Homocisteína e polimorfismos dos genes MTHFR e VEGF: impacto na doença arterial coronariana

FUNDAMENTO: Polimorfismos em genes relacionados ao desenvolvimento da aterosclerose, angiogênese e metabolismo da homocisteína (Hcy) podem ser fatores de risco para a doença arterial coronariana (DAC). OBJETIVO: Avaliar o efeito dos polimorfismos VEGF C-2578A e MTHFR C677T na DAC e a associação desses polimorfismos com a gravidade e a extensão das lesões ateroscleróticas e concentrações de Hcy. MÉTODOS: 244 indivíduos foram avaliados através de angiografia coronariana e incluídos no estudo (145 com DAC e 99 indivíduos-controle). Os polimorfismos VEGF C-2578A e MTHFR C677T foram investigados através das técnicas de PCR-SSCP e PCR-RFLP, respectivamente. Os níveis de homocisteína plasmática foram mensurados através de cromatografia líquida/espectrometria de massa seqüencial (CL/EMS). RESULTADOS: Não houve diferença significante em relação à distribuição de alelos e genótipos entre os grupos, para ambos os polimorfismos. A análise univariada mostrou uma freqüência maior do genótipo VEGF -2578AA no grupo com doença em três vasos (p=0,044). Além disso, o genótipo VEGF -2578CA foi observado mais freqüentemente entre indivíduos com <95% de estenose (p=0,010). Após ajuste para outros fatores de risco para DAC em um modelo multivariado, observou-se que o polimorfismo VEGF C-2578A não era um correlato independente da DAC (p=0,688). O polimorfismo MTHFR não mostrou qualquer relação com a extensão e/ou gravidade da DAC. O polimorfismo MTHFR C677T não mostrou uma associação direta com hiperhomocisteinemia ou aumento das concentrações médias de Hcy no plasma. CONCLUSÃO: Embora haja uma aparente associação entre o polimorfismo VEGF C-2578A e o desenvolvimento de aterosclerose coronariana, essa associação não é independente dos fatores de risco cardiovasculares convencionais.

Immunohistochemical evaluation for P53 and VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) is not prognostic for long term survival in end stage esophageal adenocarcinoma

OBJECTIVES: To correlate the expression of p53 protein and VEGF with the prognosis of patients submitted to curative resection to treat esophageal adenocarcinoma. METHODS: Forty-six patients with esophageal adenocarcinoma, submitted to curative resection, were studied. The expressions of p53 protein and VEGF were assessed by immunohistochemistry in 52.2% and 47.8% of tumors, respectively. RESULTS: P53 protein and VEGF expressions coincided in 26% of the cases, and no correlation between these expressions was observed. None of the clinicopathological factors showed a significant correlation with p53 protein or VEGF expressions. There was no significant association between p53 protein and VEGF expressions and long-term survival. CONCLUSION: The expression of p53 protein and VEGF did not correlate with prognosis in esophageal adenocarcinoma patients submitted to curative resection.

Expressão da MMP-9 e do VEGF no câncer de mama: correlação com outros indicadores de prognóstico

OBJETIVO: analisar a expressão da metaloproteinase da matriz 9 (MMP-9) e do fator de crescimento vascular endotelial (VEGF) em um grupo de pacientes com câncer primário de mama, e correlacioná-los entre si e com outros indicadores de prognóstico. MÉTODOS: estudo transversal que analisou a expressão da MMP-9 e do VEGF em 88 casos consecutivos de tumores primários de mama. As amostras foram obtidas de pacientes portadoras de câncer primário de mama, submetidas a tratamento cirúrgico no Hospital de Clínicas de Porto Alegre da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, no período de janeiro de 2000 a dezembro de 2004. A técnica de imuno-histoquímica, usando o complexo avidina-biotina-peroxidase, foi aplicada para avaliar a imunoreação dos antígenos nos tumores. A expressão qualitativa das proteínas foi avaliada por meio da observação da intensidade da coloração acastanhada dos anticorpos no citoplasma das células malignas, considerando positiva quando pelo menos uma célula tumoral apresentava coloração nítida e inequívoca para cada um destes marcadores. Para a determinação do escore qualitativo (0=ausente, 1=fraca, 2=média e 3=forte), foi considerada a intensidade da coloração citoplasmática mais forte na lâmina, independente do número de células coradas. A expressão quantitativa foi determinada pela percentagem média de células coradas, observadas em pelo menos dez campos microscópicos. A quantificação final da expressão da MMP-9 e do VEGF foi feita por meio da aplicação do algoritmo HSCORE=Σ[(I+1)]xPC, no qual I e PC representam a intensidade da coloração e a percentagem das células coradas, respectivamente. RESULTADOS: a MMP-9 e o VEGF apresentaram alto percentual de positividade nos tumores estudados. A expressão final mostrou escore mediano de 180 e 190, respectivamente. Quando se comparou a expressão da MMP-9 e do VEGF com as variáveis "idade", "diâmetro tumoral", "tipo histológico", "grau histológico", "linfonodo axilar" e "invasão vascular", não foi encontrada nenhuma correlação significativa. Comparadas entre si, a MMP-9 e o VEGF apresentaram uma correlação significativa (rho=0,23; p=0,03). A positividade do linfonodo axilar apresentou uma correlação positiva com o maior diâmetro tumoral (2,7±1,1 cm; p<0,01) e com a presença de invasão vascular (84,1%; p<0,01). CONCLUSÕES: os resultados encontrados não mostraram correlação entre a expressão da MMP-9 e do VEGF com os indicadores de prognóstico selecionados, mas uma correlação significativa quando correlacionados entre si.

Time course of training-induced microcirculatory changes and of vegf expression in skeletal muscles of spontaneously hypertensive female rats

Exercise-induced vessel changes modulate arterial pressure (AP) in male spontaneously hypertensive rats (SHR). Vascular endothelial growth factor (VEGF) is important for angiogenesis of skeletal muscle. The present study evaluated the time course of VEGF and angiogenesis after short- and long-term exercise training of female SHR and Wistar Kyoto (WKY) rats, 8-9 weeks (200-250 g). Rats were allocated to daily training or remained sedentary for 3 days (N = 23) or 13 weeks (N = 23). After training, the carotid artery was catheterized for AP measurements. Locomotor (tibialis anterior and gracilis) and non-locomotor skeletal muscles (temporalis) were harvested and prepared for histologic and protein expression analyses. Training increased treadmill performance by all groups (SHR = 28%, WKY = 64%, 3 days) and (SHR = 141%, WKY = 122%, 13 weeks). SHR had higher values of AP than WKY (174 ± 4 vs 111 ± 2 mmHg) that were not altered by training. Three days of running increased VEGF expression (SHR = 28%, WKY = 36%) simultaneously with an increase in capillary-to-fiber ratio in gracilis muscle (SHR = 19%, WKY = 15%). In contrast, 13 weeks of training increased gracilis capillary-to-fiber ratio (SHR = 18%, WKY = 19%), without simultaneous changes in VEGF expression. Training did not change VEGF expression and capillarity of temporalis muscle. We conclude that training stimulates time- and tissue-dependent VEGF protein expression, independent of pressure levels. VEGF triggers angiogenesis in locomotor skeletal muscle shortly after the exercise starts, but is not involved in the maintenance of capillarity after long-term exercise in female rats.

Effect of methylprednisolone on perivascular pulmonary edema, inflammatory infiltrate, VEGF and TGF-beta immunoexpression in the remaining lungs of rats after left pneumonectomy

Pneumonectomy is associated with high rates of morbimortality, with postpneumonectomy pulmonary edema being one of the leading causes. An intrinsic inflammatory process following the operation has been considered in its physiopathology. The use of corticosteroids is related to prevention of this edema, but no experimental data are available to support this hypothesis. We evaluated the effect of methylprednisolone on the remaining lungs of rats submitted to left pneumonectomy concerning edema and inflammatory markers. Forty male Wistar rats weighing 300 g underwent left pneumonectomy and were randomized to receive corticosteroids or not. Methylprednisolone at a dose of 10 mg/kg was given before the surgery. After recovery, the animals were sacrificed at 48 and 72 h, when the pO2/FiO2 ratio was determined. Right lung perivascular edema was measured by the index between perivascular and vascular area and neutrophil density by manual count. Tissue expression of vascular endothelial growth factor (VEGF) and transforming growth factor-beta (TGF-β) were evaluated by immunohistochemistry light microscopy. There was perivascular edema formation after 72 h in both groups (P = 0.0031). No difference was observed between operated animals that received corticosteroids and those that did not concerning the pO2/FiO2 ratio, neutrophil density or TGF-β expression. The tissue expression of VEGF was elevated in the animals that received methylprednisolone both 48 and 72 h after surgery (P = 0.0243). Methylprednisolone was unable to enhance gas exchange and avoid an inflammatory infiltrate and TGF-β expression also showed that the inflammatory process was not correlated with pulmonary edema formation. However, the overexpression of VEGF in this group showed that methylprednisolone is related to this elevation.

VEGF receptor expression decreases during lung development in congenital diaphragmatic hernia induced by nitrofen

Changes in vascular endothelial growth factor (VEGF) in pulmonary vessels have been described in congenital diaphragmatic hernia (CDH) and may contribute to the development of pulmonary hypoplasia and hypertension; however, how the expression of VEGF receptors changes during fetal lung development in CDH is not understood. The aim of this study was to compare morphological evolution with expression of VEGF receptors, VEGFR1 (Flt-1) and VEGFR2 (Flk-1), in pseudoglandular, canalicular, and saccular stages of lung development in normal rat fetuses and in fetuses with CDH. Pregnant rats were divided into four groups (n=20 fetuses each) of four different gestational days (GD) 18.5, 19.5, 20.5, 21.5: external control (EC), exposed to olive oil (OO), exposed to 100 mg nitrofen, by gavage, without CDH (N-), and exposed to nitrofen with CDH (CDH) on GD 9.5 (term=22 days). The morphological variables studied were: body weight (BW), total lung weight (TLW), left lung weight, TLW/BW ratio, total lung volume, and left lung volume. The histometric variables studied were: left lung parenchymal area density and left lung parenchymal volume. VEGFR1 and VEGFR2 expression were determined by Western blotting. The data were analyzed using analysis of variance with the Tukey-Kramer post hoc test. CDH frequency was 37% (80/216). All the morphological and histometric variables were reduced in the N- and CDH groups compared with the controls, and reductions were more pronounced in the CDH group (P<0.05) and more evident on GD 20.5 and GD 21.5. Similar results were observed for VEGFR1 and VEGFR2 expression. We conclude that N- and CDH fetuses showed primary pulmonary hypoplasia, with a decrease in VEGFR1 and VEGFR2 expression.

DNA methylation regulates expression of VEGF-C, and S-adenosylmethionine is effective for VEGF-C methylation and for inhibiting cancer growth

DNA hypomethylation may activate oncogene transcription, thus promoting carcinogenesis and tumor development. S-adenosylmethionine (SAM) is a methyl donor in numerous methylation reactions and acts as an inhibitor of intracellular demethylase activity, which results in hypermethylation of DNA. The main objectives of this study were to determine whether DNA hypomethylation correlated with vascular endothelial growth factor-C (VEGF-C) expression, and the effect of SAM on VEGF-C methylation and gastric cancer growth inhibition. VEGF-C expression was assayed by Western blotting and RT-qPCR in gastric cancer cells, and by immunohistochemistry in tumor xenografts. VEGF-C methylation was assayed by bisulfite DNA sequencing. The effect of SAM on cell apoptosis was assayed by flow cytometry analyses and its effect on cancer growth was assessed in nude mice. The VEGF-C promoters of MGC-803, BGC-823, and SGC-7901 gastric cancer cells, which normally express VEGF-C, were nearly unmethylated. After SAM treatment, the VEGF-C promoters in these cells were highly methylated and VEGF-C expression was downregulated. SAM also significantly inhibited tumor growthin vitro and in vivo. DNA methylation regulates expression of VEGF-C. SAM can effectively induce VEGF-C methylation, reduce the expression of VEGF-C, and inhibit tumor growth. SAM has potential as a drug therapy to silence oncogenes and block the progression of gastric cancer.

Promoting inflammatory lymphangiogenesis by vascular endothelial growth factor-C (VEGF-C) aggravated intestinal inflammation in mice with experimental acute colitis

Angiogenesis and lymphangiogenesis are thought to play a role in the pathogenesis of inflammatory bowel diseases (IBD). However, it is not understood if inflammatory lymphangiogenesis is a pathological consequence or a productive attempt to resolve the inflammation. This study investigated the effect of lymphangiogenesis on intestinal inflammation by overexpressing a lymphangiogenesis factor, vascular endothelial growth factor-C (VEGF-C), in a mouse model of acute colitis. Forty eight-week-old female C57BL/6 mice were treated with recombinant adenovirus overexpressing VEGF-C or with recombinant VEGF-C156S protein. Acute colitis was then established by exposing the mice to 5% dextran sodium sulfate (DSS) for 7 days. Mice were evaluated for disease activity index (DAI), colonic inflammatory changes, colon edema, microvessel density, lymphatic vessel density (LVD), and VEGFR-3mRNA expression in colon tissue. When acute colitis was induced in mice overexpressing VEGF-C, there was a significant increase in colonic epithelial damage, inflammatory edema, microvessel density, and neutrophil infiltration compared to control mice. These mice also exhibited increased lymphatic vessel density (73.0±3.9 vs 38.2±1.9, P<0.001) and lymphatic vessel size (1974.6±104.3 vs 1639.0±91.5, P<0.001) compared to control mice. Additionally, the expression of VEGFR-3 mRNA was significantly upregulated in VEGF-C156S mice compared to DSS-treated mice after induction of colitis (42.0±1.4 vs 3.5±0.4, P<0.001). Stimulation of lymphangiogenesis by VEGF-C during acute colitis promoted inflammatory lymphangiogenesis in the colon and aggravated intestinal inflammation. Inflammatory lymphangiogenesis may have pleiotropic effects at different stages of IBD.

Mecanismos de ação dos corticosteróides na polipose rinossinusal

Os glicocorticóides (GC) são drogas de escolha no tratamento clínico da polipose nasossinusal conforme recomendação da literatura. Entretanto, seus mecanismos de ação nas regressões dos sintomas clínicos e dos pólipos não são totalmente compreendidos. Sabe-se que a administração tópica e ou sistêmica dos glicocorticóides leva a variações na expressão de citocinas, quimiocinas e linfocinas, além das alterações celulares. Assim, os GC suprimem a expressão de citocinas pró-inflamatórias, de quimiocinas, de moléculas de adesão, além de estimular a transcrição de citocinas antiinflamatórias. Citocinas pró-fibróticas como a IL-11, fator básico de crescimento do fibroblasto (b-FGF) e fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), relacionados com o crescimento do pólipo, também são suprimidos pela ação do GC. Tal ação depende fundamentalmente da interação com os seus receptores (GR), pois alguns indivíduos apresentam algum grau de resistência celular ao seu efeito, que parece estar relacionada com a presença da isoforma b do GR. Genes envolvidos nas fases de produção de imunoglobulinas, apresentação e processamento do antígeno também sofrem ação dos GC de forma variada. OBJETIVOS: Fazer uma revisão da literatura sobre os mecanismos de ação do GC na PNS. CONCLUSÃO: A compreensão desses mecanismos implicará no desenvolvimento de drogas mais eficazes na sua terapêutica.

Experimental Model of Gene Transfection in Healthy Canine Myocardium: Perspectives of Gene Therapy for Ischemic Heart Disease

OBJECTIVE: To assess the transfection of the gene that encodes green fluorescent protein (GFP) through direct intramyocardial injection. METHODS: The pREGFP plasmid vector was used. The EGFP gene was inserted downstream from the constitutive promoter of the Rous sarcoma virus. Five male dogs were used (mean weight 13.5 kg), in which 0.5 mL of saline solution (n=1) or 0.5 mL of plasmid solution containing 0.5 µg of pREGFP/dog (n=4) were injected into the myocardium of the left ventricular lateral wall. The dogs were euthanized 1 week later, and cardiac biopsies were obtained. RESULTS: Fluorescence microscopy showed differences between the cells transfected and not transfected with pREGFP plasmid. Mild fluorescence was observed in the cardiac fibers that received saline solution; however, the myocardial cells transfected with pREGFP had overt EGFP expression. CONCLUSION: Transfection with the EGFP gene in healthy canine myocardium was effective. The reproduction of this efficacy using vascular endothelial growth factor (VEGF) instead of EGFP aims at developing gene therapy for ischemic heart disease.

Angiogênese coronariana como resposta endógena da isquemia miocárdica no adulto

O processo de angiogênese envolve uma sequência complexa de estímulos e respostas integradas, como estimulação das células endoteliais (CE) para sua proliferação e migração, estimulação da matriz extracelular, para atração de pericitos e macrófagos, estimulação das células musculares lisas, para sua proliferação e migração, e formação de novas estruturas vasculares. Angiogênese é principalmente uma resposta adaptativa à hipóxia tecidual e depende do acúmulo do fator de crescimento induzido pela hipóxia (FIH-1 α) na zona do miocárdio isquêmico, que serve para aumentar a transcrição do fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e seus receptores VEGF-R, pelas CE em sofrimento isquêmico. Esses passos envolvem mecanismos enzimáticos e proteases ativadoras do plasminogênio, metaloproteinases (MMP) da matriz extracelular (MEC) e cinases que provocam a degradação molecular proteolítica da MEC, bem como pela ativação e a liberação de fatores de crescimento, tais como: fator básico de crescimento dos fibroblastos (FCFb), VEGF e fator de crescimento insulínico-1 (FCI-1). Posteriormente, vem a fase intermediária de estabilização do novo broto neovascular imaturo e a fase final de maturação vascular da angiogênese fisiológica. Como conclusões generalizáveis, é possível afirmar que a angiogênese coronária em adultos é, fundamentalmente, uma resposta parácrina da rede capilar preexistente em condições fisiopatológicas de isquemia e inflamação.

Mobilização de células progenitoras endoteliais com o exercício em sadios: uma revisão sistemática

O exercício físico mobiliza Células Progenitoras Endoteliais (CPE) para o sangue periférico. Entretanto, esse efeito parece depender de características do exercício, como duração e intensidade. O objetivo do presente trabalho foi verificar, por meio de revisão sistemática, o impacto de uma única sessão de exercício aeróbico sobre a mobilização de CPE em indivíduos sadios e os potenciais mecanismos envolvidos. A busca bibliográfica foi realizada nas bases de dados eletrônicas SciELO, LILACS, Cochrane, ClinicalTrials.gov, SPORTDiscus e Medline, em maio de 2011. Dos 178 estudos inicialmente identificados, 12 atenderam aos critérios de inclusão e foram classificados quanto à qualidade mediante critérios da escala PEDro. A magnitude e a duração da resposta de mobilização das CPE foram maiores após a realização de exercícios de longa/ultralonga duração e estão correlacionadas com níveis plasmáticos de fator de crescimento endotélio vascular (VEGF). O pico de mobilização dessas células em resposta a uma sessão de exercício máximo ou submáximo, com duração de até uma hora, ocorre no período imediatamente após o esforço até uma hora após sua interrupção. Um possível mecanismo é a biodisponibilidade do Óxido Nítrico (NO). A idade dos indivíduos e a intensidade do exercício parecem interferir na resposta de mobilização das CPE. Exercícios de longa/ultralonga duração promovem mobilização mais acentuada das CPE quando comparados a exercícios máximos ou submáximos. Os mecanismos envolvem a liberação do VEGF em exercícios de longa/ultralonga duração e a biodisponibilidade de NO em exercícios máximo e submáximo com até uma hora de duração.

Terapia gênica com fator de crescimento endotelial vascular 165 para pacientes com angina refratária: mobilização de células progenitoras endoteliais

FUNDAMENTO: O fator de crescimento endotelial vascular (VEGF - vascular endothelial growth factor) induz a mobilização de células progenitoras endoteliais (CPEs) com capacidade de proliferação e diferenciação em células endoteliais, contribuindo, dessa forma, para o processo angiogênico. OBJETIVO: Buscamos avaliar o comportamento de CPEs em pacientes com doença cardíaca isquêmica e angina refratária que receberam injeções intramiocardicas de 2000 µg de VEGF165 como terapia única. MÉTODOS: O estudo foi uma subanálise de um ensaio clínico. Pacientes com doença cardíaca isquêmica avançada e angina refratária foram avaliados para inclusão no estudo. Os critérios de inclusão foram: sinais e sintomas de angina e/ou insuficiência cardíaca apesar de tratamento medicamentoso máximo e área de isquemia miocárdica de, no mínimo, 5% conforme avaliado por uma tomografia computadorizada por emissão de fóton único (TCEFU). Os critérios de exclusão foram: idade > 65 anos, fração de ejeção do ventrículo esquerdo < 25% e cancer diagnosticado. Os pacientes cujos níveis de CPE foram avaliados foram incluídos. A intervenção consistiu na administração de 2000 µg de VEGF 165 de plasmídeo injetado no miocárdio isquêmico. A frequência de células CD34+/KDR+ foi analisada por citometria de fluxo antes e 3, 9, e 27 dias após a intervenção. RESULTADOS: Um total de 9 pacientes foram incluídos, 8 homens, média de idade de 59,4 anos, fração de ejeção ventricular esquerda de 59,3%, e classe de angina predominante III. Observou-se um aumento significativo dos níveis de CPEs no terceiro dia após a intervenção. Todavia, 9 e 27 dias após a intervenção, os níveis de CPEs foram similares aos basais. CONCLUSÃO: Identificamos uma mobilização transitória de CPE, com pico no terceiro dia após a intervenção com VEGF 165 em pacientes com angina refratária. Todavia, os níveis de CPEs apresentaram-se semelhantes aos basais 9 e 27 dias após a intervenção.

Vascular endothelial growth factor-A enhances indoleamine 2,3-dioxygenase expression by dendritic cells and subsequently impacts lymphocyte proliferation

Dendritic cells (DCs) are antigen (Ag)-presenting cells that activate and stimulate effective immune responses by T cells, but can also act as negative regulators of these responses and thus play important roles in immune regulation. Pro-angiogenic vascular endothelial growth factor (VEGF) has been shown to cause defective DC differentiation and maturation. Previous studies have demonstrated that the addition of VEGF to DC cultures renders these cells weak stimulators of Ag-specific T cells due to the inhibitory effects mediated by VEGF receptor 1 (VEGFR1) and/or VEGFR2 signalling. As the enzyme indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) is recognised as an important negative regulator of immune responses, this study aimed to investigate whether VEGF affects the expression of IDO by DCs and whether VEGF-matured DCs acquire a suppressor phenotype. Our results are the first to demonstrate that VEGF increases the expression and activity of IDO in DCs, which has a suppressive effect on Ag-specific and mitogen-stimulated lymphocyte proliferation. These mechanisms have broad implications for the study of immunological responses and tolerance under conditions as diverse as cancer, graft rejection and autoimmunity.