P53 and Cancer-Associated Sialylated Glycans Are Surrogate Markers of Cancerization of the Bladder Associated with Schistosoma haematobium Infection

BACKGROUND: Bladder cancer is a significant health problem in rural areas of Africa and the Middle East where Schistosoma haematobium is prevalent, supporting an association between malignant transformation and infection by this blood fluke. Nevertheless, the molecular mechanisms linking these events are poorly understood. Bladder cancers in infected populations are generally diagnosed at a late stage since there is a lack of non-invasive diagnostic tools, hence enforcing the need for early carcinogenesis markers. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: Forty-three formalin-fixed paraffin-embedded bladder biopsies of S. haematobium-infected patients, consisting of bladder tumours, tumour adjacent mucosa and pre-malignant/malignant urothelial lesions, were screened for bladder cancer biomarkers. These included the oncoprotein p53, the tumour proliferation rate (Ki-67>17%), cell-surface cancer-associated glycan sialyl-Tn (sTn) and sialyl-Lewisa/x (sLea/sLex), involved in immune escape and metastasis. Bladder tumours of non-S. haematobium etiology and normal urothelium were used as controls. S. haematobium-associated benign/pre-malignant lesions present alterations in p53 and sLex that were also found in bladder tumors. Similar results were observed in non-S. haematobium associated tumours, irrespectively of their histological nature, denoting some common molecular pathways. In addition, most benign/pre-malignant lesions also expressed sLea. However, proliferative phenotypes were more prevalent in lesions adjacent to bladder tumors while sLea was characteristic of sole benign/pre-malignant lesions, suggesting it may be a biomarker of early carcionogenesis associated with the parasite. A correlation was observed between the frequency of the biomarkers in the tumor and adjacent mucosa, with the exception of Ki-67. Most S. haematobium eggs embedded in the urothelium were also positive for sLea and sLex. Reinforcing the pathologic nature of the studied biomarkers, none was observed in the healthy urothelium. CONCLUSION/SIGNIFICANCE: This preliminary study suggests that p53 and sialylated glycans are surrogate biomarkers of bladder cancerization associated with S. haematobium, highlighting a missing link between infection and cancer development. Eggs of S. haematobium express sLea and sLex antigens in mimicry of human leukocytes glycosylation, which may play a role in the colonization and disease dissemination. These observations may help the early identification of infected patients at a higher risk of developing bladder cancer and guide the future development of non-invasive diagnostic tests.

Expressão de transtirretina no sistema gastrointestinal do murganho

A transtirretina (TTR) é uma proteína plasmática constituída por quatro subunidades idênticas de aproximadamente 14KDa e de massa molecular de 55 KDa (Blake et al., 1978). A TTR é responsável pelo transporte de tiroxina (T4) (Andrea et al., 1980) e retinol (vitamina A), neste último tipo de transporte através da ligação à proteina de ligação ao retinol (RBP) (Kanai et al., 1968). É sintetizada principalmente pelo fígado e secretada para o sangue (Murakami et al., 1987) e também sintetizada pelas células epiteliais do plexo coróide e secretada para o líquido cefaloraquidiano (LCR) (Aleshire et al., 1983). Existem outros locais que expressam TTR mas em menor quantidade, nomeadamente: a retina do olho (Martone et al., 1988), o pâncreas (Kato et al., 1985), o saco vitelino visceral (Soprano et al., 1986) o intestino (Loughna et al., 1995); o estômago, coração, músculo e baço (Soprano et al., 1985). A TTR é uma proteína, do ponto de vista filogenético, extremamente conservada o que já de si é um indicador da sua importância biológica (Richardson, 2009) O objectivo deste trabalho foi avaliar a expressão de transtirretina ao longo do sistema gastrointestinal do murganho, nos seguintes órgãos esófago, estômago, duodeno, cólon e também bexiga, com cerca de 3 meses de idade. O segundo objectivo foi identificar as células responsáveis por essa expressão, nos órgãos em estudo. Foi possível verificar que apenas o estômago apresenta valores de expressão normalizada de TTR diferente de zero, expressão essa muito inferior à do fígado, tal como se esperava. Por imunohistoquímica/imunofluorescência foi possível determinar que as células que expressam TTR são pouco abundantes e estão presentes na região glandular do estômago do murganho e também do humano. Para além disto, verificou-se que a TTR co-localiza com somatostatina e que as células que sintetizam TTR correspondem às células D, responsáveis pela secreção de somatostatina

Identification of neuronal alterations induced by Shank3 mutations using iPS cells from Phelan-McDermid Patients' Fibroblasts

A família de proteínas Shank é o principal conjunto de proteinas de suporte e está localizada na densidade pós-sináptica das sinapses excitatórias. Existem 3 genes na família Shank, Shank1, Shank2 e Shank3 e são caracterizados por múltiplos domínios repetidos de anquirina próximo ao N-terminal seguido pelos domínios Src homologo 3 e PDZ, uma região longa rica em prolina e um domínio de motivo α estéril próximo ao C-terminal. Shank proteínas conectam duas subunidades de receptors glutamatérgicos, recetores NMDA e recetores metabotrópicos de glutamato do tipo-I (mGluRs). O domínio PDZ da Shank conecta-se ao C-terminal do GKAP e este, liga-se, ao complexo recetor PSD-95-NMDA. Por outro lado, a proteína Homer interage com o domínio rico em prolina para confirmar a associação entre a proteína Shank com o mGluR tipo-I. A proteína específica em estudo, Shank3, é haploinsuficiente em pacientes com sindrome Phelan-McDermid devido à deleções no braço comprido do cromossoma 22 levando à danos intelectuais, ausência ou atraso no discurso, comportamentos semelhantes ao autismo, hipotonia e características dismórficas. Neste trabalho, investigamos o papel da Shank3 na função sináptica para compreender a relação entre alterações nesta proteína e as características neurológicas presente em Pacientes com síndrome Phelan-McDermid. Foram utilizados dois modelos diferentes, ratinhos knockout Shank3 e hiPSC de pacientes com PMS. Ratinhos geneticamente modificados são ferramentas uteis no estudo de genes e na compreensão dos mecanismos que experiências in vitro não são capazes de reproduzir, mas de maneira a compreender melhor as patologias humanas, decidimos trabalhar também com células humanas. Os fibroblastos dos pacientes com síndrome Phelan-McDermid fora reprogramados em hiPS cells, diferenciados em neurónios e comparados com os neurónios obtidos a partir de doadores saudavéis e da mesma idade. A reprogramação em iPSC foi realizada por infecção de lentivirus com quatro genes de reprogramação OCT4, c-MYC, SOX2 e KFL4 para posteriormente serem diferenciados em neurónios, com cada passo sendo positivamente confirmado através de marcadores neuronais. Através dos neurónios diferenciados, analisamos a expressão de proteínas sinápticas. Pacientes com haploinsuficiencia na proteína Shank3 apresentam níveis elevados de proteína mGluR5 e decrescidos de proteína Homer sugerindo que a haploinsuficiencia leva a desregulação do complexo mGluR5-Homer-Shank3 conduzindo também, a defeitos na maturação sináptica. Assim, a expressão da proteína mGluR5 está alterada nos pacientes com PMS podendo estar relacionada com defeitos encontrados na diferenciação neuronal e maturação sináptica observados nos neurónios de pacientes. Conclusivamente, iPS cells representam um modelo fundamental no estudo da proteína Shank3 e a sua influência no sindrome de Phelan-McDermid.