RESUMO

Tumores malignos têm a habilidade de invadir tecidos normais e de se espalharem para sítios anatômicos distantes, originando a metástase, o maior fator de mortalidade do câncer. As metaloproteinases de matriz (MMP)-l e MMP-13 têm sido associadas à invasão tumoral e à metástase, pois a MMP-1 degrada colágeno tipo I, que é o substrato mais abundante no estroma tumoral e a MMP-13 degrada colágeno tipo IV, dentre outros, que está presente na membrana basal dos vasos. Pesquisas mostram que a IL-8 é um potente fator angiogênico e está associada ao crescimento tumoral, à metástase e ao pobre prognóstico do câncer. O presente trabalho se propõe a verificar a existência e a frequência dos polimorfismos nos genes das MMPs-1 (rs2071230 e rs470558), -13 (rs2252070) e da IL-8 (rs4073 e rs2227532) e investigar o possível valor prognóstico dos mesmos em uma série de casos de carcinoma epidermóide oral e de orofaringe (CEOO). Foram genotipados por meio de PCR em tempo real 98 amostras de pacientes com carcinoma epidermóide e 134 amostras controle. Todos os polimorfismos estavam em equilíbrio de Hardy-Weinberg, exceto o SNP IL-8 (rs2227532). O genótipo homozigoto polimórfico GG da MMP-1 (rs2071230) revelou ser um fator de risco pouco mais de 8 vezes para o desenvolvimento do carcinoma epidermóide, enquanto o genótipo polimórfico GG da MMP-13 (rs2252070) diminuiu o risco de desenvolver CEOO em aproximado de 3 vezes. Verificou-se diferença na distribuição dos genótipos em relação à localização da lesão, sendo o genótipo CC da MMP-1 (rs470558) mais frequente em lesões intraorais e o CT em orofaringe e o genótipo TT da IL-8 (rs4073) mais comum em lesões intraorais e com estadiamento clínico III e IV. Os indivíduos portadores do genótipo GG da MMP-13 (rs2252070) apresentaram menor tempo de sobrevida livre de doença e sobrevida global. Conclui-se que o SNP (rs2252070) da MMP-13 possui valor prognóstico em pacientes com carcinoma epidermóide oral e de orofaringe.

Malignant tumors have the ability to invade normal tissues and spread to distant anatomic sites, leading to metastasis, the whole factor for cancer mortality. Matrix metalloproteinases (MMP)-l and MMP-13 have been associated with tumor invasion and metastasis because MMP-1 degrades type I collagen, which is the most abundant substrate in the tumor stroma and MMP-13 degrades type IV collagen, among others, that is present in the basement membrane of the vessels. Research shows that IL-8 is a potent angiogenic factor and is associated with tumor growth, metastasis and poor prognosis of cancer. This study aims to verify the existence and frequency of polymorphisms in genes of MMP-1 (rs2071230 and rs470558), -13 (rs2252070) and IL-8 (rs4073 and rs2227532) and investigate the possible prognostic value of the same in cases of squamous cell carcinoma. Ninety eight samples from patients with oral and oropharyngeal squamous cell carcinoma and 134 control samples were genotyped by real-time PCR. All polymorphisms were in Hardy-Weinberg equilibrium, except SNP (rs2227532) of IL-8. The polymorphic homozygote genotype GG of MMP-1 (rs2071230) was found to be a risk factor just over 8 times for the development of oral and oropharyngeal squamous cell carcinoma, while the GG genotype polymorphism of MMP-13 (rs2252070) showed a protective effect of approximately 3 times. CC genotype of MMP-1 (rs470558) was most frequent in intraoral and CT in oropharyngeal lesions. TT genotype of the IL-8 (rs4073) was most common in intraoral lesions and III and IV clinical staging. Patients with GG genotype of MMP-13 (rs2252070) had fewer disease-free survival and overall survival. We conclude that the SNP (rs2252070) of MMP-13 has prognostic value in patients with oral and oropharyngeal squamous cell carcinoma.

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Tumores malignos tem a habilidade de invadir tecidos normais e de se espalharem para sítios anatômicos distantes, originando, a metástase o maior fator de mortalidade do câncer. As metaloproteinases de matriz (MMP)-1 e MMP-13 tem sido associada a invasão tumoral e a metástase, pois a MMP-1 degrada colágeno tipo I, que é o substrato mais abundante no estroma tumoral e a MMP-13 degrada coágeno tipo IV, dentre outros , que está presente na membrana basal dos vasos. Pesquisas mostram que a IL-8 é um potente fator angiogênico e está associada ao crescimento tumoral, à metástase e ao pobre prognóstico do câncer. O presente trabalho se propõe a verificar a existência e a frequências dos polimorfismos nos genes das MMPs-1(rs2071230 e rs470558), -13(rs2252070) e da IL-8 (rs4073 e rs2227532) e investigar o possivel valor prognósticos dos mesmo em uma serie de casos de carcinoma epidermoide oral e de orofaringe(CEOO). Foram genotipados por meio de PCR em tempo real 98 amostra de pacientes com carcinoma epidermóide e 134 amostras controle (AU).

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A 78-year-old male patient presented with double vision, painless palpable mass under the right superolateral orbital rim, downward displacement and restricted adduction of the right eye. His visual acuity was 20/50 OD and 20/20 OS. Hertel exophthalmometry was 21 mm OD and 17 mm OS. Computed tomographic scans showed an infiltrative orbital mass with ill-defined, irregular margins, involving the lacrimal gland and the lateral rectus muscle. The patient underwent an anterior transcutaneous transseptal orbitotomy with incisional biopsy and surgical debulking. Histopathologic evaluation revealed primary ductal adenocarcinoma of the lacrimal gland. Following the metastatic work up, he underwent an eyelid-sparing orbital exenteration. Microscopically, the tumor elements were characterized by large polygonal cells with vesicular nuclei, prominent nucleoli and amphophilic cytoplasm. The tumor components comprised duct-type structures with papillary and cribriform patterns, surrounded by prominent basement membrane. The tumor cells were positive for cytokeratin-7, matrix metalloproteinase (MMP)-2, MMP-9, MMP-13 and proto-oncogene Her-2/neu, but negative for cytokeratin-5, cytokeratin-20, p63, prostate-specific antigen, S-100 protein and thyroid transcription factor. These histopathologic findings were compatible with poorly differentiated ductal adenocarcinoma of the lacrimal gland, T3N0M0. Twenty-four months after orbital exenteration, the patient was diagnosed with ipsilateral parotid gland and cervical lymph node metastases and died of disease.

Paciente do sexo masculino e com 78 anos de idade apresentou diplopia, massa palpável abaixo da margem orbitária direita, deslocamento inferior do bulbo ocular direito e limitação da adução do olho direito. A acuidade visual foi 20/50 OD e 20/20 OE. A exoftalmometria de Hertel foi 21 mm OD e 17 mm OE. Tomografia computadorizada mostrou uma massa orbitária, infiltrativa e com margens irregulares, envolvendo a glândula lacrimal e o músculo reto lateral. O paciente foi submetido a uma orbitotomia anterior com biópsia incisional. O exame histopatológico revelou adenocarcinoma ductal primário da glândula lacrimal. Em seguida, o paciente foi submetido a uma exenteração orbitária com preservação das pálpebras. Microscopicamente, os elementos tumorais foram caracterizados por células poligonais grandes com citoplasma anfofílico, núcleo vesicular e nucléolo proeminente. Os componentes tumorais incluíram estruturas ductais com padrões cribriforme e papilífero e cercadas por membrana basal proeminente. As células tumorais foram positivas para citoqueratina 7, metaloproteinase 2 da matriz, metaloproteinase 9 da matriz, metaloproteinase 13 da matriz e Her-2/neu, mas negativas para citoqueratina 5, citoqueratina 20, p63, antígeno prostático específico, proteína S-100 e fator de transcrição da tiroide. Estes achados histopatológicos foram compatíveis com o diagnóstico de adenocarcinoma ductal pouco diferenciado da glândula lacrimal, T3N0M0. Vinte e quatro meses após a exenteração orbitária, o paciente foi diagnosticado com metástases nos linfonodos cervicais ipsilaterais e na glândula parótida ipsilateral e faleceu.

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A cárie dentária destaca-se ainda como a principal doença relacionada à cavidade bucal de crianças e adolescentes. Pesquisas recentes têm buscado evidências de um componente genético na sua etiologia. Sabe-se que as enzimas metaloproteinases da matriz (MMPs) participam da formação do esmalte dentário e tem-se sugerido o envolvimento destas no desenvolvimento e na progressão da lesão cariosa. Dessa maneira, objetivou-se identificar associações entre polimorfismos nos genes MMP2, MMP9, MMP13, MMP20 e TIMP2 e a doença cárie em uma população brasileira. A amostra constituiu-se de 505 crianças e adolescentes, com média de idade de 9,0 anos (±3,1), em atendimento nas clínicas de Odontopediatria da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Ao exame clínico avaliaram-se os índices CPO-D e/ou ceo-d. Os responsáveis ou cuidadores responderam a um questionário sobre dados sócio-demográficos, hábitos de higiene bucal e dieta. Amostras de saliva foram coletadas como fonte de DNA genômico e através do método Taqman, por PCR em tempo real, realizou-se a genotipagem das regiões rs243265(C/T), rs17576(A/G), rs2252070(C/T), rs7492661(A/G) e rs7501477(G/T) nos genes MMP2, MMP9, MMP13, MMP20 e TIMP2, respectivamente. A freqüência dos alelos e genótipos foi observada entre crianças com dentição hígida e com experiência de cárie. A média do índice ceo-d foi 2,35 (±2,85) e do índice CPO-D foi 0,73 (±1,53). Nos genes MMP2, MMP13 e TIMP2 os alelos polimórficos foram observados em maior freqüência nos indivíduos com experiência de cárie, com associação significativa para o gene MMP13 (p=0,004). Para o gene MMP13, houve diferença significativa na distribuição dos genótipos entre os grupos com e sem experiência de cárie (p=0,04) e carrear o genótipo GG apresentou-se como um fator protetor para o desenvolvimento desta patologia (OR=0,53; 95% IC 0,31-0,92). Para o gene MMP20, a distribuição dos genótipos apresentou diferença significante no grupo de caucasianos (p=0,03)...

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A progressão da doença periodontal é marcada pela excessiva produção de citocinas que, por sua vez, promove o aumento de outros mediadores inflamatórios, entre os quais, de metaloproteinases de matriz (MMPs). MMP-13 é uma colagenase de regulação complexa que tem sido relacionada à degradação da matriz extracelular (ECM) e à reabsorção óssea em diversas condições inflamatórias, incluindo doença periodontal e artrite reumatóide. A regulação da expressão gênica requer a ativação de várias vias de sinalização através da interação de receptores celulares específicos a estímulos externos, como antígenos bacterianos e citocinas derivadas do hospedeiro. A complexidade da rede de citocinas estabelecida durante a progressão da doença periodontal depende das vias de sinalização ativadas, as quais são influenciadas pela natureza do estímulo extracelular. Considerando o papel fundamental das vias de sinalização no controle da expressão gênica de citocinas e a relevante atividade de MMP-13 na doença periodontal, este estudo avaliou a expressão de MMP-13 e as vias de sinalização ativadas durante o curso de dois modelos de doença periodontal induzida experimentalmente. A expressão de MMP-13 nos níveis de RNA mensageiro (mRNA) e proteína foram avaliados por RT-PCR e Western Blot, respectivamente. A cinética de ativação das vias de sinalização intracelular relacionadas à expressão de mediadores inflamatórios também foi verificada por Western Blot. Estes achados foram relacionados à severidade da reação inflamatória determinada por estereometria. Dois modelos experimentais foram usados: injeção de LPS e colocação de ligadura. Injeções de LPS de Eschericia coli foram realizadas na região palatina de molares superiores 2 vezes por semana (30 µg por aplicação). Ligaduras foram colocadas na região cervical dos primeiros molares inferiores. O grupo controle recebeu injeções de PBS (veículo) na gengiva palatina dos primeiros molares superiores, enquanto ligaduras não foram colocadas nos molares inferiores. Amostras foram coletadas 5, 15 e 30 dias após a indução da doença periodontal e processadas para extração de RNA total e proteína, assim como rotineiramente processadas para análise histológica/estereométrica. Um aumento significante da severidade da inflamação foi observado em ambos os modelos já no período de 5 dias. Entretanto, o modelo de ligadura mostrou uma diminuição da intensidade da inflamação aos 30 dias, que não foi observada no modelo de injeção de LPS. O perfil de expressão dos níveis de mRNA de MMP-13, assim como a cinética das vias de sinalização ativadas durante o curso da doença periodontal foram distintos segundo o modelo experimental mas, em geral, acompanharam a severidade do processo inflamatório. De forma interessante, não houve correlação entre os níveis protéicos e de mRNA de MMP-13 em ambos os modelos, sugerindo uma regulação pós­transcricional da expressão de MMP-13 in vivo. Além disso, p38 e ERK MAPkinases, assim como NF- B foram ativadas nos dois modelos de doença periodontal, embora com cinética distinta; enquanto ativação de STAT3 e STAT5 foi verificada apenas no modelo de ligadura. Estes achados sugerem uma ativação diferencial de receptores celulares em cada forma de indução da doença periodontal, o que determina diferenças temporais e qualitativas nas redes de sinalização intracelular ativadas e influencia a regulação da expressão gênica de MMP-13 em cada modelo experimental

The hallmark of destructive periodontal disease progression is the overproduction of cytokines which promotes the increased expression of other inflammatory mediators such as, MMPs. MMP-13 is a collagenase of complex gene regulation that has been implicated on ECM degradation and bone resorption in several inflammatory conditions, including periodontal disease and rheumatoid arthritis. Regulation of gene expression requires the activation of several signaling pathways through receptor-ligand binding of external stimuli represented by bacterial antigens and/or host-derived cytokines. The complexity of the cytokine network established during periodontal disease progression results from the signaling pathways activated, which are determined by the nature of external stimuli. Thus, considering the fundamental role of signaling pathways on regulation of cytokine gene expression and the relevant role of MMP-13 in periodontal disease, this study evaluated the expression of MMP-13 and the signaling pathways activated during the course of two experimentallyinduced periodontal disease models. Expression of MMP-13 at mRNA and protein levels was evaluated by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) and Western Blot, respectively. The activation kinetics of some signaling pathways that are related to the expression of inflammatory mediators was also verified by Western Blot. The two experimental models used were: LPS injections and placement of ligatures. Bi-weekly injections of Eschericia coli LPS were done into the palatal aspect of upper molars (30 µg per injection). Ligatures were placed at the cervical portion of both lower first molars. The control animals received injections of PBS vehicle on the palatal gingiva of upper molars, whereas no ligatures were placed on the lower molars. Samples were collected 5, 15 and 30 days after beginning of periodontal disease induction and processed for extraction of total RNA and protein, as well as routinely processed for histology/estereometry. A significant increase on the severity of inflammation was observed in both experimental models already at the 5-day period. However, the ligature model presented a significant decrease on the intensity of inflammation at the 30-day period, which was not observed with the LPS injection model. MMP-13 expression profile, as well as the kinetic of signaling pathways activated during periodontal disease were somewhat different according to each experimental model, however paralleled the severity of inflammation. Interestingly, there was no transcription-translation coupling for MMP-13 in both models, suggesting a post­transcriptional regulation of MMP13 expression in vivo. Moreover, p38 and ERK MAPkinases, as well as NF-kB were activated in both periodontal disease models, however with different kinetics, whereas activation of STAT3 and STAT5 was verified only on the ligature model. These findings suggest a differential activation of cellular receptors in each model of experimentally-induced periodontal disease, which results in temporal and qualitative differences on the signaling network and influences MMP-13 gene regulation in each experimental model

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