Synthetic Modifications of Estrogens and Androgens

Estrogens the female sex hormones have numerous biological actions. Estradiol is the most abundant estrogen in women before menopause. It influences the development, maturation and function of the female reproductive tract. It also plays a role in mammary cancer. Accordingly determinations of estradiol level in body fluids assist in the evaluation of ovarian function and diagnosis for malignancies. Estriol is the primary estrogen in pregnant women and secreted from the fetoplacental unit. Measurement of estriol in maternal body fluids is the basis of fetoplacental monitoring test. Concentration of estrogens in body fluids is determined by immunoassay. Accuracy of this measurement depends on the availability of a specific antibody. As estrogens are not antigenic, their derivatives (haptens) are coupled with a carrier and this hapten-protein conjugate is used to generate antibodies. Specificity of the generated antibody largely depends on the structure of hapten. Therefore the synthesis of a hapten with a right structure is crucial for the accurate measurement of a steroid. We have synthesised new haptens for estradiol and estriol by adding an alkyl or alkoxy side chain at the C-7 of estrane skeleton. The side chains carry a terminal amino group, which can be used for conjugation with a carrier molecule. Estrogens and their biosynthetic precursor androgens both exist as fatty acid esters. They are known to act as hormone storage but their physiological role is not completely known yet. Our collaborator is studying their effect in cardiovascular diseases. We synthesised fatty acid ester derivatives of several steroids in high yield by a very rapid procedure (in 1 min) under microwave irradiation in an ionic liquid (IL). An expedient regioselective hydrolysis at C-3 of estradiol diesters is also reported. 8-Isoestrogens are compounds of pharmaceutical interests, their synthesis, structure, conformation and biological activity studies are ongoing. 7-Hydroxy-8-isoestradiol and 7-alkyl ether of it were synthesised as well. During this study we have developed a selective O-debenzylation method. A mild route for selective removal of benzylic protection on phenol in presence of benzyl protected alcohol was explored.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHS) (I): Measures of prevention and control

Measures of prevention and control against polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) focus on an official food control, a code of best practice to reduce PAHs levels by controlling industry and in the development of a chemopreventive strategy. Regulation (EU) 835/2011 establishes maximum levels of PAHs for each food group. In addition, Regulations (EU) 333/2007 and 836/2011 set up the methods of sampling and analysis for its official control. Scientific studies prove that the chemopreventive strategy is effective against these genotoxic compounds effects. Most chemopreventive compounds studied with proven protective effects against PAHs are found in fruit and vegetables.

Real-time imaging of novel spatial and temporal responses to photodynamic stress.

Cells subjected to various forms of stress have been shown to induce bystander responses in nontargeted cells, thus extending the stress response to a larger population. However, the mechanism(s) of bystander responses remains to be clearly identified, particularly for photodynamic stress. Oxidative stress and cell viability were studied on the spatial and temporal levels after photodynamic targeting of a subpopulation of EMT6 murine mammary cancer cells in a multiwell plate by computerized time-lapse fluorescence microscopy. In the targeted population a dose-dependent loss of cell viability was observed in accordance with increased oxidative stress. This was accompanied by increased oxidative stress in bystander populations but on different time scales, reaching a maximum more rapidly in targeted cells. Treatment with extracellular catalase, or the NADPH oxidase inhibitor diphenyleneiodinium, decreased production of reactive oxygen species (ROS) in both populations. These effects are ascribed to photodynamic activation of NADPH-oxidase in the targeted cells, resulting in a rapid burst of ROS formation with hydrogen peroxide acting as the signaling molecule responsible for initiation of these photodynamic bystander responses. The consequences of increased oxidative stress in bystander cells should be considered in the overall framework of photodynamic stress.

Évaluation de l'efficacité d'inhibiteurs de la cyclooxygénase dans le traitement de tumeurs mammaires canines in vivo

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Rôles de la protéine tyrosine phosphatase DEP-1 dans l'angiogenèse, la perméabilité vasculaire et la progression tumorale

L’angiogenèse et l’augmentation de la perméabilité vasculaire sont des éléments clés pour la croissance et la progression tumorale. Par conséquent, de nombreux efforts sont déployés à comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la formation et le remodelage des vaisseaux sanguins de manière à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles. De cette optique, les travaux de cette thèse se sont concentrés sur la protéine tyrosine phosphatase DEP-1, initialement identifiée comme un régulateur négatif de la prolifération et de la phosphorylation du VEGFR2 lorsque fortement exprimée dans les cellules endothéliales. Toutefois, en utilisant une approche d’ARNi, il a été démontré que via sa capacité à déphosphoryler la tyrosine inhibitrice de Src (Y529), DEP-1 était également un régulateur positif de l’activation de Src dans les cellules endothéliales stimulées au VEGF. Puisque Src joue un rôle central dans la promotion de l’angiogenèse et la perméabilité vasculaire, nous avons en plus démontré que DEP-1 était un promoteur de ces fonctions in vitro et que la tyrosine phosphorylation de sa queue C-terminale, permettant l’interaction et l’activation de Src, était requise. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse démontrent dans un premier temps à partir d’une souris Dep1 KO, dont le développement ne présente aucun phénotype apparent, que la perte de l’expression de DEP-1 se traduit en une inhibition de l’activation de Src et de l’un de ses substrats, la VE-Cadherine, en réponse au VEGF chez la souris adulte. Nos résultats démontrent donc, pour la première fois, le rôle primordial de DEP-1 dans l’induction de la perméabilité vasculaire et de la formation de capillaires in vivo. Conséquemment, la croissance tumorale et la formation de métastases aux poumons sont réduites due à une inhibition de leur vascularisation ce qui se traduit par une diminution de la prolifération et une augmentation de l’apoptose des cellules cancéreuses. De façon intéressante, l’expression élevée de DEP-1 dans les vaisseaux sanguins tumoraux de patientes atteintes du cancer du sein corrèle avec une vascularisation accrue de la tumeur. En plus du rôle de DEP-1 dans la réponse angiogénqiue à l’âge adulte, nos travaux ont également démontré le rôle important de DEP-1 lors de la vascularisation de la rétine, un modèle in vivo d’angiogenèse développementale. Dans ce contexte, DEP-1 inhibe la prolifération des cellules endothéliales et limite leur bourgeonnement et la complexification du réseau vasculaire rétinien en permettant l’expression adéquate du Dll4, un régulateur crucial de l’organisation de la vascularisation développementale. Cette expression du Dll4 découlerait de la stabilisation de la β-caténine par l’inactivation de la GSK3β, un régulateur important de la dégradation de la β-caténine, en réponse au VEGF selon la voie de signalisation VEGFR2-Src-PI3K-Akt-GSK3β. Ainsi, ces travaux identifient DEP-1 comme un régulateur important de l’organisation vasculaire rétinienne. Les rôles positifs de DEP-1 dans les cellules endothéliales découlent principalement de sa capacité à lier et activer la kinase Src. En plus de contribuer à la réponse angiogénique, Src est également un oncogène bien caractérisé notamment pour sa contribution au programme invasif des cellules cancéreuses mammaires. Les travaux de cette thèse illustrent que DEP-1 est préférentiellement exprimée dans les cellules cancéreuses mammaires invasives et qu’il régule l’activation de Src, de voies de signalisation invasives et, par le fait même, de l’invasivité de ces cellules in vitro et in vivo. De façon intéressante, ces observations corrèlent avec des données cliniques où l’expression modérée de DEP-1 est associée à un mauvais pronostic de survie et de rechute. Ces résultats démontrent donc, pour la première fois, le rôle positif de DEP-1 dans l’activation de Src au niveau des cellules endothéliales et des cellules cancéreuses mammaires ce qui permet la régulation du bourgeonnement endothélial, de la perméabilité vasculaire, de l’angiogenèse normale et pathologique en plus de l’invasion tumorale.

Abordagem inicial de lesões mamárias por biopsia helicóide: estudo experimental

OBJECTIVE: Evaluating the kit-Bh performance in carrying out of breast biopsies. METHODS: They were randomly selected a sample of 30 patients with breast cancer undergoing mastectomy, based on the results of a pilot study from February 2008 to April 2010. They were excluded women with had not palpable, stone-hard consistency tumors, previous surgical manipulation or that contains liquid. Using the helicoid biopsy Kit (kit Bh) and an equipment Core biopsy with cannula and needle and 14 gauge respectively, it was collected a fragment of sound equipment in the area and in tumors in each specimen, totaling 120 fragments for histological study. For data analysis, it was defined a 95% confidence level and used the SPSS-13 version, the Kappa index and the parametric Student t test. RESULTS: Mean age of patients was 51.6 years (± 11.1 years). The infiltrating ductal carcinoma showed a higher incidence, 26 cases (86.7%). The Core biopsy had a sensitivity of 93.3%, specificity of 100% and accuracy 96.7%, while the helicoid biopsy had a sensitivity of 96.7%, specificity of 100% and accuracy 98.3%. By comparing the histology of tumors and the fragments of biopsies, there was high degree of agreement in diagnoses (kappa of 0.93 with p <0.05) CONCLUSION: Both devices provided the histological diagnosis of lesions with high accuracy. Results of this study showed that the helicoid biopsy is a reliable alternative in 22 the preoperative diagnosis of breast lesions. Further studies in vivo better will define the role of Kit Bh in the diagnosis of these lesions

Estudo clínico, histopatológico e imunoistoquímico de neoplasias mamárias em cadelas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização clínica, diagnóstico histopatológico e distribuição geográfica das neoplasias mamárias em cadelas de salvador, Bahia

Spontaneous tumors of the mammary gland in female dogs, represent the most frequent neoplasms observed in the small animal clinic, which explains the high interest of researchers in the study of this lesion. This study aimed to determine the frequency of mammary tumors in female dogs treated at HOSPMEV/UFBA, in Salvador, from January 2006 to April 2008, as well as to carry out the clinical characterization, histopathologic classification and the georeferencing of this pathology. The results showed a high prevalence of mammary tumors in female dogs, with most of the tumors in more advanced stages and the carcinomas in mixed tumors the predominant histologic type. There was maalso a.correlation between socioeconomic characteristics of the study population with known prognostic factors for mammary neoplasms in female dogs. These results reflect the delay in providing veterinary medical care. Thus, it's important to educate the population regarding the prevention and detection of mammary cancer in female dogs looking for an early diagnosis and appropriate therapy.

Avaliação da interleucinas 8 e 12, do CA 15-3 e DNA livre circulante como marcadores prognósticos no soro sanguíneo de cadelas com neoplasia mamária

Pós-graduação em Genética - IBILCE

Associação do índice de proliferação e de apoptose celular com características clínicas, epidemiológicas e histopatológicas do câncer mamário de cadelas sem raça definida

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Expressão de marcadores de células-tronco em carcinoma espontaneo de mama em cadelas e sua correlação com o grau de agressividade nos diferentes subtipos de tumores

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Influência de contaminante ambiental em tumor de mama em cadela

Mammary cancer is a multifactorial disease that is believed to be caused by genetic and environmental factors. Among the environmental factors, pyrethroids appear to be able to participate in carcinogenesis through several mechanisms, and have been shown to be associated to mammary tumors in canines. In order to investigate the possible rule of pyrethroid on DNA lesion in mammary tissue we compare the comet assay results between mammary tumor bearing dogs with and without pyrethroid associated to the peri mammary adipose tissue or the tumor itself. The pyrethroids presence was assessed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and the DNA damage was assessed by the comet assay as previously described. Despite of correlation between DNA damage and tumor histologic aggressiveness, association between the severity of DNA damage and different types of mammary carcinoma was not found. Although pyrethroids were present in 22% of tumors and peritumoral adipose tissue, no difference in the degree DNA damage between the exposed and non exposed cells to pyrethroids were found. As future perspectives for this work, our group will evaluate the relationship of pyrethroids presence in tumors with its angiogenic potential. Angiogenesis evaluation will be based on presence of vascular endothelial growth factor (VEGF) in the tumor cells, and microvessel counts

Antiestrogenic and anticancer activities of peptides derived from the active site of alpha-fetoprotein

Cyclo[EKTOVNOGN] (AFPep), a cyclic 9-amino acid peptide derived from the active site of alpha-fetoprotein, has been shown to prevent carcinogen-induced mammary cancer in rats and inhibit the growth of ER+ human breast cancer xenografts in mice. Recently, studies using replica exchange molecular dynamics predicted that the TOVN region of AFPep might form a dynamically stable putative Type I beta-turn, and thus be biologically active without additional amino acids. The studies presented in this paper were performed to determine whether TOVN and other small analogs of AFPep would inhibit estrogen-stimulated cancer growth and exhibit a broad effective-dose range. These peptides contained nine or fewer amino acids, and were designed to bracket or include the putative pharmacophoric region (TOVN) of AFPep. Biological activities of these peptides were evaluated using an immature mouse uterine growth inhibition assay, a T47D breast cancer cell proliferation assay, and an MCF-7 breast cancer xenograft assay. TOVN had very weak antiestrogenic activity in comparison to AFPep's activity, whereas TOVNO had antiestrogenic and anticancer activities similar to AFPep. OVNO, which does not form a putative Type I beta-turn, had virtually no antiestrogenic and anticancer activities. A putative proteolytic cleavage product of AFPep, TOVNOGNEK, significantly inhibited E2-stimulated growth in vivo and in vitro over a wider dose range than AFPep or TOVNO. We conclude that TOVNO has anticancer potential, that TOVNOGNEK is as effective as AFPep in suppressing growth of human breast cancer cells, and that it does so over a broader effective-dose range.

Rôles de la protéine tyrosine phosphatase DEP-1 dans l'angiogenèse, la perméabilité vasculaire et la progression tumorale

L’angiogenèse et l’augmentation de la perméabilité vasculaire sont des éléments clés pour la croissance et la progression tumorale. Par conséquent, de nombreux efforts sont déployés à comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la formation et le remodelage des vaisseaux sanguins de manière à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles. De cette optique, les travaux de cette thèse se sont concentrés sur la protéine tyrosine phosphatase DEP-1, initialement identifiée comme un régulateur négatif de la prolifération et de la phosphorylation du VEGFR2 lorsque fortement exprimée dans les cellules endothéliales. Toutefois, en utilisant une approche d’ARNi, il a été démontré que via sa capacité à déphosphoryler la tyrosine inhibitrice de Src (Y529), DEP-1 était également un régulateur positif de l’activation de Src dans les cellules endothéliales stimulées au VEGF. Puisque Src joue un rôle central dans la promotion de l’angiogenèse et la perméabilité vasculaire, nous avons en plus démontré que DEP-1 était un promoteur de ces fonctions in vitro et que la tyrosine phosphorylation de sa queue C-terminale, permettant l’interaction et l’activation de Src, était requise. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse démontrent dans un premier temps à partir d’une souris Dep1 KO, dont le développement ne présente aucun phénotype apparent, que la perte de l’expression de DEP-1 se traduit en une inhibition de l’activation de Src et de l’un de ses substrats, la VE-Cadherine, en réponse au VEGF chez la souris adulte. Nos résultats démontrent donc, pour la première fois, le rôle primordial de DEP-1 dans l’induction de la perméabilité vasculaire et de la formation de capillaires in vivo. Conséquemment, la croissance tumorale et la formation de métastases aux poumons sont réduites due à une inhibition de leur vascularisation ce qui se traduit par une diminution de la prolifération et une augmentation de l’apoptose des cellules cancéreuses. De façon intéressante, l’expression élevée de DEP-1 dans les vaisseaux sanguins tumoraux de patientes atteintes du cancer du sein corrèle avec une vascularisation accrue de la tumeur. En plus du rôle de DEP-1 dans la réponse angiogénqiue à l’âge adulte, nos travaux ont également démontré le rôle important de DEP-1 lors de la vascularisation de la rétine, un modèle in vivo d’angiogenèse développementale. Dans ce contexte, DEP-1 inhibe la prolifération des cellules endothéliales et limite leur bourgeonnement et la complexification du réseau vasculaire rétinien en permettant l’expression adéquate du Dll4, un régulateur crucial de l’organisation de la vascularisation développementale. Cette expression du Dll4 découlerait de la stabilisation de la β-caténine par l’inactivation de la GSK3β, un régulateur important de la dégradation de la β-caténine, en réponse au VEGF selon la voie de signalisation VEGFR2-Src-PI3K-Akt-GSK3β. Ainsi, ces travaux identifient DEP-1 comme un régulateur important de l’organisation vasculaire rétinienne. Les rôles positifs de DEP-1 dans les cellules endothéliales découlent principalement de sa capacité à lier et activer la kinase Src. En plus de contribuer à la réponse angiogénique, Src est également un oncogène bien caractérisé notamment pour sa contribution au programme invasif des cellules cancéreuses mammaires. Les travaux de cette thèse illustrent que DEP-1 est préférentiellement exprimée dans les cellules cancéreuses mammaires invasives et qu’il régule l’activation de Src, de voies de signalisation invasives et, par le fait même, de l’invasivité de ces cellules in vitro et in vivo. De façon intéressante, ces observations corrèlent avec des données cliniques où l’expression modérée de DEP-1 est associée à un mauvais pronostic de survie et de rechute. Ces résultats démontrent donc, pour la première fois, le rôle positif de DEP-1 dans l’activation de Src au niveau des cellules endothéliales et des cellules cancéreuses mammaires ce qui permet la régulation du bourgeonnement endothélial, de la perméabilité vasculaire, de l’angiogenèse normale et pathologique en plus de l’invasion tumorale.

Calcium/Calmodulin-Dependent Protein Kinase Kinase 2 (CaMKK2) Regulates Dendritic Cells and Myeloid Derived Suppressor Cells Development in the Lymphoma Microenvironment

Calcium (Ca2+) is a known important second messenger. Calcium/Calmodulin (CaM) dependent protein kinase kinase 2 (CaMKK2) is a crucial kinase in the calcium signaling cascade. Activated by Ca2+/CaM, CaMKK2 can phosphorylate other CaM kinases and AMP-activated protein kinase (AMPK) to regulate cell differentiation, energy balance, metabolism and inflammation. Outside of the brain, CaMKK2 can only be detected in hematopoietic stem cells and progenitors, and in the subsets of mature myeloid cells. CaMKK2 has been noted to facilitate tumor cell proliferation in prostate cancer, breast cancer, and hepatic cancer. However, whethter CaMKK2 impacts the tumor microenvironment especially in hematopoietic malignancies remains unknown. Due to the relevance of myeloid cells in tumor growth, we hypothesized that CaMKK2 has a critical role in the tumor microenvironment, and tested this hyopothesis in murine models of hematological and solid cancer malignancies.

We found that CaMKK2 ablation in the host suppressed the growth of E.G7 murine lymphoma, Vk*Myc myeloma and E0771 mammary cancer. The selective ablation of CaMKK2 in myeloid cells was sufficient to restrain tumor growth, of which could be reversed by CD8 cell depletion. In the lymphoma microenvironment, ablating CaMKK2 generated less myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) in vitro and in vivo. Mechanistically, CaMKK2 deficient dendritic cells showed higher Major Histocompatibility Class II (MHC II) and costimulatory factor expression, higher chemokine and IL-12 secretion when stimulated by LPS, and have higher potent in stimulating T-cell activation. AMPK, an anti-inflammatory kinase, was found as the relevant downstream target of CaMKK2 in dendritic cells. Treatment with CaMKK2 selective inhibitor STO-609 efficiently suppressed E.G7 and E0771 tumor growth, and reshaped the tumor microenvironment by attracting more immunogenic myeloid cells and infiltrated T cells.

In conclusion, we demonstrate that CaMKK2 expressed in myeloid cells is an important checkpoint in tumor microenvironment. Ablating CaMKK2 suppresses lymphoma growth by promoting myeloid cells development thereby decreasing MDSCs while enhancing the anti-tumor immune response. CaMKK2 inhibition is an innovative strategy for cancer therapy through reprogramming the tumor microenvironment.