Differential expression of CD90 and CD14 stem cell markers in malignant breast cancer cell lines

The recently emerged concept of cancer stem cell (CSC) has led to a new hypothesis on the basis for tumor progression. Basically, the CSC theory hypothesizes the presence of a hierarchically organized and relatively rare cell population, which is responsible for tumor initiation, self-renewal, and maintenance, in addition to accumulation of mutation and resistance to chemotherapy. CSCs have recently been described in breast cancer. Different genetic markers have been used to isolate breast CSCs, none of which have been correlated with the tumorigenicity or metastatic potential of the cells, limiting their precise characterization and clinical application in the development of therapeutic protocols. Here, we sought for subpopulations of CSCs by analyzing 10 judiciously chosen stem cell markers in a normal breast cell line (MCF10-A) and in four human breast cancer cell lines (MCF-7, MDA-MB-231, MDA-MB-435, and Hs578-T) displaying different degrees of metastatic and invasiveness potential. We were able to identify two markers, which are differentially expressed in nontumorigenic versus tumor cells. The CD90 marker was highly expressed in the malignant cell lines. Interestingly, the CD14 molecule displayed higher expression levels in the nontumorigenic cell line. Therefore, we demonstrated that these two markers, which are more commonly used to isolate and characterize stem cells, are differentially expressed in breast tumor cells, when compared with nontumorigenic breast cells. (C) 2012 International Society for Advancement of Cytometry

Mitochondrial Network Size Scaling in Budding Yeast

Mitochondria must grow with the growing cell to ensure proper cellular physiology and inheritance upon division. We measured the physical size of mitochondrial networks in budding yeast and found that mitochondrial network size increased with increasing cell size and that this scaling relation occurred primarily in the bud. The mitochondria-to-cell size ratio continually decreased in aging mothers over successive generations. However, regardless of the mother's age or mitochondrial content, all buds attained the same average ratio. Thus, yeast populations achieve a stable scaling relation between mitochondrial content and cell size despite asymmetry in inheritance.

Manifestações orais em crianças HIV, em Moçambique

O objetivo foi comparar conhecimento de homens idosos ao de adultos jovens sobre Aids, considerando escolaridade. Estudo epidemiológico, descritivo e de corte transversal, em que foram analisadas informações de 30 idosos e 62 adultos jovens sobre conceito, transmissão, prevenção, diagnóstico e tratamento de Aids, investigadas por entrevista estruturada baseada em questionário validado padronizado. Para análise de contingência e de variância, empregaram-se distribuições de frequências e testes de Qui quadrado ou exato de Fisher e teste t de Student ou Mann-Whitney em nível de significância de 0,05. Foram empregados o teste de Mantel-Haenszel, em nível de significância de 0,05, e os Odds Ratio com intervalos de confiança a 95%, para influência da escolaridade. Constataram-se percepção individual de boa saúde maior em jovens (61,3% contra 43,3% dos idosos) e atividade sexual maior em idosos (80% contra 62,9% dos jovens). Apesar disso foi menos frequente idosos afirmarem conhecimento satisfatório sobre Aids (26,7% contra 80,6% dos jovens); história de teste de HIV (13,3% contra 24,2% dos jovens) e ter recebido orientação sobre Aids (36,7% dos idosos e 98,4% dos jovens). Os idosos tinham informação insuficiente sobre HIV/Aids comparados a adultos jovens, reforçando a necessidade de maior atenção à população idosa.

Analysis of the color alteration and radiopacity promoted by bismuth oxide in calcium silicate cement

The aim of the study was to determine if the increase in radiopacity provided by bismuth oxide is related to the color alteration of calcium silicate-based cement. Calcium silicate cement (CSC) was mixed with 0%, 15%, 20%, 30% and 50% of bismuth oxide (BO), determined by weight. Mineral trioxide aggregate (MTA) was the control group. The radiopacity test was performed according to ISO 6876/2001. The color was evaluated using the CIE system. The assessments were performed after 24 hours, 7 and 30 days of setting time, using a spectrophotometer to obtain the ΔE, Δa, Δb and ΔL values. The statistical analyses were performed using the Kruskal-Wallis/Dunn and ANOVA/ Tukey tests (p < 0.05). The cements in which bismuth oxide was added showed radiopacity corresponding to the ISO recommendations ( > 3 mm equivalent of Al). The MTA group was statistically similar to the CSC / 30% BO group (p > 0.05). In regard to color, the increase of bismuth oxide resulted in a decrease in the ΔE value of the calcium silicate cement. The CSC group presented statistically higher ΔE values than the CSC / 50% BO group (p < 0.05). The comparison between 24 hours and 7 days showed higher ΔE for the MTA group, with statistical differences for the CSC / 15% BO and CSC / 50% BO groups (p < 0.05). After 30 days, CSC showed statistically higher ΔE values than CSC / 30% BO and CSC / 50% BO (p < 0.05). In conclusion, the increase in radiopacity provided by bismuth oxide has no relation to the color alteration of calcium silicate-based cements.

Differential expression of HIF-1α in CD44+CD24-/low breast ductal carcinomas

Abstract Background Cancer stem cell (CSC) hypothesis postulates that tumors are maintained by a self-renewing CSC population that is also capable of differentiating into non-self-renewing cell populations that constitute the bulk of tumor. Stem cells renewal and differentiation can be directly influenced by the oxygen levels of determined tissues, probably by the reduction of oxidative DNA damage in hypoxic regions, thus leading to a friendlier microenvironment, regarding to clonal expansion and for resistance to chemotherapeutic regimens. Furthermore, there have been strong data indicating a pivotal role of hypoxic niche in cancer stem cells development. There are evidence that hypoxia could drive the maintenance of CSC, via HIF-1α expression, but it still to be determined whether hypoxia markers are expressed in breast tumors presenting CD44+CD24-/low immunophenotype. Methods Immunohistochemical analysis of CD44+CD24-/low expression and its relationship with hypoxia markers and clinical outcome were evaluated in 253 samples of breast ductal carcinomas. Double-immunolabeling was performed using EnVision Doublestain System (Dako, Carpinteria, CA, USA). Slides were then scanned into high-resolution images using Aperio ScanScope XT and then, visualized in the software Image Scope (Aperio, Vista, CA, USA). Results In univariate analysis, CD44+CD24-/low expression showed association with death due to breast cancer (p = 0.035). Breast tumors expressing CD44+CD24-/low immunophenotype showed relationship with HIF-1α (p = 0.039) and negativity for HER-2 (p = 0.013). Conclusion Considering that there are strong evidences that the fraction of a tumour considered to be cancer stem cells is plastic depending upon microenvironmental signals, our findings provide further evidence that hypoxia might be related to the worse prognosis found in CD44+CD24-/low positive breast tumors.

Bioética e saúde coletiva: convergências epistemológicas

Trata-se de uma discussão teórica sobre o estatuto da bioética a partir de suas convergências epistemológicas com a saúde coletiva, campos científicos inter-relacionados, surgidos no contexto da segunda ruptura epistemológica, questionadora da crítica ao senso comum própria da ciência moderna. A reaproximação com o senso comum na segunda ruptura significa considerar na metodologia os determinantes do ambiente e da subjetividade. Assim, em meio a esta segunda ruptura, a saúde coletiva e a bioética incluem os determinantes sociais e subjetivos em suas análises. Caracterizam-se por uma visão ampliada e complexa da saúde e das ações humanas envolvendo o ambiente, a vida e a saúde, com enfoque transdisciplinar em suas abordagens. Qual o significado dessas premissas para o estatuto epistemológico da bioética em sua convergência com a saúde coletiva? Enquanto ética, a bioética precisa ser crítica, mas não como na primeira ruptura da filosofia moral. Necessita ser crítica a partir da facticidade dos determinantes sociais que se manifestam nas iniquidades em saúde. Para integrar crítica e facticidade, o caminho é a hermenêutica que interpreta os significados construídos no real e a partir deles torna-se crítica. Esse seria o estatuto epistemológico apropriado para a bioética na interface com a saúde coletiva.

Uso sostenibile dei suoli forestali di ambiente costiero in relazione ai fattori di pressione esistenti

Oggetto di studio del dottorato sono stati i suoli forestali in ambiente litoraneo della Regione Emilia-Romagna. In particolare sono state considerate quattro zone di studio in Provincia di Ravenna: Pineta di San Vitale, aree boscate di Bellocchio, Pineta di Classe e Pineta di Pinarella di Cervia. Lo studio in una prima fase si è articolato nella definizione dello stato del sistema suolo, mediante la caratterizzazione pedologica delle zone di studio. A tale scopo è stata messa a punto un’adeguata metodologia d’indagine costituita da un’indagine ambientale e successivamente da un’indagine pedologica. L’indagine ambientale, mediante fotointerpretazione ed elaborazione di livelli informativi in ambito GIS, ha permesso di individuare ambiti pedogenetici omogenei. L’indagine pedologica in campo ha messo in luce l’elevata variabilità spaziale di alcuni fattori della pedogenesi, in particolar modo l’andamento microtopografico tipico dei sistemi dunali costieri e la profondità della falda freatica del piano campagna. Complessivamente sono stati aperti descritti e campionati 40 profili pedologici. Sugli orizzonti diagnostici di questi sono state eseguite le seguenti analisi: tessitura, pH, calcare totale, carbonio organico, azoto kjeldahl, conduttività elettrica (CE), capacità di scambio cationico (CSC) e calcare attivo. I suoli presentano, ad eccezione della tessitura (generalmente grossolana), un’elevata variabilità delle proprietà chimico fisiche in funzione della morfologia, della profondità e della vicinanza della falda freatica. Sono state riscontrate diverse correlazioni, tra le più significative quelle tra carbonio organico e calcare totale (coeff. di correlazione R = -0.805 per Pineta di Classe) e tra calcare totale e pH (R = 0.736), dalle quali si è compreso in che misura l’effetto della decarbonatazione agisce nei diversi ambiti pedogenetici e tra suoli con diversa età di formazione. Il calcare totale varia da 0 a oltre 400 g.kg-1 e aumenta dalla superficie in profondità, dall’entroterra verso la costa e da nord verso sud. Il carbonio organico, estremamente variabile (0.1 - 107 g.kg-1), è concentrato soprattutto nel primo orizzonte superficiale. Il rapporto C/N (>10 in superficie e molto variabile in profondità) evidenzia una efficienza di umificazione non sempre ottimale specialmente negli orizzonti prossimi alla falda freatica. I tipi di suoli presenti, classificati secondo la Soil Taxonomy, sono risultati essere Mollic/Sodic/Typic Psammaquents nelle zone interdunali, Typic Ustipsamments sulle sommità dunali e Oxiaquic/Aquic Ustipsamments negli ambienti morfologici intermedi. Come sintesi della caratterizzazione pedologica sono state prodotte due carte dei suoli, rispettivamente per Pineta di San Vitale (scala 1:20000) e per le aree boscate di Bellocchio (scala 1:10000), rappresentanti la distribuzione dei pedotipi osservati. In una seconda fase si è focalizzata l’attenzione sugli impatti che le principali pressioni naturali ed antropiche, possono esercitare sul suolo, condizionandone la qualità in virtù delle esigenze del soprasuolo forestale. Si è scelta la zona sud di Pineta San Vitale come area campione per monitorarne mensilmente, su quattro siti rappresentativi, le principali caratteristiche chimico-fisiche dei suoli e delle acque di falda, onde evidenziare possibili correlazioni. Le principali determinazioni svolte sia nel suolo in pasta satura che nelle acque di falda hanno riguardato CE, Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Cl-, SO4 2-, HCO3 - e SAR (Sodium Adsorption Ratio). Per ogni sito indagato sono emersi andamenti diversi dei vari parametri lungo i profili, correlabili in diversa misura tra di loro. Si sono osservati forti trend di aumento di CE e degli ioni solubili verso gli orizzonti profondi in profili con acqua di falda più salina (19 – 28 dS.m-1) e profonda (1 – 1.6 m dalla superficie), mentre molto significativi sono apparsi gli accumuli di sali in superficie nei mesi estivi (CE in pasta satura da 17.6 a 28.2 dS.m-1) nei profili con falda a meno di 50 cm dalla superficie. Si è messo successivamente in relazione la CE nel suolo con diversi parametri ambientali più facilmente monitorabili quali profondità e CE di falda, temperatura e precipitazioni, onde trovarne una relazione statistica. Dai dati di tre dei quattro siti monitorati è stato possibile definire tali relazioni con equazioni di regressione lineare a più variabili. Si è cercato poi di estendere l’estrapolabilità della CE del suolo per tutte le altre casistiche possibili di Pineta San Vitale mediante la formulazione di un modello empirico. I dati relativi alla CE nel suolo sia reali che estrapolati dal modello, sono stati messi in relazione con le esigenze di alcune specie forestali presenti nelle zone di studio e con diverso grado di tolleranza alla salinità ed al livello di umidità nel suolo. Da tali confronti è emerso che per alcune specie moderatamente tolleranti la salinità (Pinus pinea, Pinus pinaster e Juniperus communis) le condizioni critiche allo sviluppo e alla sopravvivenza sono da ricondursi, per la maggior parte dei casi, alla falda non abbastanza profonda e non tanto alla salinità che essa trasmette sull’intero profilo del suolo. Per altre specie quali Quercus robur, Populus alba, Fraxinus oxycarpa e Ulmus minor moderatamente sensibili alla salinità, ma abituate a vivere in suoli più umidi, la salinità di una falda troppo prossima alla superficie può ripercuotersi su tutto il profilo e generare condizioni critiche di sviluppo. Nei suoli di Pineta San Vitale sono stati inoltre studiati gli aspetti relativi all’inquinamento da accumulo di alcuni microtossici nei suoli quali Ag, Cd, Ni e Pb. In alcuni punti di rilievo sono stati osservati moderati fattori di arricchimento superficiale per Pb e Cd riconducibili all’attività antropica, mentre le aliquote biodisponibili risultano maggiori in superficie, ma all’interno dei valori medi dei suoli italiani. Lo studio svolto ha permesso di meglio conoscere gli impatti sul suolo, causati dalle principali pressioni esistenti, in un contesto dinamico. In particolare, si è constatato come i suoli delle zone studiate abbiano un effetto tampone piuttosto ridotto sulla mitigazione degli effetti indotti dalle pressioni esterne prese in esame (salinizzazione, sodicizzazione e innalzamento della falda freatica). Questo è dovuto principalmente alla ridotta presenza di scambiatori sulla matrice solida atti a mantenere un equilibrio dinamico con le frazioni solubili. Infine le variabili ambientali considerate sono state inserite in un modello concettuale DPSIR (Driving forces, Pressures, States, Impacts, Responces) dove sono stati prospettati, in via qualitativa, alcuni scenari in funzione di possibili risposte gestionali verosimilmente attuabili, al fine di modificare le pressioni che insistono sul sistema suolo-vegetazione delle pinete ravennati.

Determinazione dei valori di fondo di Arsenico nella falda freatica delle provincia di Ferrara e Considerazioni sulla sua origine.

L’acquifero superficiale della Provincia di Ferrara è caratterizzato dalla presenza di una diffusa contaminazione da Arsenico. Per dare una risposta a questo fenomeno gli Enti della Provincia e del Comune hanno deciso di intraprendere uno studio volto alla determinazione dei valori di fondo del metalloide ed al miglioramento della comprensione del fenomeno. Il lavoro ha portato alla creazione di tre database con i dati presenti negli archivi provinciali inerenti: ubicazione e caratteristiche dei piezometri, dati idrochimici, concentrazione di Arsenico. L’acquifero superficiale è l’A0, olocenico, che si presenta eterogeneo per via della sua evoluzione geologica. Da uno studio stratigrafico ed idrogeologico si è visto come l’area sia costituita, andando da Ovest verso Est, da corpi alluvionali-deltizio-costieri olocenici in eteropia di facies. L’area centro-orientale è caratterizzata da un ciclo sedimentario trasgressivo-regressivo caratterizzato, nella parte superiore, dalla progradazione di un antico delta del Po. In tale ambiente si sono andati formando depositi ricchi in materia organica e in torba. Questi possono assumere una rilevante importanza nello spiegare il fenomeno, poiché possono svolgere sia il ruolo di sorgente dell’Arsenico che di redox driver attraverso la loro decomposizione. Elaborando i dati sono emersi elementi che sembrano confermare l’azione di un meccanismo di dissoluzione riduttiva che rilascia l’Arsenico, come mostrato dai cross plot tra Arsenico e Potenziale Redox, Ferro e Potenziale Redox, Arsenico e Ferro, Ferro e Manganese. L’area è stata suddivisa in tre zone, in cui la centrale corrisponde all’area ricca in materia organica. Sulla base delle tre aree individuate si è proceduto alla creazione di tre popolazioni di dati sottoposte ad analisi statistica. Quindi si è dimostrata l’assenza di contaminazione antropica, si sono esclusi i dati non significativi, si sono trattati i non detected e si sono individuati ed eliminati gli outlier. Infine si è proceduto alla determinazione della migliore distribuzione per ogni popolazione. Fatto ciò si è calcolato il 95° percentile, che è stato assunto come valore di fondo dell’area. Si è visto come tutti i tre valori di fondo superassero la CSC ed in particolare il valore di fondo dell’area centrale risultasse nettamente superiore agli altri due, superando la CSC di circa 10 volte. Questo ad ulteriore conferma della possibile azione della torba nel rilascio di Arsenico.

Putative cancer stem cells in malignant pleural mesothelioma show resistance to cisplatin and pemetrexed

Malignant pleural mesothelioma (MPM) is a lethal cancer of the mesothelium with high chemotherapeutic resistance via unknown mechanisms. A prevailing hypothesis states that cancer stem cells (CSCs) persist in tumors causing relapse after chemotherapy, thus, rendering these cells as critical targets responsible for tumor resistance and recurrence. We selected candidate CSC markers based on expansion under hypoxic conditions, a hallmark for the selection of chemoresistant cells; and investigated the expression of CSC markers: CD133, Bmi-1, uPAR and ABCG2 in three MPM cell lines and normal mesothelial cells by quantitative RT-PCR. Furthermore, we evaluated the chemotherapeutic resistance associated with each CSC marker by determining the change in CSC marker-mRNA levels as an index of drug-resistance following treatment with either cisplatin or pemetrexed. We demonstrate the expression of CSC markers: CD133, Bmi-1, uPAR and ABCG2 in both normal and MPM cell lines. Bmi-1+, uPAR+ and ABCG2+ cells show a distinct role in conferring chemoresistance to cisplatin and pemetrexed in the malignant setting. By contrast, these markers have no apparent participation in chemoresistance to drug treatments in normal mesothelial cells. Intriguingly, CD133 revealed chemoresistant properties in both normal mesothelial and malignant pleural mesothelioma cells. This study provides evidence of putative CSCs conferring drug-resistance to cisplatin and pemetrexed in MPM cell lines. Specific targeting of these drug-resistant cells, while considering the functional heterogeneity of the MPM subtypes, may contribute to more focused and effective chemotherapeutic regimens for malignant pleural mesothelioma.

Atypical expression and distribution of embryonic stem cell marker, OCT4, in human lung adenocarcinoma

Lung cancer is one of the leading causes of cancer-related deaths in the world. Although the origin still remains to be resolved, a prevailing hypothesis implies the involvement of cancer stem cells (CSCs) responsible for tumor initiation, maintenance, and progression. Embryonic stem cell marker, OCT4, encoding the spliced variants OCT4A and OCT4B, has recently been shown to have a dual role; as a potential adult stem cell marker and as a CSC marker in germline and somatic tumors.

High expression of octamer-binding transcription factor 4A, prominin-1 and aldehyde dehydrogenase strongly indicates involvement in the initiation of lung adenocarcinoma resulting in shorter disease-free intervals

The increasing relevance of the cancer stem cell (CSC) hypothesis and the impact of CSC-associated markers in the carcinogenesis of solid tumours may provide potential prognostic implications in lung cancer. We propose that a collective genetic analysis of established CSC-related markers will generate data to better define the role of putative CSCs in lung adenocarcinoma (LAC).

Effect of EpCAM, CD44, CD133 and CD166 expression on patient survival in tumours of the ampulla of Vater

Carcinomas of the Vaterian system are rare and presumably arise from pre-existing adenomas. According to the cancer stem cell (CSC) hypothesis, only a small subset of tumor cells has the ability to initiate and develop tumor growth. In colorectal cancer, CD44, CD133, CD166 and EpCAM have been proposed to represent CSC marker proteins and their expression has been shown to correlate with patient survival.

Expression profiling of stem cell-related genes in neoadjuvant-treated gastric cancer: a NOTCH2, GSK3B and β-catenin gene signature predicts survival

Cancer stem cell (CSC) based gene expression signatures are associated with prognosis in various tumour types and CSCs are suggested to be particularly drug resistant. The aim of our study was first, to determine the prognostic significance of CSC-related gene expression in residual tumour cells of neoadjuvant-treated gastric cancer (GC) patients. Second, we wished to examine, whether expression alterations between pre- and post-therapeutic tumour samples exist, consistent with an enrichment of drug resistant tumour cells. The expression of 44 genes was analysed in 63 formalin-fixed, paraffin embedded tumour specimens with partial tumour regression (10-50% residual tumour) after neoadjuvant chemotherapy by quantitative real time PCR low-density arrays. A signature of combined GSK3B(high), β-catenin (CTNNB1)(high) and NOTCH2(low) expression was strongly correlated with better patient survival (p<0.001). A prognostic relevance of these genes was also found analysing publically available gene expression data. The expression of 9 genes was compared between pre-therapeutic biopsies and post-therapeutic resected specimens. A significant post-therapeutic increase in NOTCH2, LGR5 and POU5F1 expression was found in tumours with different tumour regression grades. No significant alterations were observed for GSK3B and CTNNB1. Immunohistochemical analysis demonstrated a chemotherapy-associated increase in the intensity of NOTCH2 staining, but not in the percentage of NOTCH2. Taken together, the GSK3B, CTNNB1 and NOTCH2 expression signature is a novel, promising prognostic parameter for GC. The results of the differential expression analysis indicate a prominent role for NOTCH2 and chemotherapy resistance in GC, which seems to be related to an effect of the drugs on NOTCH2 expression rather than to an enrichment of NOTCH2 expressing tumour cells.

Differential optical densities of intraretinal spaces

PURPOSE: To test the hypothesis that hyporeflective spaces in the neuroretina found on optical coherence tomography (OCT) examination have different optical reflectivities according to whether they are associated with exudation or degeneration. METHODS: Retrospective analysis of eyes with idiopathic perifoveal telangiectasia (IPT), diabetic macular edema (DME), idiopathic central serous chorioretinopathy (CSC), retinitis pigmentosa (RP), or cone dystrophy (CD) and eyes of healthy control subjects. OCT scans were performed. Raw scan data were exported and used to calculate light reflectivity profiles. Reflectivity data were acquired by projecting three rectangular boxes, each 50 pixels long and 5 pixels wide, into the intraretinal cystoid spaces, centrally onto unaffected peripheral RPE, and onto the prefoveolar vitreous. Light reflectivity in the retinal pigment epithelium (RPE), vitreous, and intraretinal spaces for the different retinal conditions and control subjects were compared. RESULTS: Reflectivities of the vitreous and the RPE were similar among the groups. Hyporeflective spaces in eyes with exudation (DME, RP, and CSC) had higher reflectivity compared with the mean reflectivity of the vitreous, whereas the cystoid spaces in the maculae of the eyes without exudation (CD and IPT) had a lower reflectivity than did the normal vitreous. CONCLUSIONS: Analysis of the light reflectivity profiles may be a tool to determine whether the density of hyporeflective spaces in the macula is greater or less than that of the vitreous, and may be a way to differentiate degenerative from exudative macular disease.