A central role for heme iron in colon carcinogenesis associated with red meat intake

Epidemiology shows that red and processed meat intake is associated with an increased risk of colorectal cancer. Heme iron, heterocyclic amines and endogenous N-nitroso compounds (NOC) are proposed to explain this effect, but their relative contribution is unknown. Our study aimed at determining, at nutritional doses, which is the main factor involved and proposing a mechanism of cancer promotion by red meat. The relative part of heme iron (1% in diet), heterocyclic amines (PhIP+MeIQx, 50+25 μg/kg in diet) and NOC (induced by NaNO2+NaNO3 0.17+0.23 g/l of drinking water) was determined by a factorial design and preneoplastic endpoints in chemically-induced rats and validated on tumors in Min mice. The molecular mechanisms (genotoxicity, cytotoxicity) were analyzed in vitro in normal and Apc- deficient cell lines and confirmed on colon mucosa. Heme iron increased the number of preneoplastic lesions but dietary heterocyclic amines and NOC had no effect on carcinogenesis in rats. Dietary hemoglobin increased tumor load in Min mice (control diet: 67±39 mm2; 2,5% hemoglobin diet: 114±47 mm2, p=0.004). In vitro, fecal water from rats given hemoglobin was rich in aldehydes and was cytotoxic to normal cells, but not to premalignant cells. The aldehydes 4-hydroxynonenal and 4-hydroxyhexenal were more toxic to normal versus mutated cells and were only genotoxic to normal cells. Genotoxicity was also observed in colon mucosa of mice given hemoglobin. These results highlight the role of heme iron in the promotion of colon cancer by red meat and suggest that heme iron could initiate carcinogenesis through lipid peroxidation.

Effects of targeted delivery of propionate to the human colon on appetite regulation, body weight maintenance and adiposity in overweight adults

Objective The colonic microbiota ferment dietary fibres, producing short chain fatty acids. Recent evidence suggests that the short chain fatty acid propionate may play an important role in appetite regulation. We hypothesised that colonic delivery of propionate would increase peptide YY (PYY) and glucagon like peptide-1 (GLP-1) secretion in humans, and reduce energy intake and weight gain in overweight adults. Design To investigate whether propionate promotes PYY and GLP-1 secretion, a primary cultured human colonic cell model was developed. To deliver propionate specifically to the colon, we developed a novel inulin-propionate ester. An acute randomised, controlled cross-over study was used to assess the effects of this inulin-propionate ester on energy intake and plasma PYY and GLP-1 concentrations. The long-term effects of inulin-propionate ester on weight gain were subsequently assessed in a randomised, controlled 24-week study involving 60 overweight adults. Results Propionate significantly stimulated the release of PYY and GLP-1 from human colonic cells. Acute ingestion of 10 g inulin-propionate ester significantly increased postprandial plasma PYY and GLP-1 and reduced energy intake. Over 24 weeks, 10 g/day inulin-propionate ester supplementation significantly reduced weight gain, intra-abdominal adipose tissue distribution, intrahepatocellular lipid content and prevented the deterioration in insulin sensitivity observed in the inulin-control group. Conclusions These data demonstrate for the first time that increasing colonic propionate prevents weight gain in overweight adult humans

The impact of date palm fruits and their component polyphenols, on gut microbial ecology, bacterial metabolites and colon cancer cell proliferation

The fruit of the date palm (Phoenix dactylifera L.) is a rich source of dietary fibre and polyphenols. We have investigated gut bacterial changes induced by the whole date fruit extract (digested date extract; DDE) and its polyphenol-rich extract (date polyphenol extract; DPE) using faecal, pH-controlled, mixed batch cultures mimicking the distal part of the human large intestine, and utilising an array of microbial group-specific 16S rRNA oligonucleotide probes. Fluorescence microscopic enumeration indicated that there was a significant increase in the growth of bifidobacteria in response to both treatments, whilst whole dates also increased bacteroides at 24 h and the total bacterial counts at later fermentation time points when compared with DPE alone. Bacterial metabolism of whole date fruit led to the production of SCFA, with acetate significantly increasing following bacterial incubation with DDE. In addition, the production of flavonoid aglycones (myricetin, luteolin, quercetin and apigenin) and the anthocyanidin petunidin in less than 1 h was also observed. Lastly, the potential of DDE, DPE and metabolites to inhibit Caco-2 cell growth was investigated, indicating that both were capable of potentially acting as antiproliferative agents in vitro, following a 48 h exposure. This potential to inhibit growth was reduced following fermentation. Together these data suggest that consumption of date fruits may enhance colon health by increasing beneficial bacterial growth and inhibiting the proliferation of colon cancer cells. This is an early suggestion that date intake by humans may aid in the maintenance of bowel health and even the reduction of colorectal cancer development.

Comparison of biological behavior between early-stage adenocarcinoma and squamous cell carcinoma of the uterine cervix

Objectives: (1) To compare the anatomopathological variables and recurrence rates in patients with early-stage adenocarcinoma (AC) and squamous cell carcinoma (SCC) of the uterine cervix; (2) to identify the independent risk factors for recurrence. Study design: This historical cohort study assessed 238 patients with carcinoma of the uterine cervix (113 and IIA), who underwent radical hysterectomy with pelvic lymph node dissection between 1980 and 1999. Comparison of category variables between the two histological types was carried out using the Pearson`s X-2 test or Fisher exact test. Disease-free survival rates for AC and SCC were calculated using the Kaplan-Meier method and the curves were compared using the log-rank test. The Cox proportional hazards model was used to identify the independent risk factors for recurrence. Results: There were 35 cases of AC (14.7%) and 203 of SCC (85.3%). AC presented lower histological grade than did SCC (grade 1: 68.6% versus 9.4%; p < 0.001), lower rate of lymphovascular space involvement (25.7% versus 53.7%; p = 0.002), lower rate of invasion into the middle or deep thirds of the uterine cervix (40.0% versus 80.8%; p < 0.001) and lower rate of lymph node metastasis (2.9% versus 16.3%; p = 0.036). Although the recurrence rate was lower for AC than for SCC (11.4% versus 15.8%), this difference was not statistically significant (p = 0.509). Multivariate analysis identified three independent risk factors for recurrence: presence of metastases in the pelvic lymph nodes, invasion of the deep third of the uterine cervix and absence of or slight inflammatory reaction in the cervix. When these variables were adjusted for the histological type and radiotherapy status, they remained in the model as independent risk factors. Conclusion: The AC group showed less aggressive histological behavior than did the SCC group, but no difference in the disease-free survival rates was noted. (C) 2006 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Chronic colitis associated with HIV infection can be related to intraepithelial infiltration of the colon by CD8+T lymphocytes

Gastrointestinal complications in AIDS patients with diarrhoea are common clinical manifestations, frequently diagnosed by colonoscopy as non-specific colitis. We retrospectively study colon biopsies diagnosed as chronic colitis associated with HIV (CCH). Biopsies were sorted as patients with AIDS (serum CD4 < 200 cell/mm(3)) but without any clear infectious process (n = 12) and patients without HIV infection (n = 24). There are low numbers of CD4+ T lymphocytes in lamina propria of AIDS patients, but CD8+ T populations in this area appear to be similar in all studied groups, regardless of HIV infection or laboratory evidence of a specific agent. We found the clear evidence of CD8+ T cells infiltration in colonic mucosa in HIV patients with microscopic colitis. An imbalance of lymphocyte subpopulations in the colon, both in the lamina propria and epithelium, could result in an intraepithelial CD8 infiltration, involved in the pathogenesis of CCH in AIDS patients.

NHE1, NHE2, and NHE4 contribute to regulation of cell pH in T84 colon cancer cells

The isoforms of the Na+/H+ exchanger present in T84 human colon cells were identified by functional and molecular methods. Cell pH was measured by fluorescence microscopy using the probe BCECF. Based on the pH recovery after an ammonium pulse and determination of buffering capacity of these cells, the rate of H+ extrusion (J(H)) was 3.68 mM/min. After the use of the amiloride derivative HOE-694 at 25 mu M, which inhibits the isoforms NHE1 and NHE2, there remained 43% of the above transport rate, the nature of which was investigated. Evidence of the presence of NHE1, NHE2, and NHE4 was obtained by reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) (mRNA) and Western blot. There was no decrease of J(H) by the NHE3 inhibitor S3226 (1 mu M) and no evidence of this isoform by RT-PCR was found. The following functional evidence for the presence of NHE4 was obtained: 25 mu M EIPA abolished J(H) entirely, but NHE4 was not inhibited at 10 mu M; substitution of Na by K increased the remainder, a property of NHE4; hypertonicity also increased this fraction of J(H). Cl--dependent NHE was not detected: in 0 Cl- solutions J(H) was increased and not reduced. In 0 Cl- cell volume decreased significantly, which was abolished by the Cl- channel blocker NPPB, indicating that the 0 Cl- effect was because of reduction of cell volume. In conclusion, T84 human colon cells contain three isoforms of the Na+/H+ exchanger, NHE1, NHE2, and NHE4, but not the Cl-dependent NHE.

Lipid hydroperoxide-induced and hemoglobin-enhanced oxidative damage to colon cancer cells

Epidemiological studies have indicated that Western diets are related to an increase in a series of malignancies. Among the compounds that are credited for this toxic effect are heme and lipid peroxides. We evaluated the effects of hemoglobin (Hb) and linoleic acid hydroperoxides (LAOOH) on a series of toxicological endpoints, such as cytotoxicity, redox status, lipid peroxidation, and DNA damage. We demonstrated that the preincubation of SW480 cells with Hb and its subsequent exposure to LAOOH (Hb + LAOOH) led to an increase in cell death, DCFH oxidation, malonaldehyde formation, and DNA fragmentation and that these effects were related to the peroxide group and the heme present in Hb. Furthermore, Hb and LAOOH alone exerted a toxic effect on the endpoints assayed only at concentrations higher than 100 mu M. We were also able to show that SW480 cells presented a higher level of the modified DNA bases 8-oxo-7,8-dihydro-2`-deoxyguanosine and 1,N(2)-etheno-2`-deoxyguanosine compared to the control. Furthermore, incubations with Hb led to an increase in intracellular iron levels, and this high level of iron correlated with DNA oxidation, as measured as EndoIII- and Fpg-sensitive sites. Thus, Hb from either red meat or bowel bleeding could act as an enhancer of fatty acid hydroperoxide genotoxicity, which contributes to the accumulation of DNA lesions in colon cancer cells. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

Nicholas Colon, Jr, Proprietor Tele-FM Television and Advanced Television Techniques graduate, 1954.

This is a photograph showing Nicholas Colon, Jr. a New York Trade School, Advanced Television Techniques graduate with an unnamed worker at his Tele-FM Television company. Original caption reads, "Nicholas Colon, Jr. - Advanced Television Techniques 1954, operates and up-to-date and successful television service shop. He is on the executive board of CETA (Certified Electronic Technicians Association). He prefers to employ graduate technicians of the New York Trade School Advanced Television Techniques course." Black and white photograph with caption glued to reverse.

Expressão de HER-2/neu e p53 em adenocarcinoma de esôfago e cárdia

A incidência de adenocarcinoma de esôfago e cárdia tem aumentado nas últimas décadas por razões ainda não conhecidas. São doenças da civilização ocidental. A incidência de adenocarcinoma de esôfago e carcinoma de cárdia ultrapassou a de carcinoma epidermóide de esôfago. O desenvolvimento da biologia molecular e descoberta de oncogenes e genes supressores de tumores permitiu novos achados e melhor entendimento das características moleculares dos carcinomas de esôfago e cárdia. Novos genes envolvidos em ciclo celular, apoptose e reparo de DNA são agora alvo importante de estudos da patogênese destes tumores. HER-2/neu é um oncogene expresso in diversas neoplasias e relacionado à pior prognóstico. P53 é igualmente importante estando mutado em 50%-70% das neoplasias sólidas com implicações clínicas para muitos tumores. Este trabalho determina a frequência de p53 e HER-2/neu através de imunohistoquímica utilizando anticorpos policlonais e monoclonais DAKO anti-HER-2/neu e p53 respectivamente. Foram selecionados 22 casos de adenocarcinoma de esôfago e carcinoma de cárdia do departamento de cirurgia. HER-2/neu foi positivo em 47.7% dos casos, média entre dois observadores. P53 foi positivo em 36.6% dos casos. A correlação entre os escores de HER-2/neu e p53 foi estabelecida usando o coeficiente de correlação de Spearman que mostrou um resultado negativo –0.27 para o primeiro observador que não foi significante. Para o segundo observador, a correlação foi a mesma -0.27 e não significante, mostrando que o aumento na expressão de HER-2/neu não está relacionada com aumento de expressão de p53. Nós concluímos que a expressão de HER-2/neu neste grupo de neoplasias, necessita de investigações futuras e que mesmo estando alterado com muitos outros oncogenes em outros trabalhos, p53 não está correlacionado com aumento de expressão de HER-2/neu nesta série de casos.

Cariometria digital em adenocarcinoma de pâncreas

O adenocarcinoma de pâncreas continua sendo uma doença com alta mortalidade apesar dos avanços na ciência e na tecnologia. O diagnóstico é tardio, na maior parte dos casos, impossibilitando uma abordagem com fins curativos. Os estudos em busca de um método para o diagnóstico precoce ou mesmo um tratamento eficaz, até o momento, não revelaram mudanças significativas. Atualmente, pesquisas em biologia molecular apontando alterações em determinados genes nos tumores de pâncreas parecem ser promissoras. Neste sentido, porém seguindo uma outra linha de pesquisa, o estudo atual que objetiva a determinação das características nucleares das células neoplásicas através da cariometria por análise digital, constitui um passo inicial para futuras especulações. Recentemente, estudos em outros tecidos como o prostático, o mamário e o endométrio vêm demonstrando existir eficácia na diferenciação entre seus tecidos normais e neoplásicos e também uma forte relação entre as alterações encontradas na cromatina de seus núcleos celulares e a agressividade de seus respectivos tumores. Utilizando-se tecido pancreático estocado em parafina por até onze anos no laboratório de Patologia do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), foram determinadas as características nucleares em mil e trezentos núcleos de células ductais de adenocarcinoma de pâncreas e de tecido pancreático normal. Noventa e três características da cromatina foram estudadas por análise digital. Onze características apresentaram valores diferentes entre os dois grupos e estas diferenças foram estatisticamente significativas. A média para o valor da ÁREA nuclear nos tumores foi de 977.78 e de 336.60, no tecido normal; a da RLM278 foi de 353.23 e 97.07; a da RLM266 de 99.32 e 28.06; a do PERIM de 125.58 e 65.05; a do ROUND de 1.37 e 1.04; a da IOD de 123.49 e 107.97; a da FRACDIM de 1.22 e 1.05; a da DENSMIN de 0.01 e 0.14; a da DENSMAX de 0.53 e 0.62; a da DENSSD 0.25 e 0.10 e a da DENS20P de 0.49 e 0.33, respectivamente para os núcleos dos tumores e para os do tecido normal. Sete destas características serviram como marcadores ideais de neoplasia. Estes achados permitiram a criação de uma assinatura digital específica para cada um dos dois tipos de tecido estudado.

Fator de Von Willebrand no adenocarcinoma colorretal

O adenocarcinoma colorretal é um dos tumores sólidos mais prevalentes no mundo, ocupando a terceira posição em ambos os sexos, precedido pelo carcinoma de pulmão e estômago em homens, e pelo carcinoma de mama e cérvix em mulheres. No Brasil, o adenocarcinoma colorretal está entre as cinco neoplasias mais freqüentes, ocupando a quinta posição em mortalidade. A sobrevida global dos pacientes está em torno de 40% em 5 anos, tendo havido pequena elevação deste índice nas últimas quatro décadas. O estadiamento clínico-patológico permanece como o mais importante indicador prognóstico para o adenocarcinoma colorretal, sendo a sobrevida em 5 anos dos pacientes portadores de metástases à distância menor que 5%. Estas lesões são encontradas em 75% dos indivíduos que morrem da doença e representam, na maioria das vezes, um evento terminal. O processo de metastatização segue uma série de etapas interligadas que devem ser completadas pela célula tumoral para que se produza uma lesão clinicamente evidente. O primeiro passo desta seqüência se dá através de um fenômeno conhecido como angiogênese. Este consiste na proliferação endotelial acelerada com formação de novos vasos, que irão permitir que o tumor cresça e envie células neoplásicas à circulação. Esta neovascularização leva à maior produção de uma glicoproteína plasmática essencial para o processo de hemostasia primária, o fator de von Willebrand. Esta proteína é liberada pelas células endoteliais e pelas plaquetas e seus níveis estão elevados em situações clínicas em que há proliferação ou dano endotelial. Nos pacientes com câncer, o fator de von Willebrand, além de servir como potencial marcador da angiogênese, contribui diretamente para a formação das metástases, promovendo a ligação das células tumorais às plaquetas. Esta interação faz com que se formem agregados celulares heterotípicos que não são reconhecidos pelo sistema imunológico e têm maior capacidade de adesão aos leitos capilares dos órgãos alcançados. A associação entre aumento nos níveis plasmáticos do fator de von Willebrand e a progressão neoplásica foi demonstrada em pacientes com tumores de cabeça e pescoço e colo uterino, não havendo dados na literatura sobre a correlação deste fator com o câncer colorretal. No presente estudo foram comparados as concentrações desta proteína em 75 pacientes com adenocarcinoma colorretal e em 88 controles saudáveis, sendo estes valores correlacionados com os principais indicadores prognósticos da doença. Este é o primeiro estudo a ser publicado que documenta o comportamento do fator de von Willebrand em pacientes com adenocarcinoma colorretal. Os resultados deste estudo demonstraram que os pacientes com câncer colorretal apresentaram níveis de fator de von Willebrand significativamente superiores aos controles (P < 0.0001). Houve associação significativa entre as concentrações do fator de von Willebrand e o estadiamento tumoral (P < 0.0001), a invasão de estruturas anatômicas adjacentes (P < 0.009) e a presença de metástases à distância (P < 0.02). Os dados aqui apresentados sugerem que os níveis plasmáticos do fator de von Willebrand nos pacientes com adenocarcinoma colorretal possam ser indicadores do comportamento biológico deste tumor. Portanto, a definição do papel desta proteína no processo de disseminação neoplásica merece estudos complementares.

Caracterização de núcleos celulares no adenocarcinoma primário de reto por análise de imagem digital

O câncer colorretal é um tumor maligno freqüente no mundo ocidental. É o terceiro em freqüência e o segundo em mortalidade nos países desenvolvidos. No Brasil está entre as seis neoplasias malignas mais encontradas e a quinta em mortalidade. Dos tumores colorretais, aproximadamente 40% estão localizados no reto. A sobrevida, em cinco anos, dos pacientes operados por câncer do reto varia entre 40% e 50%, estando os principais fatores prognósticos, utilizados na prática clínica corrente, baseados em critérios de avaliação clínico-patológicos. A avaliação das alterações morfométricas e densimétricas nas neoplasias malignas tem, recentemente, sido estudadas e avaliadas através da análise de imagem digital e demonstrado possibilidades de utilização diagnóstica e prognóstica. A assinatura digital é um histograma representativo de conjuntos de características de textura da cromatina do núcleo celular obtida através da imagem computadorizada. O objetivo deste estudo foi a caracterização dos núcleos celulares neoplásicos no adenocarcinoma primário de reto pelo método da assinatura digital e verificar o valor prognóstico das alterações nucleares da textura da cromatina nuclear para esta doença. Foram avaliados, pelo método de análise de imagem digital, 51 casos de pacientes operados no Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) entre 1988 e 1996 e submetidos à ressecção eletiva do adenocarcinoma primário de reto, com seguimento de cinco anos pós-operatório, ou até o óbito antes deste período determinado pela doença, e 22 casos de biópsias normais de reto obtidas de pacientes submetidos a procedimentos endoscópicos, para controle do método da assinatura digital. A partir dos blocos de parafina dos espécimes estocados no Serviço de Patologia do HCPA, foram realizadas lâminas coradas com hematoxilina e eosina das quais foram selecionados 3.635 núcleos dos adenocarcinomas de reto e 2.366 núcleos dos controles da assinatura digital, totalizando 6.001 núcleos estudados por análise de imagem digital. De cada um destes núcleos foram verificadas 93 características, sendo identificadas 11 características cariométricas com maior poder de discriminação entre as células normais e neoplásicas. Desta forma, através da verificação da textura da cromatina nuclear, foram obtidos os histogramas representativos de cada núcleo ou conjunto de núcleos dos grupos ou subgrupos estudados, também no estadiamento modificado de Dukes, dando origem às assinaturas digitais correspondentes. Foram verificadas as assinaturas nucleares, assinaturas de padrão histológico ou de lesões e a distribuição da Densidade Óptica Total. Houve diferença significativa das características entre o grupo normal e o grupo com câncer, com maior significância para três delas, a Área, a Densidade Óptica Total e a Granularidade nuclear. Os valores das assinaturas médias nucleares foram: no grupo normal 0,0009 e nos estadiamentos; 0,9681 no A, 4,6185 no B, 2,3957 no C e 2,1025 no D e diferiram com significância estatística (P=0,001). A maior diferença do normal ocorreu no subgrupo B de Dukes-Turnbull. As assinaturas nucleares e de padrão histológico mostraram-se distintas no grupo normal e adenocarcinoma, assim como a distribuição da Densidade Óptica Total a qual mostra um afastamento progressivo da normalidade no grupo com câncer. Foi possível a caracterização do adenocarcinoma de reto, que apresentou assinaturas digitais específicas. Em relação ao prognóstico, a Densidade Óptica Total representou a variável que obteve o melhor desempenho, além do estadiamento, como preditor do desfecho.