RB-mediated suppression of spontaneous multiple neuroendocrine neoplasia and lung metastases in Rb+/− mice

Alterations in pathways mediated by retinoblastoma susceptibility gene (RB) product are among the most common in human cancer. Mice with a single copy of the Rb gene are shown to develop a syndrome of multiple neuroendocrine neoplasia. The earliest Rb-deficient atypical cells were identified in the intermediate and anterior lobes of the pituitary, the thyroid and parathyroid glands, and the adrenal medulla within the first 3 months of postnatal development. These cells form gross tumors with various degrees of malignancy by postnatal day 350. By age of 380 days, 84% of Rb+/− mice exhibited lung metastases from C-cell thyroid carcinomas. Expression of a human RB transgene in the Rb+/− mice suppressed carcinogenesis in all tissues studied. Of particular clinical relevance, the frequency of lung metastases also was reduced to 12% in Rb+/− mice by repeated i.v. administration of lipid-entrapped, polycation-condensed RB complementary DNA. Thus, in spite of long latency periods during which secondary alterations can accumulate, the initial loss of Rb function remains essential for tumor progression in multiple types of neuroendocrine cells. Restoration of RB function in humans may prove an effective general approach to the treatment of RB-deficient disseminated tumors.

Tumor burden and clonality in multiple intestinal neoplasia mouse/normal mouse aggregation chimeras

Aggregation chimeras were formed between C57BL/6 mice heterozygous for the Apcmin (Min) mutation and wild-type SWR mice, that differ in their Pla2g2a status, a modifier of Apcmin, and also in their resistance to intestinal polyp formation. Variation in the dolichos biflorus agglutinin-staining patterns of the intestines of these mouse strains was used to determine the chimeric composition of the intestine in individual mice and to examine the clonal composition of adenomas. Macroscopic adenoma numbers in chimeric mice were compared with the expected adenoma numbers based on the percentage of C57BL/6J-Apcmin/+ epithelium in individual mice. These results unexpectedly show that there was no apparent inhibitory effect of the SWR-derived (Pla2g2a wild-type) tissue on adenoma formation in the C57BL/6J-Apcmin/+ epithelium. This suggests that the main genetic modifiers of the Min phenotype act at a cellular or crypt-restricted level with no discernable systemic effect. All adenomas were seen to contain C57BL/6J-Apcmin/+-derived epithelium, confirming that the germ-line mutation of the mApc gene is necessary to initiate tumorigenesis in this model system, and that the mApc gene acts in a cell autonomous fashion.

A resistant genetic background leading to incomplete penetrance of intestinal neoplasia and reduced loss of heterozygosity in ApcMin/+ mice

Previous studies of Min/+ (multiple intestinal neoplasia) mice on a sensitive genetic background, C57BL/6 (B6), showed that adenomas have lost heterozygosity for the germ-line ApcMin mutation in the Apc (adenomatous polyposis coli) gene. We now report that on a strongly resistant genetic background, AKR/J (AKR), Min-induced adenoma multiplicity is reduced by about two orders of magnitude compared with that observed on the B6 background. Somatic treatment with a strong mutagen increases tumor number in AKR Min/+ mice in an age-dependent manner, similar to results previously reported for B6 Min/+ mice. Immunohistochemical analyses indicate that Apc expression is suppressed in all intestinal tumors from both untreated and treated AKR Min/+ mice. However, the mechanism of Apc inactivation in AKR Min/+ mice often differs from that observed for B6 Min/+ mice. Although loss of heterozygosity is observed in some tumors, a significant percentage of tumors showed neither loss of heterozygosity nor Apc truncation mutations. These results extend our understanding of the effects of genetic background on Min-induced tumorigenesis in several ways. First, the AKR strain carries modifiers of Min in addition to Mom1. This combination of AKR modifiers can almost completely suppress spontaneous intestinal tumorigenesis associated with the Min mutation. Second, even on such a highly resistant genetic background, tumor formation continues to involve an absence of Apc function. The means by which Apc function is inactivated is affected by genetic background. Possible scenarios are discussed.

Selective association of the methyl-CpG binding protein MBD2 with the silent p14/p16 locus in human neoplasia

DNA methylation of tumor suppressor genes is a common feature of human cancer. The cyclin-dependent kinase inhibitor gene p16/Ink4A is hypermethylated in a wide range of malignant tissues and the p14/ARF gene located 20 kb upstream on chromosome 9p21 is also methylated in carcinomas. p14/ARF (ARF, alternative reading frame) does not inhibit the activities of cyclins or cyclin-dependent kinase complexes; however, the importance of the two gene products in the etiology of cancer resides in their involvement in two major cell cycle regulatory pathways: p53 and the retinoblastoma protein, Rb, respectively. Distinct first exons driven from separate promoters are spliced onto the common exons 2 and 3 and the resulting proteins are translated in different reading frames. Both genes are expressed in normal cells but can be alternatively or coordinately silenced when their CpG islands are hypermethylated. Herein, we examined the presence of methyl-CpG binding proteins associated with aberrantly methylated promoters, the distribution of acetylated histones H3 and H4 by chromatin immunoprecipitation assays, and the effect of chemical treatment with 5-aza-2′-deoxycytidine (5aza-dC) and trichostatin A on gene induction in colon cell lines by quantitative reverse transcriptase–PCR. We observed that the methyl-CpG binding protein MBD2 is targeted to methylated regulatory regions and excludes the acetylated histones H3 and H4, resulting in a localized inactive chromatin configuration. When methylated, the genes can be induced by 5aza-dC but the combined action of 5aza-dC and trichostatin A results in robust gene expression. Thus, methyl-CpG binding proteins and histone deacetylases appear to cooperate in vivo, with a dominant effect of DNA methylation toward histone acetylation, and repress expression of tumor suppressor genes hypermethylated in cancers.

A potential pathogenetic mechanism for multiple endocrine neoplasia type 2 syndromes involves ret-induced impairment of terminal differentiation of neuroepithelial cells.

Germ-line missense mutations of the receptor-like tyrosine kinase ret are the causative genetic event of the multiple endocrine neoplasia (MEN) type 2A and type 2B syndromes and of the familial medullary thyroid carcinoma. We have used the rat pheochromocytoma cell line, PC12, as a model system to investigate the mechanism or mechanisms by which expression of activated ret alleles contributes to the neoplastic phenotype in neuroendocrine cells. Here we show that stable expression of ret mutants (MEN2A and MEN2B alleles) in PC12 cells causes a dramatic conversion from a round to a flat morphology, accompanied by the induction of genes belonging to the early as well as the delayed response to nerve growth factor. However, in the transfected PC12 cells, the continuous expression of neuronal specific genes is not associated with the suppression of cell proliferation. Furthermore, expression of ret mutants renders PC12 cells unresponsive to nerve growth factor-induced inhibition of proliferation. These results suggest that induction of an aberrant pattern of differentiation, accompanied by unresponsiveness to growth-inhibitory physiological signals, may be part of the mechanism of action of activated ret alleles in the pathogenesis of neuroendocrine tumors associated with MEN2 syndromes.

Influência da deficiência ou suplementação com selênio durante o período gestacional de ratas na suscetibilidade da progênie feminina à carcinogênese mamária

Fatores dietéticos como o selênio (Se) são apontados como importantes moduladores do risco de desenvolvimento do câncer de mama. Essa neoplasia pode apresentar sua origem no início do desenvolvimento e, assim, a alimentação materna poderia ter importantes repercussões na programação fetal da doença. A fim de verificar se diferentes concentração de selênio na dieta materna poderiam programar o risco da progênie feminina ao câncer de mama, ratas foram alimentadas com ração contendo 0,15 (CO), 1,0 (SUP) ou 0,05 (DEF) ppm de Se durante a gestação e sua progênie feminina iniciada com DMBA. A progênie do grupo SUP apresentou menor suscetibilidade à carcinogênese, indicado pelo menor número médio e multiplicidade de adenocarcinomas mamários (p< 0,05), enquanto a do grupo DEF apresentou maior suscetibilidade à carcinogênese, indicado pela maior incidência dos mesmos (p< 0,05). Mães do grupo DEF apresentaram menor concentração de Se no sangue (p< 0,05) e sua prole apresentou menor atividade da enzima GPx1 (p< 0,05). Além disso, observou-se na glândula mamária da progênie de 50 dias menor expressão (western blot e qPCR) de ERα, Her-2, EGFR e Ras no grupo SUP em comparação aos grupos CO e DEF (p< 0,05). Analisou-se, ainda, o padrão de metilação global do DNA (HPLC-DAD), expressão das enzimas DNMT1, 3a e 3b (qPCR), o padrão global de modificações pós traducionais em histonas (western blot) e o padrão de metilação da região promotora do gene Erα (modificação com bissulfito e pirossequenciamento) na glândula mamária da progênie de 50 dias. Não houve diferença no padrão de metilação global do DNA e expressão das enzimas DNMTs (p>0,05). Houve aumento na expressão de H4K16 acetilada nos grupos SUP e DEF (p< 0,05). Finalmente, em comparação a progênie do grupo DEF, a do grupo SUP apresentou região promotora de Erα com aumento marginal (p=0,07) na metilação de dois dinucleotídeos CpG. Conclui-se que o consumo de diferentes concentrações de Se na dieta materna tem impacto sobre a suscetibilidade da progênie ao câncer de mama na vida adulta através da modulação da expressão de receptores e oncogenes relacionados ao desenvolvimeto dessa neoplasia, além da influência em processos epigenéticos. Tais resultados apontam para a existência de uma \"janela de programação\" no início do desenvolvimento sensível a ação do Se, resultando em diminuição do risco de câncer de mama quando suplementado na dieta materna e o inverso quando de sua deficiencia.

Estudo retrospectivo das afecções orais em 754 felinos domésticos (Felis catus) atendidos no Laboratório de Odontologia Comparada da Universidade de São Paulo

Objetivou-se fazer um estudo retrospectivo avaliando quais as afecções da cavidade oral foram mais frequentes nos gatos domésticos atendidos no Laboratório de Odontologia Comparada da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo, relatando estatisticamente a prevalência das afecções da cavidade oral de gatos, enfatizando se há correlação entre elas e com características como raça, sexo, faixa etária e estado reprodutivo. Os dados analisados dos 754 prontuários foram raça, idade, sexo, estado reprodutivo, diagnóstico, tratamento e, no caso de neoplasia, sua localização e diagnóstico histopatológico. As principais doenças diagnosticadas foram doença periodontal, fratura dentária, gengivoestomatite crônica felina, lesão de reabsorção dentária felina, neoplasia oral e traumatismo do sistema estomatognático (luxação de articulação temporomandibular, fenda palatina, fratura de processo coronoide, fratura de zigomático, disjunção de sínfise, fratura de maxila e mandíbula). A idade dos animais variou de menos de um ano a 20 anos, sendo que, os animais tinham, em média 7,2 anos (desvio padrão = 4,9) e a faixa etária mais frequente foi de um a cinco anos. Os gatos sem raça definida (66,5%), siameses (19,0%) e persas (10,2%) totalizaram 95,7% de todos os felinos atendidos no LOC. A doença periodontal foi a afecção mais frequente e esteve presente em 38,3% da população estudada. A fratura dentária, segunda mais frequente, esteve presente em 27,2% dos animais. Houve associação estatisticamente significativa (p=0,026) entre fratura dentária e faixa etária, já que a proporção de animais entre um e cinco anos de idade com fratura foi maior do que a das outras faixas etárias. A lesão de reabsorção dentária felina (LRDF) esteve presente em 19,6% dos gatos estudados, sendo a terceira afecção mais prevalente dentre as pesquisadas. Esta lesão foi mais frequente em gatos com idade entre 11 e 15 anos e houve associação estatisticamente significativa entre a LRDF e a doença periodontal e entre LRDF e gengivite. A prevalência de gengivoestomatite crônica felina foi de 15,7% entre os felinos pesquisados e a proporção de animais com idades entre seis e dez anos com esta doença foi maior do que em outras faixas etárias. As neoplasias estavam presentes em 9,8% dos gatos, sendo que em 46 dos 72 animais que apresentaram alguma neoplasia tinham mais de dez anos de idade. O carcinoma de células escamosas foi o neoplasma mais comum, correspondendo a 63,2% das neoformações que foram submetidas ao exame histopatológico. As fraturas ósseas do sistema estomatognático corresponderam a 19,3% dos atendimentos, sendo a sínfise mentoniana e o corpo da mandíbula os locais mais comuns de fraturas. Concluiu-se que: existe grande variedade de afecções que acometem a cavidade oral de gatos, sendo a doença periodontal, fratura dentária, lesão de reabsorção dentária, gengivite, gengivoestomatite crônica, neoplasias orais e fraturas dos ossos do sistema estomatognático as mais prevalentes delas; é de extrema importância que as anotações nas fichas de atendimento sejam feitas da maneira mais completa possível, para que informações não sejam perdidas