Intrinsic denervation of the colon is associated with a decrease of some colonic preneoplastic markers in rats treated with a chemical carcinogen

Denervation of the colon is protective against the colon cancer; however, the mechanisms involved are unknown. We tested the hypothesis that the denervated colonic mucosa could be less responsive to the action of the chemical carcinogen dimethylhydrazine (DMH). Three groups of 32 male Wistar rats were treated as follows: group 1 (G1) had the colon denervated with 0.3 mL 1.5 mM benzyldimethyltetradecylammonium (benzalkonium chloride, BAC); G2 received a single ip injection of 125 mg/kg DMH; G3 was treated with BAC + the same dose and route of DMH. A control group (Sham, N = 32) did not receive any treatment. Each group was subdivided into four groups according to the sacrifice time (1, 2, 6, and 12 weeks after DMH). Crypt fission index, ß-catenin accumulated crypts, aberrant crypt foci, and cell proliferation were evaluated and analyzed by ANOVA and the Student t-test. G3 animals presented a small number of aberrant crypt foci and low crypt fission index compared to G2 animals after 2 and 12 weeks, respectively. From the second week on, the index of ß-catenin crypt in G3 animals increased slower than in G2 animals. From the 12th week on, G2 animals presented a significant increase in cell proliferation when compared to the other groups. Colonic denervation plays an anticarcinogenic role from early stages of colon cancer development. This finding can be of importance for the study of the role of the enteric nervous system in the carcinogenic process.

Efficacy of geraniol but not of β-ionone or their combination for the chemoprevention of rat colon carcinogenesis

β-ionone (βI), a cyclic isoprenoid, and geraniol (GO), an acyclic monoterpene, represent a promising class of dietary chemopreventive agents against cancer, whose combination could result in synergistic anticarcinogenic effects. The chemopreventive activities of βI and GO were evaluated individually or in combination during colon carcinogenesis induced by dimethylhydrazine in 48 3-week-old male Wistar rats (12 per group) weighing 40-50 g. Animals were treated for 9 consecutive weeks with βI (16 mg/100 g body weight), GO (25 mg/100 g body weight), βI combined with GO or corn oil (control). Number of total aberrant crypt foci (ACF) and of ACF ≥4 crypts in the distal colon was significantly lower in the GO group (66 ± 13 and 9 ± 2, respectively) compared to control (102 ± 9 and 17 ± 3) and without differences in the βI (91 ± 11 and 14 ± 3) and βI+GO groups (96 ± 5 and 19 ± 2). Apoptosis level, identified by classical apoptosis morphological criteria, in the distal colon was significantly higher in the GO group (1.64 ± 0.06 apoptotic cells/mm²) compared to control (0.91 ± 0.07 apoptotic cells/mm²). The GO group presented a 0.7-fold reduction in Bcl-2 protein expression (Western blot) compared to control. Colonic mucosa concentrations of βI and GO (gas chromatography/mass spectrometry) were higher in the βI and GO groups, respectively, compared to the control and βI+GO groups. Therefore, GO, but not βI, represents a potential chemopreventive agent in colon carcinogenesis. Surprisingly, the combination of isoprenoids does not represent an efficient chemopreventive strategy.

Leptin receptor (Ob-R) mRNA expression and serum leptin concentration in patients with colorectal and metastatic colorectal cancer

The objective of the present study was to investigate the effect of leptin on the progression of colorectal carcinoma to metastatic disease by analyzing the serum leptin concentration and Ob-R gene expression in colon cancer tissues. Tissue samples were obtained from 31 patients who underwent surgical resection for colon (18 cases) and metastatic colon (13 cases) cancer. Serum leptin concentration was determined by an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and Ob-R mRNA expression by real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) for both groups. ELISA data were analyzed by the Student t-test and RT-PCR data were analyzed by the Mann-Whitney U-test. RT-PCR results demonstrated that mRNA expression of Ob-R in human metastatic colorectal cancer was higher than in local colorectal cancer tissues. On the other hand, mean serum leptin concentration was significantly higher in local colorectal cancer patients compared to patients with metastatic colorectal cancer. The results of the present study suggest a role for leptin in the progression of colon cancer to metastatic disease without weight loss. In other words, significantly increased Ob-R mRNA expression and decreased serum leptin concentration in patients with metastatic colon cancer indicate that sensitization to leptin activity may be a major indicator of metastasis to the colon tissue and the determination of leptin concentration and leptin gene expression may be used to aid the diagnosis.

The role of keratin intermediate filaments in the colon epithelial cells

Keratins (K) are cytoskeletal proteins mainly expressed in the epithelium and constitute the largest subgroup of intermediate filaments (IFs). Simple epithelial keratins (SEKs) K7-K8 and K18-K20 are the major IF elements in the colon. SEK mutations are known to cause around 30 human diseases, mainly affecting liver and skin. However, so far no strong associations between K8 mutations and the development of human colitis have been found. The keratin contribution to colonic health comes from the K8 knock-out (K8-/-) mouse model, which develops an early chronic inflammation and hyperproliferation in the colon. The aim of this thesis was to investigate how keratins contribute to intestinal health and disease mainly by the experimental analysis using the K8-/- mouse colon and cell culture models. The work described here is divided into three studies. The first study revealed involvement of keratins in Notch1 signaling, which is the master regulator of cell fate in the colon. Immunoprecipitation and immunostaining, both in vitro and in vivo showed that K8 binds and co-localizes with Notch1. Interestingly, overexpression of keratins enhanced Notch1 levels and stabilized Notch intracellular domain (NICD), leading to higher activity of Notch signaling. The dramatic decrease in Notch activity in the K8-/- colon resulted in a differentiation shift towards goblet and enteroendocrine cells. The second study focused on the involvement of keratins in colitis-associated cancer (CAC). Although, the K8-/- inflamed colon did not develop colorectal cancer (CRC) spontaneously, it was dramatically more susceptible to induced CRC in two CRC models: azoxymethane (AOM) and multiple intestinal neoplasia (ApcMin/+). To understand how the loss of K8 contributes to CAC, the epithelial inflammasome signaling pathway was analyzed. The released component of active inflammasome, cleaved caspase-1 and its downstream protein, interleukin (IL)-18, were significantly increased in K8-/- and K8-/-ApcMin/+ colons. The inflammasome pathway has recently been suggested to control the levels of IL-22 binding protein (IL-22BP), which is a negative regulator of IL-22 activity. Interestingly, the activated inflammasome correlated with an upregulation of IL-22 and a complete loss of IL-22BP in the K8-null colons. The activation of IL-22 was confirmed by increased levels of downstream signaling, which is phosphorylated signal transducer and activator of transcription 3 (P-STAT3), a transcription factor promoting proliferation and tissue regeneration in the colon. The objective of the third study, was to examine the role of keratins in colon energy metabolism. A proteomic analysis identified mitochondrial 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase 2 (HMGCS2) as the major ownregulated protein in the K8-/- colonocytes. HMGCS2 is the rate-limiting enzyme in ketogenesis, where energy from bacterially produced short chain fatty acids (SCFAs), mainly butyrate, is converted into ketone bodies in colonic epithelium. Lower levels and activity of HMGCS2 in the K8-/- colon resulted in a blunted ketogenesis. The studies upstream from HMGCS2, identified decreased levels of the SCFA-transporter monocarboxylate transporter 1 (MCT1), which led to increased SCFA content in the stool suggesting impaired butyrate transport through the colonic epithelium. Taken together, the results of the herein thesis indicate that keratins are essential regulators of colon homeostasis, in particular epithelial differentiation, tumorigenesis and energy metabolism.

Rôle de GPR40 dans la survie et la prolifération cellulaires induites par l’oléate dans les cellules de cancer du sein MDA-MB-231 et de cancer de la prostate DU145

La relation entre l’obésité et le cancer, bien qu’établie par des études épidémiologiques, est peu connue. Pourtant, environ 25 % des cancers pourraient y être attribuables. Parmi les cancers reliés à l’obésité, les cancers du côlon, du sein chez les femmes ménopausées et de la prostate sont les plus fréquents. Des études sur modèles animaux ont suggéré une association positive entre une diète riche en gras et le développement du cancer mammaire et de la prostate. Nous avons étudié les mécanismes moléculaires par lesquels les acides gras influencent le devenir de lignées de cellules cancéreuses du sein et de la prostate. Ces travaux ont montré que les acides gras insaturés, dont l’oléate, induisent la prolifération cellulaire tandis que les acides gras saturés, dont le palmitate, diminuent la prolifération. Un traitement à l’oléate stimule la formation de gouttelettes lipidiques dans le cytoplasme des cellules de cancer du sein MDA-MB-231 et de la prostate DU145 alors qu’un traitement au palmitate entraîne l’apoptose. Le mécanisme d’action de l’oléate sur la prolifération a été étudié de façon plus approfondie. L’utilisation d’inhibiteurs pharmacologiques nous a permis de déterminer que l’effet prolifératif de l’oléate implique la voie PI3K/Akt, la voie ERK1/2 et l’activation d’un ou de plusieurs récepteur(s) couplé(s) aux protéines G (GPCR). L’oléate induit la phosphorylation rapide des protéines Akt et ERK1/2 dans les cellules de cancer du sein MDA-MB-231 et de la prostate DU145. Au cours des dernières années, deux GPCRs ont été identifiés comme étant activables par des acides gras à moyennes et à longues chaînes, GPR40 et GPR120. GPR40 étant exprimé dans plusieurs lignées cellulaires de cancer du sein et de la prostate contrairement à l’expression de GPR120 qui était inexistante dans la plupart des lignées, nous avons étudié l’implication de GPR40 dans l’effet prolifératif de l’oléate. Ces deux récepteurs n’étant pas exprimés dans les cellules épithéliales mammaires humaines en culture primaire, ces cellules ne répondent pas aux effets de l’oléate sur la prolifération et l’activation des voies de signalisation. L’activation des voies Akt et ERK1/2 par l’oléate dans les cellules MDA-MB-231 et DU145 est potentialisée par la surexpression du récepteur GPR40 et inhibée par l’utilisation d’un siRNA dirigé contre ce récepteur. Cependant, la prolifération induite par l’oléate ne semble pas affectée par la présence d’un siRNA dirigé contre GPR40. L’oléate étant un acide gras, il est capable d’entrer librement dans les cellules et une partie de ses effets sur la prolifération pourrait être attribuée à sa métabolisation. Un agoniste de GPR40, le GW9508, est en mesure d’activer GPR40 sans toutefois entrer dans les cellules ni activer le métabolisme de l’oléate. Le GW9508 stimule la phosphorylation des protéines Akt et ERK1/2 dans les cellules du cancer du sein MDA-MB-231 et de la prostate DU145, mais il n’est pas en mesure d’induire la prolifération cellulaire comme le fait l’oléate. Ces résultats nous permettent de mieux comprendre le mécanisme d’action de l’oléate sur les cellules de cancer du sein et de la prostate. L’oléate induit la signalisation de GPR40 qui est impliquée dans l’activation rapide des voies de signalisation Akt et ERK1/2. De son côté, l’effet prolifératif induit par l’oléate s’effectue par un mécanisme GPR40-indépendant, possiblement lié au métabolisme de l’oléate.

Implication de MEK1 et MEK2 dans l'initiation et la progression du cancer colorectal

Une dérégulation de la voie de signalisation Ras/Raf/MEK/ERK1/2 est observée dans plus de 30% des cancers et des mutations activatrices de RAS sont observées dans 30% à 50% des adénomes colorectaux. À la suite d’une analyse extensive de biopsies de tumeurs colorectales humaines par micromatrices tissulaires (TMA), nous avons observé que 44% des tissus cancéreux exprimaient MEK1/2 phosphorylés, contre 10% des tissus normaux. L'analyse des TMA a également révélé que 79% des tumeurs arboraient un marquage nucléaire de MEK1/2 phosphorylés, contre 4 % pour les tissus normaux. Bien que la voie MEK/ERK1/2 soit fréquemment activée dans les cancers, le rôle précis des isoformes de MEK1 et de MEK2 n'a jamais été clairement établie. De même, l'impact de cette localisation nucléaire aberrante de phospho-MEK1/2, dans l'initiation et la progression des cancers colorectaux, est inconnu. Lors d'un premier projet, nous avons démontré, que l’expression de MEK1 ou MEK2 activé est suffisante pour transformer in vitro des cellules intestinales épithéliales de rat (IEC-6). L'expression des mutants actifs de MEK1 ou MEK2 est suffisante pour induire une dérégulation de la prolifération cellulaire et engendrer la formation d'adénocarcinomes invasifs dans un modèle de greffe orthotopique du côlon chez la souris. Nous avons également démontré que l'inhibition de MEK2 par shRNA supprime complètement la prolifération des lignées humaines de cancer du côlon, alors que la suppression de MEK1 a peu d'effet sur la capacité de prolifération. Le deuxième projet, nous a permis d'observer que l'expression d'un mutant nucléaire de MEK1 dans les cellules IEC-6 transforme drastiquement les cellules. Une augmentation de prolifération, une résistance à l'anoikose, un dérèglement du cycle cellulaire, de l'instabilité chromosomique (CIN), de la tétra/aneuploïdie sont observés. La caractérisation des mécanismes responsables de cette localisation aberrante de MEK1/2 phosphorylés, a permis d'identifier la protéine Sef, un régulateur de la localisation cytoplasmique de MEK/ERK1/2. Nous avons démontré que l'expression d'une forme oncogénique de Ras (H-RasV12) inhibe l'expression de Sef, engendrant alors une accumulation nucléaire de MEK1/2 activés. Plus encore, la réexpression de Sef restaure la localisation cytoplasmique de MEK1/2 et renverse les propriétés tumorigéniques ainsi que l'aneuploïdie induite par Ras activé. Un troisième projet, visant la caractérisation des mécanismes associés à la CIN et à l'aneuploïde engendrés par l'activation aberrante de la voie de Ras-ERK1/2, a permis d'observer que l'hyperactivation de ERK1/2 induit des anomalies mitotiques menant à la binucléation. Une localisation erronée et une surexpression de la kinase Aurora A, de même que des protéines de passage du complexe chromosomique (CPC), Aurora B, Survivine et INCENP, sont observées. L'inhibition partielle de l'activation de ERK1/2 par de faible dose de PD184352, un inhibiteur de MEK1/2, est suffisante pour renverser la surexpression de ces régulateurs mitotiques, de même que corriger les anomalies de la mitose et réduire la tétra/aneuploïdie engendrée par Ras oncogénique. Ainsi, nous avons démontré, pour la première fois, que la voie des MAP kinases ERK1/2 est impliquée dans la CIN, la tétraploïdie et l'aneuploïdie. Nos résultats suggèrent que la perte de Sef est un événement oncogénique précoce, qui contribue à la localisation nucléaire aberrante de MEK1/2 qui est observée dans les tumeurs colorectales. Cette localisation anormale de MEK1/2 est associée à l'initiation de la transformation, la progression tumorale et la CIN, via l'activité soutenue de ERK1/2. Ces informations sont capitales et démontrent l’importance de la voie de signalisation Ras/Raf/MEK/ERK1/2 dans le processus de tumorigénèse colorectale.

Evaluating DNA damage response (DDR) activation in human prostate cancer

Introduction: Au Canada, le cancer de la prostate est le cancer le plus fréquemment diagnostiqué chez les hommes et le plus mortel après les cancers du poumon et du côlon. Il y a place à optimiser le traitement du cancer de la prostate de manière à mettre en œuvre une médecine personnalisée qui s’adapte aux caractéristiques de la maladie de chaque patient de façon individuelle. Dans ce mémoire, nous avons évalué la réponse aux dommages de l’ADN (RDA) comme biomarqueur potentiel du cancer de la prostate. Les lésions potentiellement oncogènes de l'ADN déclenche une cascade de signalisation favorisant la réparation de l'ADN et l’activation des points de contrôle du cycle cellulaire pour préserver l’intégrité du génome. La RDA est un mécanisme central de suppression tumorale chez l’homme. La RDA joue un rôle important dans l’arrêt de la prolifération des cellules dont les génomes sont compromis, et donc, prévient la progression du cancer en agissant comme une barrière. Cette réponse cellulaire détermine également comment les cellules normales et cancéreuses réagissent aux agents utilisés pour endommager l'ADN lors du traitement du cancer comme la radiothérapie ou la chimiothérapie, en plus la présence d,un certain niveau de RDA dans les cellules du cancer de la prostate peuvent également influer sur l'issue de ces traitements. L’activation des signaux de la RDA peut agir comme un frein au cancer dans plusieurs lésions pré-néoplasiques de l'homme, y compris le cancer de la prostate. Il a été démontré que la RDA est augmentée dans les cellules de néoplasie intra- épithéliale (PIN) comparativement aux cellules prostatiques normales. Toutefois, le devient de la RDA entre le PIN et l’adénocarcinome est encore mal documenté et aucune corrélation n'a été réalisée avec les données cliniques des patients. Notre hypothèse est que les niveaux d’activation de la RDA seront variables selon les différents grades et agressivité du cancer de la prostate. Ces niveaux pourront être corrélés et possiblement prédire les réponses cliniques aux traitements des patients et aider à définir une stratégie plus efficace et de nouveaux biomarqueurs pour prédire les résultats du traitement et personnaliser les traitements en conséquence. Nos objectifs sont de caractériser l'activation de la RDA dans le carcinome de la prostate et corréler ses données avec les résultats cliniques. Méthodes : Nous avons utilisé des micro-étalages de tissus (tissue microarrays- TMAs) de 300 patients ayant subi une prostatectomie radicale pour un cancer de la prostate et déterminé le niveau d’expression de protéines de RDA dans le compartiment stromal et épithélial des tissus normaux et cancéreux. Les niveaux d’expression de 53BP1, p-H2AX, p65 et p-CHK2 ont été quantifiés par immunofluorescence (IF) et par un logiciel automatisé. Ces marqueurs de RDA ont d’abord été validés sur des TMAs-cellule constitués de cellules de fibroblastes normales ou irradiées (pour induire une activation du RDA). Les données ont été quantifiées à l'aide de couches binaires couramment utilisées pour classer les pixels d'une image pour que l’analyse se fasse de manière indépendante permettant la détection de plusieurs régions morphologiques tels que le noyau, l'épithélium et le stroma. Des opérations arithmétiques ont ensuite été réalisées pour obtenir des valeurs correspondant à l'activation de la RDA qui ont ensuite été corrélées à la récidive biochimique et l'apparition de métastases osseuses. Résultats : De faibles niveaux d'expression de la protéine p65 dans le compartiment nucléaire épithélial du tissu normal de la prostate sont associés à un faible risque de récidive biochimique. Par ailleurs, nous avons aussi observé que de faibles niveaux d'expression de la protéine 53BP1 dans le compartiment nucléaire épithéliale du tissu prostatique normal et cancéreux ont été associés à une plus faible incidence de métastases osseuses. Conclusion: Ces résultats confirment que p65 a une valeur pronostique chez les patients présentant un adénocarcinome de la prostate. Ces résultats suggèrent également que le marqueur 53BP1 peut aussi avoir une valeur pronostique chez les patients avec le cancer de la prostate. La validation d'autres marqueurs de RDA pourront également être corrélés aux résultats cliniques. De plus, avec un suivi des patients plus long, il se peut que ces résultats se traduisent par une corrélation avec la survie. Les niveaux d'activité de la RDA pourront éventuellement être utilisés en clinique dans le cadre du profil du patient comme le sont actuellement l’antigène prostatique spécifique (APS) ou le Gleason afin de personnaliser le traitement.

Detecting uterine cervical cancer cells using molecular biomarkers

Arrière-plan: les cellules tumorales circulantes (CTC) sont détectables dans de nombreux cancers et peuvent être utiles cliniquement pour le pronostic de la maladie, pour mesurer la récidive et pour prédire la sensibilité aux medicaments chimiothérapeutiques. Au cours des dernières années, l’études des CTC dans de nombreux cancers tels que le cancer du sein, du poumon, du côlon et de la prostate a grandement évolué. Alternativement, il y peu d'études à ce sujet concernant le cancer du col de l’utérus (CCU). Objectifs: Notre objectif est d’optimiser le processus d'enrichissement des CTC dans le CCU et la détection moléculaire des biomarqueurs E6 et E7. Matériel et Méthodes: Dans l’optique de mimer la présence de CTC dans le sang, nous avons dilué des cellules cancéreuses CaSki VPH16-positif provenant d’un CCU dans du sang humain prélevé sur des volontaires sains. Les CaSki ont été collectées suite à une centrifugation par densité avec le Ficoll, la lyse des globules rouges (RBC) et la lyse des RBC combinée avec un enrichissement positif et négatif à l’aide de marqueurs de surface cellulaire. Les CTC ont été détectées par la mesure d’expression des oncogènes E6 et E7 du virus du papillome humain (VPH), de la cytokératine 19 (CK19) et de la cycline p16INK4 en utilisant la technique quantitative en temps réel de Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction (qRT-PCR). Pour valider notre méthode de détection des CTC in vivo, nous avons recruté dix patientes atteintes d’un CCU VPH16 positif et six contrôles sains. Résultats: Dans le modèle de dilutions de cellules CaSki, la lyse des RBC seule ou combinée avec l'enrichissement négatif ou positif suggèrent des limites de détection de 1 CTC par mL de sang pour tous les biomarqueurs moléculaires utilisés. La sensibilité de détection est accrue lors de l'utilisation de l’enrichissement positif et négatif en réduisant le bruit de fond causé par les monocytes sanguins. Contrairement aux oncogènes E6 et E7, les marqueurs CK19 et p16INK4A ont été détectés chez des individus sains, les niveaux d'expression de base appropriés doivent donc être déterminés avec précision par rapport aux patientes CCU. Le gradient de densité par Ficoll a une limite de détection de seulement environ 1000 cellules par mL de sang. Enfin, les CTC ont été détectées dans 2/10 patientes en utilisant le marqueur CK19. Cependant, ces patientes étaient négatives pour les oncogènes E6/E7. Le marqueur p16INK4A était exprimé au même niveau dans tous les échantillons (CCU et normaux). Conclusion: Notre étude suggère que les oncogènes E6 et E7 du VPH16 sont les marqueurs biologiques les plus sensibles et spécifiques en qRT-PCR pour détecter les CTC dans le modèle de dilution de cellules de CCU dans le sang. Chez les patientes atteintes d’un CCU de stade précoce, seulement CK19 a révélé la présence potentielle de CTC, ce qui suggère que ces cellules sont rares à ce stade de la maladie. Mots clés: cancer du col de l’utérus, cellules tumorales circulantes, RT-qPCR, E6 et E7, CK19, p16INK4A, enrichissement immunomagnétique, détection moléculaire.

“Reconstruction of Gene Regulatory Network from Expression Profile of Plasma RNA Data of Colorectal Cancer Patients using Soft Computing Techniques”

Microarray data analysis is one of data mining tool which is used to extract meaningful information hidden in biological data. One of the major focuses on microarray data analysis is the reconstruction of gene regulatory network that may be used to provide a broader understanding on the functioning of complex cellular systems. Since cancer is a genetic disease arising from the abnormal gene function, the identification of cancerous genes and the regulatory pathways they control will provide a better platform for understanding the tumor formation and development. The major focus of this thesis is to understand the regulation of genes responsible for the development of cancer, particularly colorectal cancer by analyzing the microarray expression data. In this thesis, four computational algorithms namely fuzzy logic algorithm, modified genetic algorithm, dynamic neural fuzzy network and Takagi Sugeno Kang-type recurrent neural fuzzy network are used to extract cancer specific gene regulatory network from plasma RNA dataset of colorectal cancer patients. Plasma RNA is highly attractive for cancer analysis since it requires a collection of small amount of blood and it can be obtained at any time in repetitive fashion allowing the analysis of disease progression and treatment response.

Efecto de la hipoxia-reoxigenación y las radiaciones ionizantes en la captación de glucosa en líneas tumorales de seno y colon cocultivadas con células endoteliales.

La captación de glucosa y su conversión en lactato juega un papel fundamental en el metabolismo tumoral, independientemente de la concentración de oxígeno presente en el tejido (efecto Warburg). Sin embrago, dicha captación varía de un tipo tumoral a otro, y dentro del mismo tumor, situación que podría depender de las características microambientales tumorales (fluctuaciones de oxígeno, presencia de otros tipos celulares) y de factores estresores asociados a los tratamientos. Se estudió el efecto de la hipoxia-reoxigenación (HR) y las radiaciones ionizantes (RI) sobre la captación de glucosa, en cultivos de líneas tumorales MCF-7 y HT-29, cultivadas de forma aislada o en cocultivo con la línea celular EAhy296. Se encontró que la captación de glucosa en HR es diferente para lo descrito en condiciones de hipoxia permanente y que es modificada en el cocultivo. Se identificaron poblaciones celulares dentro de la misma línea celular, de alta y baja captación de glucosa, lo que implicaría una simbiosis metabólica de la célula como respuesta adaptativa a las condiciones tumorales. Se evaluó la expresión de NRF2 y la translocación nuclear de NRF2 y HIF1a, como vías de respuesta a estrés celular e hipoxia. La translocación nuclear de las proteínas evaluadas explicaría el comportamiento metabólico de las células tumorales de seno, pero no de colon, por lo cual deben existir otras vías metabólicas implicadas. Las diferencias en el comportamiento de las células tumorales en HR en relación con hipoxia permitirá realizar planeaciones dosimétricas más dinámicas, que reevalúen las condiciones de oxigenación tumoral constantemente.

Experiencia en el manejo de cancer colorrectal en el hospital universitario mayor - Mederi

Introducción: El cáncer colorrectal es el tercer cáncer más diagnosticado en los hombres y el segundo en las mujeres a nivel mundial. Hasta 1.000 casos nuevos se diagnostican en Colombia cada año, por lo que es importante conocer la experiencia con esta patología en un centro de experiencia recientemente creado en el “Méderi, Hospital Universitario Mayor”. Materiales y métodos: Se realizó un estudio de corte transversal de la población con diagnóstico de cáncer colorrectal atendida entre agosto 2012 y diciembre 2014 que corresponde al tiempo de funcionamiento del servicio de Coloproctología. Resultados: Se atendieron un total de 152 pacientes con cáncer colorrectal en la institución. Se operó el 91% de los pacientes. El estadío más frecuente fue el IV. Solo el 4.9% presentó dehiscencia de anastomosis, datos concordantes con la literatura cuando el manejo es a cargo de expertos. El subtipo histológico más frecuente fue adenocarcinoma moderadamente diferenciado y la mortalidad perioperatoria de 2.63%. Discusión: El cáncer colorrectal es una entidad con alta morbimortalidad lo cual puede cambiar si se realizan pruebas de tamizaje, para realizar un manejo temprano y oportuno. Además juega un papel importante la experiencia del cirujano y la discusión de los pacientes en juntas multidisciplinarias. Palabras clave: cáncer de colon, cáncer de recto, epidemiología, estadificación

Prebiotics and bowel cancer

Bowel cancer is a growing malignancy, with more than a million annual cases reported worldwide. It has been suggested that there is microbial involvement in onset of the disease and that an altered composition has previously been observed in those suffering from the malignancy, compared to healthy counterparts. The use of prebiotic functional foods to modify the colonic microflora may provide a method of reducing genotoxic potential within the colon, whilst offering-Protective strategies in the form of metabolites such as butyrate. The following review highlights some of the studies that demonstrate the potentia role for prebiotics as protective factors against bowel cancer.

The role of the gastrointestinal microbiota in colorectal cancer

Both environmental and genetic factors contribute to cancers of the gastrointestinal tract including, the stomach, colon and rectum. The mechanisms associated with gastrointestinal cancer causation and prevention are largely unknown and the subject of much research. Many of the proposed mechanisms implicate the metabolic activities of the bacterial biota normally resident in the gastrointestinal tract. This review examines both the adverse and beneficial consequences of bacterial activity of the gastrointestinal tract focusing, in particularly on the stomach and large intestine. Studies on the role of the bacterial biota in colon carcinogenesis have also resulted in several useful biomarkers for use in human.

Probiotics and cancer: from in vitro to human studies

Studies in cell cultures and animal models provide evidence that probiotics can beneficially influence various stages in development of colon cancer including tumor initiation, promotion and metastasis. For example, oral administration of Lactobacillus and Bifidobacterium strains can prevent genotoxic damage to the colonic epithelium (considered to be an early stage of the carcinogenic process). Administration to rats of probiotics reduced the incidence of carcinogen-induced pre-cancerous lesions (aberrant crypt foci) in the colon. Furthermore a combination of Bifidobacterium longum and inulin (a prebiotic) was more effective than either treatment alone. In this latter study, the dietary treatments were given after exposure to the carcinogen, which suggests that the protective effects were being exerted at the promotional phase of carcinogenesis. L. acidophilus feeding has been shown to decrease the incidence of colon tumors in rats challenged with a carcinogen and B. longum reduced the incidence of carcinogeninduced colon, liver and mammary tumors. There is limited evidence from epidemiological studies for protective effects of products containing probiotics in humans, but a number of recent dietary intervention studies in healthy subjects and in polyp and cancer patients have yielded promising results on the basis of biomarkers of cancer risk and grade of colorectal tumors.

Gut fermentation products of insulin-derived prebiotics beneficially modulate markers of tumour progression in human colon tumour cells

Insulin is a prebiotic food ingredient, which suppresses colon tumour growth and development in rats. In the gut lumen, it is fermented to lactic acid and short chain fatty acids (SCFA). Of these, butyrate has suppressing agent activities, but little is known concerning cellular responses to complex fermentation samples. To investigate the effects of fermentation products of insulin on cellular responses related to colon carcinogenesis. Fermentations were performed in anaerobic batch cultures or in a three-stage fermentation model that simulates conditions in colon-segments (proximal, transverse, distal). Substrate was insulin enriched with oligofructose (Raftilose® Synergy1), fermented with probiotics (Bifidobacterium lactis Bb12, Lactobacillus rhamnosus GG), and/or faecal inocula. HT29 or CaCo-2 cells were incubated with supernatants of the fermented samples (2.5%-25% v/v, 24-72 hours). Cellular parameters of survival, differentiation, tumour progression, and invasive growth were determined. Fermentation supernatants derived from probiotics and Synergy1 were more effective than with glucose. The additional fermentation with faecal slurries produced supernatants with lower toxicity, higher SCFA contents, and distinct cellular functions. The supernatant derived from the gut model vessel representing the distal colon, was most effective for all parameters, probably on account of higher butyrate-concentrations. Biological effects of insulin upon colon cells may be mediated not only by growth stimulation of the lactic acid-producing bacteria and/or production of butyrate, but also by other bacteria and products of the gut lumen. These newly reported properties of the supernatants to inhibit growth and metastases in colon tumour cells are important mechanisms of tumour suppression.