Gene conversions and unequal crossovers between CYP21 (steroid 21-hydroxylase gene) and CYP21P involve different mechanisms.

Most cases of congenital adrenal hyperplasia, the inherited inability to synthesize cortisol, are caused by mutations in the steroid 21-hydroxylase gene (CYP21). Steroid 21-hydroxylase deficiency is unusual among genetic diseases in that approximately 95% of the mutant alleles have apparently been generated by recombination between a normally active gene (CYP21) and a linked pseudogene (CYP21P). Approximately 20% of mutant alleles carry DNA deletions of 30 kb that have presumably been generated by unequal meiotic crossing-over, whereas 75% carry one or more mutations in CYP21 that are normally found in the CYP21P pseudogene. These latter mutations are termed "gene conversions," although the mechanism by which they are generated is not well understood. To assess the frequency at which these different recombination events occur, we have used PCR to detect de novo deletions and gene conversions in matched sperm and peripheral blood leukocyte DNA samples from normal individuals. Deletions with breakpoints in a 100-bp region in intron 2 and exon 3 were detected in sperm DNA samples with frequencies of approximately 1 in 10(5)-10(6) genomes but were never detected in the matching leukocyte DNA. Gene conversions in the same region occur in approximately 1 in 10(3)-10(5) genomes in both sperm and leukocyte DNA. These data suggest that whereas deletions occur exclusively in meiosis, gene conversions occur during both meiosis and mitosis, or perhaps only during mitosis. Thus, gene conversions must occur by a mechanism distinct from unequal crossing-over.

Tissue engineered perivascular endothelial cell implants regulate vascular injury.

Molecular biomaterial engineering permits in vivo transplantation of cells and tissues, offering the promise of restoration of physiologic control rather than pharmacologic dosing with isolated compounds. We engrafted endothelial cells on Gelfoam biopolymeric matrices with retention of viability, normal growth kinetics, immunoreactivity, and biochemical activity. The production of heparan sulfate proteoglycan and inhibition of basic fibroblast growth factor binding and activity by engrafted cells were indistinguishable from endothelial cells grown in culture. Perivascular implantation of Gelfoam-endothelial cell scaffolds around balloon-denuded rat carotid arteries reduced intimal hyperplasia 88.1%, far better than the isolated administration of heparin, the most effective endothelial mimic compound. In concert with a reduction in intimal area, cell proliferation was reduced by > 90%. To our knowledge, there have been no previous reports of extravascular cell implants controlling vasculoproliferative disease. Tissue engineered cells offer the potential for potent methods of vascular growth regulation and insight into the complex autocrine-paracrine control mechanisms within the blood vessel wall.

T lymphocytes that infiltrate tumors and atherosclerotic plaques produce heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor and basic fibroblast growth factor: a potential pathologic role.

Despite significant infiltration into tumors and atherosclerotic plaques, the role of T lymphocytes in these pathological conditions is still unclear. We have demonstrated that tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) and plaque-infiltrating lymphocytes (PILs) produce heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor (HB-EGF) and basic fibroblast growth factor (bFGF) in vitro under nonspecific conditions and in vivo in tumors by immunohistochemical staining. HB-EGF and bFGF derived from TILs and PILs directly stimulated tumor cells and vascular smooth muscle cells (SMCs) in vitro, respectively, while bFGF displayed angiogenic properties. Therefore, T cells may play a critical role in the SMC hyperplasia of atherosclerosis and support tumor progression by direct stimulation and angiogenesis.

A gene therapy strategy using a transcription factor decoy of the E2F binding site inhibits smooth muscle proliferation in vivo.

The application of DNA technology to regulate the transcription of disease-related genes in vivo has important therapeutic potentials. The transcription factor E2F plays a pivotal role in the coordinated transactivation of cell cycle-regulatory genes such as c-myc, cdc2, and the gene encoding proliferating-cell nuclear antigen (PCNA) that are involved in lesion formation after vascular injury. We hypothesized that double-stranded DNA with high affinity for E2F may be introduced in vivo as a decoy to bind E2F and block the activation of genes mediating cell cycle progression and intimal hyperplasia after vascular injury. Gel mobility-shift assays showed complete competition for E2F binding protein by the E2F decoy. Transfection with E2F decoy inhibited expression of c-myc, cdc2, and the PCNA gene as well as vascular smooth muscle cell proliferation both in vitro and in the in vivo model of rat carotid injury. Furthermore, 2 weeks after in vivo transfection, neointimal formation was significantly prevented by the E2F decoy, and this inhibition continued up to 8 weeks after a single transfection in a dose-dependent manner. Transfer of an E2F decoy can therefore modulate gene expression and inhibit smooth muscle proliferation and vascular lesion formation in vivo.

Administration of interleukin 12 in combination with type II collagen induces severe arthritis in DBA/1 mice.

The induction of arthritis in DBA/1 mice usually requires immunization with the antigen type II collagen emulsified with Mycobacterium tuberculosis in oil. Here we describe that interleukin 12 (IL-12) can replace mycobacteria and cause severe arthritis of DBA/1 mice when administered in combination with type II collagen. Immunization of DBA/1 mice with type II collagen emulsified in oil alone resulted in a weak immune response, and only a few animals (10-30%) developed arthritis. Administration of IL-12 for 5 days simultaneously with each immunization strongly enhanced the anti-type II collagen immune response. Collagen-specific interferon gamma (IFN-gamma) synthesis by ex vivo activated spleen cells was enhanced 3- to 10-fold. IFN-gamma was almost completely produced by CD4+ T cells. Furthermore, the production of collagen-specific IgG2a and IgG2b antibodies was upregulated 10- to 100-fold. As a consequence, the incidence of arthritis in the group of mice immunized with collagen plus IL-12 was very high (80-100%). The developing arthritis was severe, involving approximately 50% of all limbs with strongly increased footpad thickness in most cases. Furthermore, histological examination revealed massive, mainly polymorphonuclear cell infiltration, synovial hyperplasia, cartilage and bone destruction, as well as new bone formation. In many cases, this resulted in the complete loss of joint structure. Neutralization of IFN-gamma in vivo prevented the development of arthritis in collagen-immunized and IL-12-treated mice. In conclusion, our data show that in vivo administered IL-12 can profoundly upregulate a T helper I-type autoimmune response, resulting in severe joint disease in DBA/1 mice.

Mammary tumor suppression by transforming growth factor beta 1 transgene expression.

In cell culture, type alpha transforming growth factor (TGF-alpha) stimulates epithelial cell growth, whereas TGF-beta 1 overrides this stimulatory effect and is growth inhibitory. Transgenic mice that overexpress TGF-alpha under control of the mouse mammary tumor virus (MMTV) promoter/enhancer exhibit mammary ductal hyperplasia and stochastic development of mammary carcinomas, a process that can be accelerated by administration of the chemical carcinogen 7,12-dimethylbenz[a]anthracene. MMTV-TGF-beta 1 transgenic mice display mammary ductal hypoplasia and do not develop mammary tumors. We report that in crossbreeding experiments involving the production of mice carrying both the MMTV-TGF-beta 1 and MMTV-TGF-alpha transgenes, there is marked suppression of mammary tumor formation and that MMTV-TGF-beta 1 transgenic mice are resistant to 7,12-dimethylbenz[a]anthracene-induced mammary tumor formation. These data demonstrate that overexpression of TGF-beta 1 in vivo can markedly suppress mammary tumor development.

Genetic engineering of vein grafts resistant to atherosclerosis.

Previously, researchers have speculated that genetic engineering can improve the long-term function of vascular grafts which are prone to atherosclerosis and occlusion. In this study, we demonstrated that an intraoperative gene therapy approach using antisense oligodeoxynucleotide blockage of medial smooth muscle cell proliferation can prevent the accelerated atherosclerosis that is responsible for autologous vein graft failure. Selective blockade of the expression of genes for two cell cycle regulatory proteins, proliferating cell nuclear antigen and cell division cycle 2 kinase, was achieved in the smooth muscle cells of rabbit jugular veins grafted into the carotid arteries. This alteration of gene expression successfully redirected vein graft biology away from neointimal hyperplasia and toward medial hypertrophy, yielding conduits that more closely resembled normal arteries. More importantly, these genetically engineered grafts proved resistant to diet-induced atherosclerosis. These findings establish the feasibility of developing genetically engineered bioprostheses that are resistant to failure and better suited to the long-term treatment of occlusive vascular disease.

Prostate cancer in a transgenic mouse.

Progress toward understanding the biology of prostate cancer has been slow due to the few animal research models available to study the spectrum of this uniquely human disease. To develop an animal model for prostate cancer, several lines of transgenic mice were generated by using the prostate-specific rat probasin promoter to derive expression of the simian virus 40 large tumor antigen-coding region. Mice expressing high levels of the transgene display progressive forms of prostatic disease that histologically resemble human prostate cancer, ranging from mild intraepithelial hyperplasia to large multinodular malignant neoplasia. Prostate tumors have been detected specifically in the prostate as early as 10 weeks of age. Immunohistochemical analysis of tumor tissue has demonstrated that dorsolateral prostate-specific secretory proteins were confined to well-differentiated ductal epithelial cells adjacent to, or within, the poorly differentiated tumor mass. Prostate tumors in the mice also display elevated levels of nuclear p53 and a decreased heterogeneous pattern of androgen-receptor expression, as observed in advanced human prostate cancer. The establishment of breeding lines of transgenic mice that reproducibly develop prostate cancer provides an animal model system to study the molecular basis of transformation of normal prostatic cells and the factors influencing the progression to metastatic prostate cancer.

Alterações em adrenais de cães relacionadas à morte súbita ou agônica: análise morfométrica, histopatológica, imunoistoquímica e correlação com os níveis de adrenalina e noradrenalina na medula adrenal

A necropsia é essencial para a identificação da causa de morte e dos processos que culminaram no óbito do animal. O presente estudo visou à pesquisa da real ocorrência de morte súbita e inesperada em cães submetidos à necropsia, e à determinação da discrepância entre as suspeitas dos proprietários em relação ao estado de saúde prévio e à causa de morte de seus cães, quando comparadas às conclusões necroscópicas. Este trabalho também focou nas alterações morfológicas e funcionais nas glândulas adrenais de cães necropsiados, a fim de se estudar a aplicação de possíveis marcadores da resposta adrenal ao estresse sofrido pelo animal na iminência do óbito. Foram utilizados os dados de 82 cães necropsiados na FMVZ-USP para análise da ocorrência real de morte súbita nestes animais. As alterações morfológicas nas adrenais de 46 cães necropsiados foram avaliadas através de análises morfométricas e histopatológicas. Também foram avaliados os índices de proliferação e apoptose nas células do córtex adrenal em relação à causa de morte do animal, através da marcação imunoistoquímica para o antígeno nuclear de proliferação celular (PCNA) e para BAX e Bcl-2, proteínas envolvidas na regulação da apoptose. A análise das alterações funcionais sofridas pelas adrenais focou na quantificação das concentrações das catecolaminas adrenalina e noradrenalina na medula adrenal dos cães por cromatografia líquida de alta eficiência com detecção eletroquímica (CLAE-DE). Dentre os resultados encontrados, a suspeita do proprietário de que seu cão sofreu uma morte súbita e inesperada é muito maior do que a real ocorrência deste tipo de morte em cães, sendo o óbito por decorrência de complicações de doenças muito mais frequente. As características morfométricas das adrenais dos cães apresentaram maior influência pelo peso corpóreo do animal e pela presença ou ausência de hiperplasia cortical do que pela associação com doenças crônicas ou condições agudas. Cães que vieram a óbito em decorrência de complicações de doenças crônicas exibiram fibrose em região corticomedular e focos de infiltrado inflamatório, ausentes nos animais com morte súbita ou doenças agudas, além de maior ocorrência de hiperplasia adrenocortical. Cães que sofriam de alterações cardíacas crônicas apresentaram alterações histopatológicas significativas mais marcantes em suas adrenais, como necrose, fibrose e depleção vacuolar cortical. Por outro lado, a congestão severa nas adrenais foi um achado mais frequente nos animais previamente saudáveis que sofreram morte súbita ou que vieram a óbito por doenças agudas. A avaliação dos índices de proliferação celular e apoptose no córtex das adrenais através da marcação imunoistoquímica para PCNA e BAX e Bcl-2, respectivamente, não apresentou potencial relevante para o estudo dos efeitos do estresse por doenças crônicas sobre as adrenais de cães. As concentrações de adrenalina e noradrenalina na medula adrenal se mostraram muito maiores em cães machos quando comparados às fêmeas. Os achados deste estudo podem auxiliar nas conclusões da necropsia, sendo especialmente relevantes em casos médico-legais, nos quais todos os achados possíveis devem ser relatados e analisados a fim de se prover um diagnóstico preciso, seguro e incontroverso

Avaliação e correlação clínica/tomográfica dos biótipos periodontais

O biótipo gengival, definido como a espessura da gengiva no sentido vestíbulo-lingual, desempenha importante papel na homeostasia dos tecidos periodontais, podendo ser considerado um preditor no sucesso em longo prazo das terapias periodontais e periimplantares. Assim sendo, é de suma importância reconhecer as dimensões do tecido gengival e as diferentes formas de qualificá-lo e principalmente quantificá-lo. Apesar de haver descrito na literatura inúmeros métodos para este fim, existem poucos estudos comparando a efetividade de um método em relação a outro. Desta maneira, este estudo buscou avaliar se há concordância entre avaliações clínicas e tomográficas na classificação do biótipo gengival, se existe correlação entre o biótipo gengival e a espessura óssea subjacente, além de descrever um novo método de tomada tomográfica que permita a análise quantitativa do biótipo gengival. Foram avaliados 12 indivíduos os quais realizaram tomografias computadorizadas de feixe cônico como exame imaginológico de diagnóstico ou planejamento pré-cirúrgico. Em cada paciente foram realizados quatro diferentes métodos de avaliação qualitativa da espessura gengival (transparência a sondagem, transgengival, visual através de fotografia e tomográfico), dois métodos de avaliação quantitativa (transgengival e tomográfico) da espessura gengival e avaliação da espessura óssea através da tomografia computadorizada de feixe cônico. Os resultados foram avaliados estatisticamente através do teste KAPPA, Teste t pareado e coeficiente de correlação de Pearson (pM0.05). O novo método de tomada tomográfica descrito neste estudo é eficaz para avaliação do biótipo gengival, havendo grande concordância (86,1% Kappa 0,51) e forte correlação (r=0,824) entre ele e o método transgengival (padrão ouro). A correlação entre a espessura óssea e a espessura gengival foi moderada quando utilizado o método transgengival e tomográfico (r=0,567 e r=0,653 respectivamente).

Otimização dos valores de referência da 17OH-progesterona neonatal de acordo com o peso ao nascimento no programa de triagem neonatal da APAE DE SÃO PAULO

Introdução: A Hiperplasia Adrenal Congênita por deficiência da 21-hidroxilase (HAC) é uma doença com mortalidade neonatal elevada sendo elegível para programas públicos de Triagem Neonatal (TN). A HAC é causada por mutações no gene CYP21A2, as quais acarretam diferentes comprometimentos da atividade enzimática e resultam em espectro amplo de manifestações clínicas. Apesar da eficiência da TN para diagnosticar os casos graves, a taxa elevada de resultados falso-positivos (RFP), principalmente relacionados à prematuridade, é um dos maiores problemas. Porém, resultados falso-negativos também podem ocorrer em coletas antes de 24 horas de vida. No Brasil, a coleta da amostra neonatal difere entre os municípios, podendo ser no terceiro dia de vida como após. Objetivo: Avaliar se os valores da 17OH-progesterona neonatal (N17OHP) das coletas no terceiro dia de vida diferem significativamente das coletas a partir do quarto dia. Determinar qual percentil (99,5 ou 99,8) pode ser utilizado como valor de corte para a N17OHP, de acordo com o peso ao nascimento e tempo de vida na coleta, a fim de que proporcione taxa menor de RFP. Métodos: Foi avaliada, retrospectivamente, a N17OHP de 271.810 recém-nascidos (Rns) de acordo com o tempo de vida na coleta (G1: 48 - = 72h) e peso ao nascimento (P1: <= 1.500g, P2: 1.501-2.000g, P3: 2.001-2.500g e P4: >= 2.500g), pelo método imunofluorimétrico. Testes com resultados alterados foram confirmados no soro por Espectrometria de Massas em Tandem - LC-MS/MS. Rns afetados e/ou assintomáticos e com valores persistentemente elevados de 17OHP sérica foram submetidos ao estudo molécular, sequenciamento do gene CYP21A2. Resultados: os valores da N17OHP no grupo G1 foram significativamente menores do que em G2 em todos os grupos de peso (p < 0.001). A taxa de RFP em G1 e G2 foi de 0,2% para o percentil 99,8 e de 0,5% para o percentil 99,5 em ambos os grupos. O percentil 99,8 da N17OHP foi o melhor valor de corte para distinguir os Rns não afetados dos afetados, cujos valores são: G1 (P1: 120; P2: 71; P3: 39 e P4: 20 ng /mL) e em G2 (P1: 173; P2: 90; P3: 66 e P4: 25 ng/mL). Vinte e seis Rns do grupo G1 apresentaram a forma perdedora de sal (PS) (13H e 13M), nestes a N17OHP variou de 31 a 524 ng/mL e vinte Rns no grupo G2 (8H e 12M), nestes a N17OHP variou de 53 a 736 ng/mL. Para ambos os grupos foram encontrados três Rns com a forma virilizante simples (1H e 2M) e os valores da N17OHP variaram de 36 a 51 ng/mL. Resultados falso-negativos não foram relatados. O valor preditivo positivo (VPP) no teste do papel filtro foi de 5,6% e 14,1% nos grupos G1 e G2, respectivamente, ao se utilizar o percentil 99,8, e de 2,3% e 7% nos grupos G1 e G2 ao se utilizar o percentil 99,5. Dentre os casos com TN alterada (RFP), 29 deles também apresentaram 17OHP sérica elevada quando dosada por LC-MS/MS. Os casos assintomáticos foram acompanhados até normalização da 17OHP sérica e/ou submetidos ao estudo molecular, que identificou dois Rns com genótipo que prediz a forma não clássica. Conclusão: a melhor estratégia para otimização do diagnóstico da HAC na triagem neonatal é se padronizar valores de corte da N17OHP em dois grupos de acordo com o tempo de vida na coleta (antes e depois de 72 horas), subdivididos em quatro grupos de peso. A utilização dos valores de corte do percentil 99,8 se mantém eficaz no diagnóstico da HAC-21OH na triagem neonatal, reduzindo de forma significativa a taxa de RFP, sem perda do diagnóstico da forma PS

Hiperaldosteronismo primário

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Adenocarcinoma da próstata incidental : um estudo retrospectivo

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Avaliação da perfusão esplénica em modelo de hemorragia de suíno, após reperfusão com duas soluções fisiológicas distintas

O baço tem importantes funções hematopoiéticas e imunológicas, desempenhando um papel crucial na reposição da hipovolemia e de volume sanguíneo, em situações de hemorragia aguda. A administração de soluções fisiológicas tem grande importância na correção do volume circulante, evitando as complicações de hipovolemia. Este trabalho tem como objetivo avaliar as alterações provocadas no baço, após grave hemorragia dos suínos e reperfusão, utilizando duas soluções fisiológicas distintas, um cristaloide - solução de ringer lactato e um coloide - solução de hidroxietilamido. As lesões histopatológicas encontradas no baço foram congestão, hiperplasia da polpa branca, a notoriedade dos elipsoides e o infiltrado inflamatório, razão pela qual, se procedeu à sua avaliação semi-quantitativa. Relativamente à hiperplasia da polpa branca, foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre o grupo Ringer Lactato e o grupo Hidroxietilamido, verificando-se o aumento da hiperplasia da polpa branca no grupo Ringer Lactato. Quanto à área dos elipsoides, apenas um suíno em cada grupo registava grau 1. Houve uma preponderância do grau 2 no grupo de controlo (n = 5) e no grupo Ringer Lactato (n = 11), enquanto que no grupo Hidroxietilamido se registaram valores idênticos para os graus 2 e 3 (n = 5). A congestão ocorreu em todos os grupos, com predomínio do grau 2 (n = 7) nos grupos Ringer Lactato e Hidroxietilmido. Relativamente ao infiltrado inflamatório, no grupo de controlo predominou o grau 1 (n = 5) e registou-se a prevalência do grau 2 no grupo Ringer Lactato (n = 8) e no grupo Hidroxietilamido (n = 9). A área dos elipsoides variou nos diferentes grupos, não tendo revelado diferenças significativas entre os grupos. Foi observada congestão nos três grupos do estudo, não tendo sido, contudo, registadas diferenças significativas entre os grupos. Quanto ao infiltrado inflamatório, verificou-se que no grupo de controlo predominou o grau 1, enquanto que nos grupos Ringer Lactato e Hidroxietilamido prevaleceu o grau 2, o que se justifica pelo facto dos grupos Ringer Lactato e Hidroxietilamido terem sido submetidos a uma hemorragia. Foi assim possível concluir que a reperfusão volémica com Hidroxietilamido 130/0.4 pode reduzir a hiperreatividade esplénica, quando comparado com o Ringer Lactato, após hemorragia aguda. Verificamos que os elipsoides não sofrem qualquer afetação em situações de alterações hemodinâmicos. Atualizamos um sistema de classificação para avaliação de congestão esplénica, usando o modelo suíno. Aferimos que as situações causadoras de alterações hemodinâmicas ou da perfusão tecidual provocam aumento do infiltrado inflamatório.

Recent insights into the mucosal reactions associated with Giardia lamblia infections.

Giardia lamblia is an intestinal protozoan parasite infecting humans and various other mammalian hosts. The most important clinical signs of giardiasis are diarrhoea and malabsorption. Giardia lamblia is able to undergo continuous antigenic variation of its major surface antigen, named VSP (variant surface protein). While intestinal antibodies, and more specifically anti-VSP IgA antibodies, were proven to be involved in modulating antigenic variation of the parasite the participation of the local antibody response in control of the parasite infection is still controversial. Conversely, previous studies based on experimental infections in mice showed that cellular immune mechanisms are essential for elimination of the parasite from its intestinal habitat. Furthermore, recent data indicated that inflammatory mast cells have a potential to directly, or indirectly, interfere in duodenal growth of G. lamblia trophozoites. However, this finding was challenged by other reports, which did not find a correlation between intestinal inflammation and resistance to infection. Since intestinal infiltration of inflammatory cells and/or CD8+T-cells were demonstrated to coincide with villus-shortening and crypt hyperplasia immunological reactions were considered to be a potential factor of pathogenesis in giardiasis. The contribution of physiological factors to pathogenesis was essentially assessed in vitro by co-cultivation of G. lamblia trophozoites with epithelial cell lines. By using this in vitro model, molecular (through surface lectins) and mechanical (through ventral disk) adhesion of trophozoites to the epithelium was shown to be crucial for increased epithelial permeability. This phenomenon as well as other Giardia-induced intestinal abnormalities such as loss of intestinal brush border surface area, villus flattening, inhibition of disaccharidase activities, and eventually also overgrowth of the enteric bacterial flora seem to be involved in the pathophysiology of giardiasis. However, it remains to be elucidated whether at least part of these pathological effects are causatively linked to the clinical manifestation of the disease.