Orientadores: Sebastião Roberto Taboga, Silvana Gisele Pegorin de Campos

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Um dos principais desafios no campo de pesquisa do câncer prostático é a busca por sistemas modelo que permitam a investigação dos aspectos patológicos, bioquímicos e genéticos desta doença. O gerbilo Meriones unguiculatus tem possibilitado a avaliação de lesões prostáticas e sua evolução de...

Resumo: Um dos principais desafios no campo de pesquisa do câncer prostático é a busca por sistemas modelo que permitam a investigação dos aspectos patológicos, bioquímicos e genéticos desta doença. O gerbilo Meriones unguiculatus tem possibilitado a avaliação de lesões prostáticas e sua evolução de estágio benigno para maligno (invasivo) após período relativamente curto de tratamento com o carcinógeno N-Metil-N-Nitrosuréia (MNU), um potente causador de metilação do DNA por ação direta. Assim, o presente trabalho teve por objetivos: 1) Determinar a incidência, multiplicidade e latência tumoral de lesões espontâneas e quimicamente induzidas nos lobos prostáticos ventral e dorsolateral do gerbilo; 2) Investigar se o estradiol exerce papel protetor e/ou promotor sobre neoplasias induzidas por MNU; 3) Avaliar o potencial promotor da dieta hiperlipídica sobre a carcinogênese induzida na próstata ventral; 4) Analisar a participação de produtos alterados de genes ras e do status global de metilação do DNA do epitélio prostático no processo tumoral mediado por MNU. Para tanto foram utilizados animais adultos submetidos à dose única intraperitoneal de MNU (50mg/Kg), exceto o grupo controle. Os grupos experimentais foram submetidos à exposição crônica de andrógeno, estradiol ou dieta hiperlipídica por 14 e 28 semanas. As metodologias aplicadas envolveram análises quantitativas e estatísticas de multiplicidade e incidência de lesões prostáticas, peso corporal, acúmulo de gordura corporal, peso prostático, dosagens hormonais, índice proliferativo, cariometria, frequência de células AR-positivas e basais, status global de metilação e determinação da expressão de proteínas. O modelo de indução tumoral prostática por MNU associado à testosterona no gerbilo se mostrou eficaz, pois reduziu a latência tumoral e permitiu o estudo de estágios avançados da carcinogênese após curto período. As neoplasias se manifestam inicialmente no lobo dorsolateral e requerem um tempo maior para se estabelecer no lobo ventral. No entanto, a progressão de lesões pré-malignas para malignas ocorre de maneira mais significativa no lobo ventral. Isso indica que a progressão tumoral ocorre de maneira distinta entre os lobos prostáticos e que vias alternativas estão possivelmente envolvidas nesse processo. A longa exposição a altas doses de estrógeno foi capaz de prevenir e reduzir a taxa de crescimento tumoral. Apesar dos efeitos terapêuticos contra a progressão neoplásica, a terapia estrogênica levou ao estabelecimento de um epitélio com características distintas da próstata normal, como: mudanças no padrão de metilação do DNA e aumento de células basais e AR positivas. Juntos, esses eventos contribuíram para criar um ambiente epitelial instável que pode provocar a recidiva das lesões em períodos subsequentes. A associação entre MNU e dieta hiperlipídica promoveu aumento na incidência de lesões estimuladas pelo carcinógeno isoladamente, as quais apresentaram maior número de células AR-positivas, ruptura da camada de músculo liso indicando microinvasão tumoral, e alta reatividade para metaloproteinase do tipo 2. A análise molecular indicou alta expressão das proteínas Ras em tecidos induzidos por MNU, sugerindo a participação dessa via na promoção e progressão de tumores prostáticos. Assim, conclui-se que a dieta hiperlipídica pode ser considerada um agente promotor da carcinogênese prostática, e o gerbilo representa um bom modelo para estudos histopatológicos

Abstract: One of the major challenges in the field of prostate cancer research is the search for model systems that allow the investigation of pathological, biochemical and genetic factors of this disease. The gerbil Meriones unguiculatus has enabled the evaluation of prostate lesions and evolution...

Abstract: One of the major challenges in the field of prostate cancer research is the search for model systems that allow the investigation of pathological, biochemical and genetic factors of this disease. The gerbil Meriones unguiculatus has enabled the evaluation of prostate lesions and evolution from benign to malignant (invasive) stage after a relatively short period of treatment with the carcinogen N-methyl-N-nitrosourea (MNU), a potent causative of DNA methylation by direct action. Thus, this study aimed to: 1) Determine the incidence, multiplicity, and tumor latency of spontaneous and chemically-induced lesions in ventral and dorsolateral gerbils' prostatic lobes; 2) Investigate whether estradiol exerts protective and/or promoter hole on neoplasms induced by MNU; 3) Evaluate the promotional potential of high-fat diet on induced-carcinogenesis in ventral prostate; 4) Analyze the involvement of altered ras gene products and the global DNA methylation status of prostate epithelium on MNU-mediated tumor process. Therefore, we used adult animals subjected to a single intraperitoneal dose (50mg/kg) of MNU, except the control group. The experimental groups were subjected to chronic exposure of androgen, estradiol or high-fat diet for 14 and 28 weeks. The methodologies involved quantitative and statistical analysis of multiplicity and incidence of prostatic lesions, body weight, body fat accumulation, prostate weight, hormonal measurements, proliferative index, karyometry, frequency of AR-positive and basal cells, global methylation status and determination of protein expression. The model of prostatic tumor induction by MNU associated with testosterone in the gerbil was effective because it reduced tumor latency and allows the study of advanced stages of carcinogenesis after short period. Neoplasms manifest initially in dorsolateral lobe and require a longer time to be established in ventral lobe. However, the progression from premalignant to malignant lesions occurs more significantly in the ventral lobe. This indicates that tumor progression occurs differently between prostatic lobes and alternative pathways maybe possibly involved in this process. Long exposure to high doses of estrogen was able to prevent and reduce the rate of tumor growth. Despite therapeutic effects against neoplastic progression, estrogen therapy led to the establishment of an epithelium with distinct characteristics from normal prostate, such as changes in the pattern of DNA methylation and increased amount of basal cell and ARpositive cells. Together, these events contributed to create an unstable epithelial compartment that can cause lesions recurrence in subsequent periods. The association between MNU and high-fat diet promoted an increase in incidence of lesions stimulated by carcinogen alone, which had a higher number of AR-positive cells, disruption of the smooth muscle layer indicating tumor microinvasion and high reactivity for metalloproteinase type 2. Molecular analysis indicated high expression of Ras proteins in tissues induced by MNU, suggesting the involvement of this pathway in the promotion and progression of prostate tumors. Thus, we conclude that the high-fat diet can be considered a promotional agent of prostate carcinogenesis and that gerbil is a good model for histopathological studies