procesaron para realizar la técnica de inmunohistoquímica mediante detección con diaminobenzidine. La histología de las GSM de animales con PE reveló cambios estructurales tiempo dependientes, con una marcada reducción de la altura de los conductos, destrucción celular, pérdida de gránulos secretores, congestión periductal y exceso de tejido conectivo que rodea los conductos, indicando un proceso de fibrosis respecto de las GSM de animales control. TGFB1, ALK5 y ALK1 y el coreceptor EDG fueron principalmente inmunolocalizados en las células que forman los ductos y en las áreas de fibrosis en los grupos con PE. La expresión del receptor profibrótico ALK5 se incrementó en las áreas de fibrosis en GSM de animales con PE. En GSM de ratas con PE, la localización de los receptores específicos de TGFB1 en las células de los conductos y áreas de fibrosis, junto con la expresión de TGFB1 en las áreas circundantes, podría indicar acciones paracrinas y autocrinas ejercidas por TGFB1 a través de sus receptores específicos. Los resultados de este estudio sugieren que TGFB1 podría inducir un proceso de fibrosis promoviendo la proliferación celular a través de los receptores ALK1 y EDG, y favoreciendo procesos relacionados con la fibrosis a través de su receptor ALK5, lo que conduciría a una actividad secretora anormal de la GSM durante la enfermedad periodontal.
Assuntos
Animais , Masculino , Ratos , Glândula Submandibular/patologia , Fator de Crescimento Transformador beta1/biossíntese , Periodontite/complicações , Glândula Submandibular/química , Fibrose/etiologia , Imuno-Histoquímica , Ratos Wistar , Fator de Crescimento Transformador beta1/análiseRESUMO
O desenvolvimento de métodos que tem por objetivo acelerar e melhorar a qualidade do processo de cicatrização de feridas tem impacto positivo na condução de distúrbios de cicatrização associados a inúmeras condições médicas. Neste estudo, avaliamos os efeitos moleculares, celulares e clínicos da aplicação tópica de 5-azacitidina na cicatrização de feridas em ratos. De acordo com estudos pregressos, a 5-azacitidina reduz a expressão de folistatina, que é um regulador negativo das ativinas. Estas, por sua vez, promovem o crescimento de células em diferentes tecidos, incluindo a pele. Ratos Wistar machos com oito semanas de vida foram submetidos a um ferimento cutâneo com punch de oito milímetros na região dorsal. A seguir os ratos foram aleatoriamente separados em grupo controle (veículo) ou submetidos à aplicação tópica de 5-azacitidina (10 mM), uma vez por dia por até 12 dias, iniciando-se no terceiro dia após a lesão. A documentação fotográfica e coleta de amostras ocorreram nos dias 5, 9 e 15. O emprego desta droga resultou em aceleração da cicatrização da ferida, (99,7±7,0% versus 71,2±2,8% no dia 15, p <0,01). Este resultado clínico foi acompanhado pela redução de aproximadamente três vezes na expressão protéica de folistatina. O exame histológico da pele revelou re-epitelização eficiente com aumento da expressão de queratinócitos e aumento significativo na expressão do gene de TGF-β além da diminuição significativa de citocinas, tais como TNF-α e IL-10. Analisamos também a proliferação celular na lesão de pele através do método de incorporação de BrdU. O número de células positivas para BrdU aumentou significativamente quando comparado ao controle. No entanto, quando folistatina exógena foi aplicada na pele em paralelo ao tratamento tópico de 5-azacitidina a maioria dos benefícios do medicamento foi perdida.
The development of new methods aimed at improving wound healing may have an impact on the outcomes of a number of medical conditions. Here we evaluate the molecular and clinical effects of topical 5-azacytidine, a compound used in myelodysplasia, on the wound healing in rats. According to previous studies, 5-Azacytidine decreases the expression of follistatin 1, which is a negative regulator of activins. Activins, in turn, promote cell growth in different tissues, including the skin. Eight-week old male Wistar rats were submitted to an 8 mm punchwound in the dorsal region. After three days, rats were randomly assigned to either control or topical application of a solution containing 5-azacytidine (10mM), once a day. Photo documentation and collection of samples occurred at days 5, 9 and 15. Overall, 5-azacytidine resulted on a significant acceleration of complete wound healing (99.7% ±0.7.0 vs. 71.2%±2.8 on days 15; n=10; p<0,01). This was accompanied by an up to 3-fold reduction in follistatin expression. Histological examination of the skin revealed efficient reepithelization with increase in gene expression of TGF-β and keratinocytes markers, involucrin and citokeratin, besides the significant decrease of cytokines such as TNF-α and IL-10. In addition, we analyzed cell proliferation in injured skin employing the BrdU incorporation method. The treatment with 5-azacytidine led to a progressive increase of BrdU positive cells. Finally when recombinant follistatin was employed in the skin in parallel to topical 5-azacytidine most of the benefits of the drug were lost. Thus, 5-azacytidine acts, at least in part, through the follistatin/activin pathway to improve wound healing in rats. This study belongs to online research process Caring in Nursing and Health.
Assuntos
Animais , Ratos , Administração Tópica , Azacitidina/administração & dosagem , Cicatrização , Folistatina/administração & dosagem , Proteínas Smad/administração & dosagem , Queratinas/administração & dosagem , Bromodesoxiuridina , Proliferação de Células , Ratos WistarRESUMO
[...] No experimento 1, foi verificado que a adição de LH a partir do dia 6 de cultivo aumentou as taxas de oócitos ? 110 µm, bem como a taxa de retomada da meiose (P<0,05). Por outro lado, quando o LH foi adicionado no início do cultivo foram obtidos apenas oócitos em estádio de vesícula germinativa. No experimento 2, no dia 6 de cultivo de cultivo, a adição de 50 ng/mL de EGF aumentou as taxas de formação do antro, em comparação com o controle cultivado, e após 18 dias resultou em maiores taxas de retomada da meiose quando comparado aos demais tratamentos (P<0,05). Na presença de EGF, a taxa de crescimento folicular diária foi superior em comparação ao controle cultivado (P<0,05). Após 18 dias, os níveis de RNAm para o FSH-R e aromatase P450 foram superiores ao controle não cultivado (P<0,05). No experimento 3 no dia 6 de cultivo, a taxa de formação de antro foi superior na presença de ativina-A quando comparado ao controle cultivado (P<0,05). A adição de 50 ng/mL de ativina-A aumentou a taxa de crescimento folicular do D12 para o D18, resultando em maiores taxas de retomada da meiose (P<0,05). No D6, a ativina-A (50 ng/ml) aumentou os níveis de RNAm para seu receptor (ActR-IA) quando comparado ao controle cultivado (P<0,05). Após 18 dias, a adição de 50 ng/ml de ativina-A aumentou significativamente seus próprios níveis de RNAm comparado ao controle não cultivado. Além disso, este tratamento reduziu os níveis de RNAm para aromatase P450 quando comparado ao controle cultivado (P <0,05). Em conclusão, o momento de adição de LH no meio de cultivo afetou o desenvolvimento de folículos pré-antrais caprinos cultivados. Os efeitos do EGF e os níveis de mRNA para o EGF, EGF-R, FSH-R aromatase P450 variaram de acordo com a fase de desenvolvimento folicular. A adição de ativina-A, de forma dependente, ao meio de cultivo promoveu o desenvolvimento de folículos pré-antrais caprinos após o cultivo.
[...] In experiment 1, was verified that the addition of LH from D6 onward of culture significantly increased the rates of oocytes ≥ 110 μm and the resumption of meiosis rate. On the other hand, when the LH was added since the beginning of culture, only oocytes at the germinal vesicle stage were obtained. In experiment 2, after 6 days of culture, the addition of 50 ng/ml EGF increased the rates of antrum formation compared to the cultured control, and after 18 days this treatment produced oocytes with higher rates of meiosis resumption compared to the other treatments (P<0.05). In the presence of EGF, the follicular growth rate was higher compared to the cultured control (P<0.05). After 18 days, the mRNA levels for FSH-R and P 450 aromatase were higher than the non-cultured control (P<0.05). In experiment 3, after 6 days of culture, the rate of antrum formation was higher in the presence of activin-A compared to the cultured control (P<0.05). The addition of 50 ng/ml activin-A increased the follicular growth rate from D12 to D18, resulting in higher rates of meiosis resumption (P<0.05). On D6, the activin-A (50 ng/ml) increased the mRNA levels for its own receptor (ActR-IA) compared to the cultured control (P<0.05). After 18 days, the addition of 50 ng/ml activin-A also significantly increased its own mRNA levels compared to the non-cultured control. Furthermore, this treatment reduced the mRNA levels for P 450 aromatase compared to the cultured control (P<0.05). In conclusion, the moment of LH addition to the culture medium affects the development of cultured goat preantral follicles. The effects of EGF and mRNA levels for EGF, EGF-R, FSH-R and P 450 aromatase varied according to the follicular developmental stage. The addition of activin-A to the culture medium promoted the development of goat preantral follicles after culture.
Assuntos
Animais , Ativinas/administração & dosagem , Fator de Crescimento Epidérmico/administração & dosagem , Folículo Ovariano/crescimento & desenvolvimento , Hormônio Luteinizante/administração & dosagem , Ruminantes/embriologia , Técnicas de Cultura de Células/veterinária , Meiose , RNA MensageiroRESUMO
OBJECTIVE: To investigate the expression of SMAD proteins in human thyroid tissues since the inactivation of TGF-β/activin signaling components is reported in several types of cancer. Phosphorylated SMAD 2 and SMAD3 (pSMAD2/3) associated with the SMAD4 induce the signal transduction generated by TGF-β and activin, while SMAD7 inhibits this intracellular signaling. Although TGF-β and activin exert antiproliferative roles in thyroid follicular cells, thyroid tumors express high levels of these proteins. MATERIALS AND METHODS: The protein expression of SMADs was evaluated in multinodular goiter, follicular adenoma, papillary and follicular carcinomas by immunohistochemistry. RESULTS: The expression of pSMAD2/3, SMAD4 and SMAD7 was observed in both benign and malignant thyroid tumors. Although pSMAD2/3, SMAD4 and SMAD7 exhibited high cytoplasmic staining in carcinomas, the nuclear staining of pSMAD2/3 was not different between benign and malignant lesions. CONCLUSIONS: The finding of SMADs expression in thyroid cells and the presence of pSMAD2/3 and SMAD4 proteins in the nucleus of tumor cells indicates propagation of TGF-β/activin signaling. However, the high expression of the inhibitory SMAD7, mostly in malignant tumors, could contribute to the attenuation of the SMADs antiproliferative signaling in thyroid carcinomas.
OBJETIVO: Investigar a expressão de proteínas SMAD em tecidos de tiroide humana desde que a inativação dos componentes da sinalização de TGF-β/activina é relatada em diversos tipos de câncer. SMAD 2 e SMAD3 fosforilados (pSMAD2/3) associados com SMAD4 induzem a transmissão do sinal gerado por TGF-β e activina, enquanto SMAD7 inibe essa sinalização intracelular. Embora TGF-β e activina exerçam efeitos antiproliferativos nas células foliculares da tiroide, tumores de tiroide expressam altos níveis dessas proteínas. MATERIAIS E MÉTODOS: A expressão proteica de SMADs foi avaliada em bócio multinodular, adenoma folicular, carcinomas papilífero e folicular por imuno-histoquímica. RESULTADOS: A expressão de pSMAD2/3, SMAD4 e SMAD7 foi observada tanto em tumores benignos como malignos da tiroide. Embora pSMAD2/3, SMAD4 e SMAD7 exibissem alta positividade citoplasmática em carcinomas, a positividade nuclear de pSMAD2/3 não foi diferente entre lesões benignas e malignas da tiroide. CONCLUSÕES: O achado da expressão de SMADs em células tiroidianas e a presença das proteínas pSMAD2/3 e SMAD4 no núcleo de células tumorais indicam propagação da sinalização TGF-β/activina. Contudo, a alta expressão de SMAD7 inibitório, principalmente em tumores malignos, poderia contribuir para atenuação da sinalização antiproliferativa de SMADs em carcinomas de tiroide.
Assuntos
Humanos , Ativinas/fisiologia , Proteínas Smad Reguladas por Receptor/metabolismo , Neoplasias da Glândula Tireoide/metabolismo , Fator de Crescimento Transformador beta/fisiologia , Adenoma/metabolismo , Carcinoma Papilar, Variante Folicular/metabolismo , Bócio Nodular/metabolismo , Transdução de Sinais/fisiologia , /análise , /análise , /análise , /análiseRESUMO
TGFbeta e activina são membros da superfamília TGFbeta e desempenham um amplo papel no desenvolvimento, proliferação e apoptose. Estes fatores de crescimento exercem seus efeitos biológicos ligando-se a receptores de membrana do tipo I e do tipo II que transduzem a sinalização até o núcleo através da fosforilação das proteínas R-SMADs (SMAD 2/3) e co-SMADs (SMAD4). O controle apropriado da via de TGFbeta/activina ainda depende da regulação negativa exercida pelo SMAD inibitório (SMAD7) e pelas enzimas E3 de ubiquitinação (Smurfs). Fisiologicamente, TGFbeta e activina atuam como potentes inibidores da proliferação na célula folicular tiroidiana. Desta forma, alterações de receptores e componentes da via de sinalização SMAD estão associadas a diferentes tipos de tumores. Desde que TGFbeta e activina geram sua sinalização intracelular utilizando os mesmos componentes da via SMAD, o desequilíbrio desta via prejudica dois processos anti-mitogênicos da célula. Nesta revisão, enfocamos aspectos que indicam o mecanismo de resistência ao efeito inibitório de TGFbeta e activina ocasionado pelo desequilíbrio da via de sinalização SMAD nas neoplasias da tiróide.
TGFbeta and activin are members of the TGFbeta superfamily and play a wide role in development, proliferation and apoptosis. These growth factors exert their biological effects by binding to the type I and II membrane receptors to transduce their signalling through the nucleus by phosphorylation of R-SMADs (SMAD 2/3) and co-SMADs (Smad 4). The proper control of TGFbeta/activin pathway is negatively regulated by inhibitory SMAD (SMAD7) and by E3 ubiquitination enzymes (Smurfs). Physiologically, TGFbeta and activin act as potent growth inhibitors in thyroid follicular cell. Thus, alterations in the receptors and components of SMAD signalling pathway are associated with several types of tumors. Since TGFbeta and activin generate their intracellular signalling through the same components of the SMAD pathway, the unbalance of this pathway impairs both of anti-mitogenic signals in the cell. This review addresses aspects of the molecular mechanisms in the understanding of resistance to the growth inhibitory effects of TGFbeta and activin due to the disequilibrium in the SMAD inhibitory pathway in thyroid neoplasia.