Phylogeography, conservation genetics and parasitology of chimpanzees (Pan troglodytes versus) in Guinea-Bissau, West Africa

Tese de doutoramento em Antropologia, especialidade em Antropologia Biológica e Etnoecologia

Analysis of PAX2 gene alterations in renal cell tumors

Dissertation for applying to a Master’s Degree in Molecular Genetics and Biomedicine submitted to the Sciences and Technology Faculty of New University of Lisbon

Pyruvate kinase and glucose-6-phosphate dehydrogenase deficies and their association with malaria - population genetics and proteomic studies

A malária é reconhecida como uma das principais forças selectivas a actuar na história recente no genoma humano. Inúmeros polimorfismos genéticos têm sido descritos como protectores contra a gravidade da malária, como o alelo HbS (designado de traço falciforme) e o alelo G6PD A- (associado à deficiência de G6PD). Mais recentemente, também a deficiência de PK foi associada com a protecção contra a malária. Evidências desta associação foram obtidas em estudos com modelos de roedor e estudos in vitro utilizando GV humanos deficientes em PK. Até à data, não foram obtidos dados em populações humanas que revelem esta associação: ainda não foi identificada uma variante de PK com uma prevalência elevada em regiões endémicas de malária e não foram identificadas marcas de selecção na região do gene que codifica para a PK (gene PKLR). Além disso, os mecanismos subjacentes à protecção contra a malária por deficiências enzimáticas dos GV não estão bem esclarecidos. Assim, os objectivos do presente estudo foram: investigar os polimorfismos genéticos humanos com associação com a malária em Cabo Verde; pesquisar marcas de selecção da malária na região do gene PKLR em populações Africanas; determinar a frequência da deficiência em PK e identificar uma eventual variante da enzima que possa estar sob selecção positiva em regiões endémicas de malária; avaliar o efeito das duas deficiências enzimáticas (PK e G6PD) na invasão e maturação do parasita em culturas in vitro de Plasmodium usando GV normais e deficientes; e analisar o perfil proteómico de GV infectados e não infectados, normais e com deficiência (em PK e G6PD), bem como de parasitas isolados de GV tanto deficientes como normais. Em Cabo Verde (área epidémica), não foram identificadas marcas de selecção pela malária, através da análise dos vários polimorfismos. No entanto, quando a análise foi realizada em dois países endémicos (Angola e Moçambique), foram detectadas várias marcas de selecção: a genotipagem de microssatélites (STRs) e polimorfismos de base única (SNPs) localizados na vizinhança do gene PKLR revelou uma diferenciação consideravelmente maior entre as populações Africana e Europeia (Portuguesa), do que a diferenciação determinada aquando da utilização de marcadores genéticos neutros. Além disso, uma região genómica de maior amplitude apresentou um Desequilíbrio de Ligação (LD) significativo no grupo de malária não grave (e não no grupo de malária grave), sugerindo que a malária poderá estar a exercer pressão selectiva sobre a região do genoma humano que envolve o gene PKLR. No estudo que incidiu na determinação da prevalência da deficiência de PK no continente Africano (realizado em Moçambique), esta revelou-se elevada - 4,1% - sendo o valor mais elevado descrito até ao momento a nível mundial para esta enzimopatia. Na pesquisa de mutações que pudessem estar na causa deste fenótipo (baixa actividade de PK), foi identificada uma mutação não sinónima 829G>A (277Glu>Lys), significativamente associada à baixa actividade enzimática. Esta mutação foi também identificada em Angola, São Tomé e Príncipe e Guiné Equatorial, onde a frequência de portadores heterozigóticos foi entre 2,6 e 6,7% (valores que se encontram entre os mais elevados descritos globalmente para mutações associadas à deficiência em PK). Não foi possível concluir acerca da associação entre a deficiência de PK e o grau de severidade da malária e da associação entre o alelo 829A e a mesma, devido ao baixo número de amostras. Os resultados dos ensaios de invasão/maturação do parasita sugeriram que, nos GV com deficiência de PK ou G6PD, a invasão (onde está envolvida a membrana do GV hospedeiro e o complexo apical do parasita) é mais relevante para a eventual protecção contra a malária do que a maturação. Os resultados da análise proteómica revelaram respostas diferentes por parte do parasita nas duas condições de crescimento (GV com deficiência de PK e GV com deficiência de G6PD). Esta resposta parece ser proporcional à gravidade da deficiência enzimática. Nos parasitas que cresceram em GV deficientes em G6PD (provenientes de um indivíduo assintomático), a principal alteração observada (relativamente às condições normais) foi o aumento do número de proteínas de choque térmico e chaperones, mostrando que os parasitas responderam às condições de stress oxidativo, aumentando a expressão de moléculas de protecção. Nos parasitas que cresceram em condições de deficit de PK (GV de indivíduo com crises hemolíticas regulares, dependente de transfusões sanguíneas), houve alteração da expressão de um maior número de proteínas (relativamente ao observado em condições normais), em que a maioria apresentou uma repressão da expressão. Os processos biológicos mais representados nesta resposta do parasita foram a digestão da hemoglobina e a troca de proteínas entre hospedeiro e parasita/remodelação da superfície do GV. Além disso, uma elevada percentagem destas proteínas com expressão alterada está relacionada com as fendas de Maurer, que desempenham um papel importante na patologia da infecção malárica. É colocada a hipótese de que a protecção contra a malária em GV deficientes em PK está relacionada com o processo de remodelação da membrana dos GV pelo parasita, o que pode condicionar a invasão por novos parasitas e a própria virulência da malária. Os resultados da análise do proteoma dos GV contribuirão para confirmar esta hipótese.

Highly aggressive squamous cell carcinoma in an HIV-infected patient

Unusually aggressive forms of cutaneous squamous cell carcinoma are being increasingly recognized as a complication of HIV infection. We report the case of a 59-year-old male patient with advanced HIV infection who presented with a highly aggressive SCC lesion over the scalp area with destruction of the underlying parietal bone and fulminant clinical progression.

Infecções pelos vírus das hepatites B e C e o carcinoma hepatocelular na Amazônia oriental

Com o objetivo de contribuir para um melhor conhecimento do envolvimento das infecções pelos vírus das hepatites B e C, na etioepidemiologia do CHC na Amazônia Oriental, estudou-se 36 pacientes em Belém-PA. Foram avaliados marcadores sorológicos e a pesquisa do HBV-DNA e HCV-RNA pela reação em cadeia da polimerase. Observou-se etilismo em 33,3% e cirrose em 83,3%. Marcadores sorológicos das infecções pelo HBV e HCV foram encontrados respectivamente em 88,9% e 8,3%. O HBsAg foi encontrado em 58,3%; anti-HBc em 86%; anti-HBe em 85,7; HBeAg em 9,5%; anti-HBc IgM em 57,1%. O HBV-DNA foi detectado em 37,7% e em 65% dos HBsAg positivos; o HCV-RNA em 8,5% e em 100% dos anti-HCV positivos. AFP esteve alterada em 88,9% e acima de 400ng/ml em 75% dos casos. Conclui-se que a infecção pelo HBV parece ter importância na etiologia do CHC e ressalta-se a importância de implementar programas de vacinação e detecção precoce do tumor.

Hepatitis virus and hepatocellular carcinoma in Brazil: a report from the State of Espírito Santo

IntroductionFew studies have examined hepatocellular carcinoma (HCC) in Brazil, and the incidence and risk factors for this type of malignancy vary greatly geographically. In this paper, we report several risk factors associated with HCC diagnosed at the University Hospital in Vitória, ES, Brazil.MethodsWe reviewed 274 cases of HCC (January 1993 to December 2011) in which hepatitis B (HBV) and C (HCV) virus infection and chronic alcoholism were investigated. A diagnosis of hepatocellular carcinoma was confirmed by histology or by the presence of a characteristic pattern on imaging.ResultsHCC with associated liver cirrhosis was noted in 85.4% of cases. The mean ages of men and women were 56.6 years and 57.5 years, respectively. The male-to-female ratio was 5.8:1. Associated risk factors included the following: HBV, 37.6% (alone, 23.4%; associated with chronic alcoholism, 14.2%); HCV, 22.6% (alone, 13.5%; associated with chronic alcoholism, 9.1%), chronic alcoholism, 17.1%, non-alcoholic steatohepatitis, 2.6% and cryptogenic, 19.3%. The male-to-female ratio was higher in cases associated with HBV or chronic alcoholism compared with HCV-associated or cryptogenic cases. In 40 cases without associated cirrhosis, the male-to-female ratio and mean age were lower than those in cirrhosis-associated cases.ConclusionsThese results demonstrate that the main risk factor associated with HCC in the State of Espírito Santo is HBV. Chronic alcoholism is an important etiological factor, alone or in association with HBV or HCV infection.

Parasitic thyroid nodule in a patient with Hashimoto's chronic thyroiditis

A case of parasitic thyroid nodule is presented. The patient was a non symptomatic 53-year-old white woman, on irregular course of L-thyroxine to treat hypothyroidism due to Hashimoto's thyroiditis. Without a history of thyroid trauma or surgery, she presented a 1.6 x 0.7 x 0.5cm right pre-laryngeal lymph node-like mass which, on ultrasonography, appeared distinct from the gland. TSH, thyroid peroxidase antibody and thyroglobulin antibody serum levels were elevated and T4-free level was normal. Thyroid and total body 99mTc isonitrile scintiscan showed a topic thyroid without radionuclide uptake in the nodule. Fine-needle aspiration of the nodule showed epithelial cells with nuclear atypia and oncocytic changes plus intense lymphoid infiltration and germinative center formation, simulating lymph node metastasis of papillary thyroid carcinoma. Conventional biopsy revealed a parasitic thyroid nodule with Hashimoto's chronic thyroiditis. Parasitic thyroid nodule must always be remembered so that unnecessary surgical assessment and undesirable sequels may be avoided.

Prostate carcinoma with neuroendocrine differentiation: case report and literature review

Neuroendocrine differentiation in prostatic carcinomas generally confers a more aggressive clinical behavior and less favorable prognosis than usual prostatic carcinomas. In this manuscript, we report a case of a 58-year-old man with prostatic carcinoma who died 1 year after initial diagnosis. Autopsy showed a disseminated prostatic carcinoma with neuroendocrine differentiation. There were metastasis to the spleen, an organ infrequently involved by disseminated epithelial neoplasms. Neuroendocrine differentiation was demonstrated by immunohistochemical studies in the biopsy and autopsy material.

Prognostic factors influencing morbidity and mortality in esophageal carcinoma

PURPOSE: In 1980, operative mortality for esophageal resection was 29%. Over the last 15 years, technical and critical care improvements contributed to the reduction of postoperative mortality rate to 8%. The aim of this study is to analyze retrospectively the role of different factors (surgical procedure, stage of the disease, and anesthetic risk) on the postoperative mortality of 63 patients that underwent esophagectomy with gastric interposition for cancer. METHODS: Seventy-two patients underwent esophagectomy. The stomach was the esophageal substitute in 63 cases. Surgical procedures included transthoracic esophagectomy in 49 patients and transhiatal esophagectomy in 14 cases. Among the 49 transthoracic esophagectomy patients, there were 18 patients with a high anesthetic risk (ASA III). Among the patients that underwent transhiatal esophagectomy, there were 10 patients with a high anesthetic risk (ASA III). RESULTS: The operative mortality rate was 14% (2/14) in transhiatal esophagectomy group and 22% (11/49) in transthoracic esophagectomy group (P = ns). The postoperative mortality of patients with a high anesthetic risk (ASA III) was 47% (8/17) after transthoracic esophagectomy and 10% (1/10) after transhiatal esophagectomy (P <0.05). DISCUSSION: In our experience, the operative mortality was nearly 18% (16.6% after transhiatal esophagectomy and 20.8% after transthoracic esophagectomy). Among the patients with a high anesthetic risk (ASA III) that underwent surgery, the postoperative mortality was significantly lower after transhiatal esophagectomy (10%) compared to transthoracic esophagectomy (47%) (P <0.05).

Microsatellite instability in solitary and sporadic gastric cancer

Recently, the presence of microsatellite instability (MSI) has been reported in gastric cancer and associated with older age of presentation, distal tumor location, early disease staging, and better overall prognosis. Different characteristics in presentation and in tumor behavior may be explained by different genetic alterations during carcinogenesis of gastric cancer. Identification of specific genetic pathways in gastric cancer may have direct impact on prognosis and selection of treatment strategies. PATIENTS AND METHODS: All 24 patients were treated by radical surgery. Fragments of normal and tumor tissues were extracted from the specimen and stored at -80ºC before DNA purification and extraction. PCR amplification utilizing microsatellite markers was performed. Tumors presenting PCR products of abnormal sizes were considered positive for microsatellite instability (MSI+). RESULTS: Five patients (21%) had tumors that were MSI+ in at least 1 marker. In the group of patients with Lauren's intestinal-type gastric carcinoma, 3 had tumors that were MSI+ (23%), while in the group of diffuse-type gastric cancer, 2 patients had tumors that were MSI+ (19%). The mean age of presentation and the male:female ratio was similar in both groups. Tumors that were MSI+ were more frequently located in proximal portion of the stomach compared to microsatellite-stable (MSS) tumors (40% vs. 16%). Although there was a trend of patients with MSI+ tumors towards a proximal gastric tumor location, early staging, and negative lymph node metastasis, there was no statistical significance compared to those with MSS tumors (P >.1). Comparison of overall and disease-free survival between gastric tumors that were MSI+ and those that were MSS found no statistically significant differences (P >.1). CONCLUSIONS: Microsatellite instability is a frequent event in gastric carcinogenesis and shows a trend towards distinct clinical and pathological characteristics of gastric cancer.

Otimização de esquemas terapêuticos do carcinoma da próstata envolvendo braquiterapia de baixa taxa de dose e radioterapia externa : abordagens física e radiobiológica

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo a determinação de esquemas de tratamento alternativos para o carcinoma da próstata com radioterapia externa (EBRT) e braquiterapia de baixa taxa de dose (LDRBT) com implantes permanentes de Iodo-125, biologicamente equivalentes aos convencionalmente usados na prática clínica, com recurso a modelos teóricos e a métodos de Monte Carlo (MC). Os conceitos de dose biológica efetiva (BED) e de dose uniforme equivalente (EUD) foram utilizados, com o modelo linear-quadrático (LQ), para a determinação de regimes de tratamento equivalentes. Numa primeira abordagem, utilizou-se a BED para determinar: 1) esquemas hipofracionados de EBRT mantendo as complicações retais tardias de regimes convencionais com doses totais de 75,6 Gy, 77,4 Gy, 79,2 Gy e 81,0 Gy; e 2) a relação entre as doses totais de EBRT e LDRBT de modo a manter a BED do regime convencional de 45 Gy de EBRT e 110 Gy de LDRBT. Numa segunda abordagem, recorreu-se ao código de MC MCNPX para a simulação de distribuições de dose de EBRT e LDRBT em dois fantomas de voxel segmentados a partir das imagens de tomografia computorizada de pacientes com carcinoma da próstata. Os resultados das simulações de EBRT e LDRBT foram somados e determinada uma EUD total de forma a obterem-se: 1) esquemas equivalentes ao tratamento convencional de 25 frações de 1,8 Gy de EBRT em combinação com 110 Gy de LDRBT; e 2) esquemas equivalentes a EUD na próstata de 67 Gy, 72 Gy, 80 Gy, 90 Gy, 100 Gy e 110 Gy. Em todos os resultados nota-se um ganho terapêutico teórico na utilização de esquemas hipofracionados de EBRT. Para uma BED no reto equivalente ao esquema convencional, tem-se um aumento de 2% na BED da próstata com menos 5 frações. Este incremento dá-se de forma cada vez mais visível à medida que se reduz o número de frações, sendo da ordem dos 10-11% com menos 20 frações e dos 35-45% com menos 40 frações. Considerando os resultados das simulações de EBRT, obteve-se uma EUD média de 107 Gy para a próstata e de 42 Gy para o reto, com o esquema convencional de 110 Gy de LDRBT, seguidos de 25 frações de 1,8 Gy de EBRT. Em termos de probabilidade de controlo tumoral (igual EUD), é equivalente a este tratamento a administração de EBRT em 66 frações de 1,8 Gy, 56 de 2 Gy, 40 de 2,5 Gy, 31 de 3 Gy, 20 de 4 Gy ou 13 de 5 Gy. Relativamente à administração de 66 frações de 1,8 Gy, a EUD generalizada no reto reduz em 6% com o recurso a frações de 2,5 Gy e em 10% com frações de 4 Gy. Determinou-se uma BED total de 162 Gy para a administração de 25 frações de 1,8 Gy de EBRT em combinação com 110 Gy de LDRBT. Variando-se a dose total de LDRBT (TDLDRBT) em função da dose total de EBRT (TDEBRT), de modo a garantir uma BED de 162 Gy, obteve-se a seguinte relação:.......... Os resultados das simulações mostram que a EUD no reto diminui com o aumento da dose total de LDRBT para dose por fração de EBRT (dEBRT) inferiores a 2, Gy e aumenta para dEBRT a partir dos 3 Gy. Para quantidades de TDLDRBT mais baixas (<50 Gy), o reto beneficia de frações maiores de EBRT. À medida que se aumenta a TDLDRBT, a EUD generalizada no reto torna-se menos dependente da dEBRT. Este trabalho mostra que é possível a utilização de diferentes regimes de tratamento para o carcinoma da próstata com radioterapia que possibilitem um ganho terapêutico, quer seja administrando uma maior dose biológica com efeitos tardios constantes, quer mantendo a dose no tumor e diminuindo a toxicidade retal. A utilização com precaução de esquemas hipofracionados de EBRT, para além do benefício terapêutico, pode trazer vantagens ao nível da conveniência para o paciente e economia de custos. Os resultados das simulações deste estudo e conversão para doses de efeito biológico para o tratamento do carcinoma da próstata apresentam linhas de orientação teórica de interesse para novos ensaios clínicos. --------------------------------------------------ABSTRACT: The purpose of this work was to determine alternative radiotherapy regimens for the treatment of prostate cancer using external beam radiotherapy (EBRT) and low dose-rate brachytherapy (LDRBT) with Iodine-125 permanent implants which are biologically equivalent to conventional clinical treatments, by the use of theoretical models and Monte Carlo techniques. The concepts of biological effective dose (BED) and equivalent uniform dose (EUD), together with the linear-quadratic model (LQ), were used for determining equivalent treatment regimens. In a first approach, the BED concept was used to determine: 1) hypofractionated schemes of EBRT maintaining late rectal complications as with the conventional regimens with total doses of 75.6 Gy, 77.4 Gy, 79.2 Gy and 81.0 Gy; and 2) the relationship between total doses of EBRT and LDRBT in order to keep the BED of the conventional treatment of 45 Gy of EBRT and 110 Gy of LDRBT. In a second approach, the MC code MCNPX was used for simulating dose distributions of EBRT and LDRBT in two voxel phantoms segmented from the computed tomography of patients with prostate cancer. The results of the simulations of EBRT and LDRBT were added up and given an overall EUD in order to obtain: 1) equivalent to conventional treatment regimens of 25 fraction of 1.8 Gy of EBRT in combination with 110Gy of LDRBT; and 2) equivalent schemes of EUD of 67 Gy, 72 Gy, 80 Gy, 90 Gy, 100 Gy, and 110Gy to the prostate. In all the results it is noted a therapeutic gain using hypofractionated EBRT schemes. For a rectal BED equivalent to the conventional regimen, an increment of 2% in the prostate BED was achieved with less 5 fractions. This increase is visibly higher as the number of fractions decrease, amounting 10-11% with less 20 fractions and 35-45% with less 20 fractions. Considering the results of the EBRT simulations an average EUD of 107 Gy was achieved for the prostate and of 42 Gy for the rectum with the conventional scheme of 110 Gy of LDRBT followed by 25 fractions of 1.8 Gy of EBRT. In terms of tumor control probability (same EUD) it is equivalent to this treatment, for example, delivering the EBRT in 66 fractions of 1.8 Gy, 56 fractions of 2 Gy, 40 fractions of 2.5 Gy, 31 fractions of 3 Gy, 20 fractions of 4 Gy or 13 fractions of 5 Gy. Regarding the use of 66 fractions of 1.8 Gy, the rectum EUD is reduced to 6% with 2.5 Gy per fraction and to 10% with 4 Gy. A total BED of 162 Gy was achieved for the delivery of 25 fractions of 1.8 Gy of EBRT in combination with 110 Gy of LDRBT. By varying the total dose of LDRBT (TDLDRBT) with the total dose of EBRT (TDEBRT) so as to ensure a BED of 162 Gy, the following relationship was obtained: ....... The simulation results show that the rectum EUD decreases with the increase of the TDLDRBT, for EBRT dose per fracion (dEBRT) less than 2.5 Gy and increases for dEBRT above 3 Gy. For lower amounts of TDLDRBT (< 50Gy), the rectum benefits of larger EBRT fractions. As the TDLDRBT increases, the rectum gEUD becomes less dependent on the dEBRT. The use of different regimens which enable a therapeutic gain, whether deivering a higher dose with the same late biological effects or maintaining the dose to the tumor and reducing rectal toxicity is possible. The use with precaution of hypofractionated regimens, in addition to the therapeutic benefit, can bring advantages in terms of convenience for the patient and cost savings. The simulation results of this study together with the biological dose conversion for the treatment of prostate cancer serve as guidelines of interest for new clinical trials.