Academic literature on the topic 'Resposta a danos e reparo no DNA'

Seja por fontes endógenas ou exógenas, terapêuticas ou espontâneas, o dano ao DNA celular está presente a todo o momento, demanda uma resposta de reparo com enzimas específicas e, eventualmente, gera processos neoplásicos. No tratamento do câncer, os benefícios da radioterapia e terapia radiomimética precisam ser balanceados com os riscos de indução de outras mutações. Estima-se que o risco de um indivíduo desenvolver neoplasias secundárias chega a 5% em indivíduos submetidos à radioterapia. Nesse estudo, foi realizada uma revisão na base de dados bibliográficos Pubmed, SciELO, e Lilacs utilizando-se três descritores de assunto: dano ao DNA, radiação ionizante, e reparo do DNA entre 2002 e 2014 e foram selecionados 22 artigos. Resultados: com base nas cascatas de reparo ao dano ao DNA, foi analisado o comportamento cinético das proteínas de reparo estudadas in vitro ATM, BRCA1, p53, histona H2AX, MC1 e 53BP1. As proteínas ATM e MDC1 foram descritas com período breve de platô em relação às demais e, no caso de ATM, há dois períodos de variação da concentração. Conclusão: com um período prolongado de platô, mostra-se promissor o estudo in vivo das proteínas p53, 53BP1, BRCA1 e H2AX para a dosagem indireta dos danos causados pela radioterapia.

A seleção de moléculas naturais com ação inibitória sobre patógenos é uma das formas de reduzir os problemas causados pela resistência antimicrobiana. O isotiocianato de alila (ITA), extraído de plantas, possui comprovada atividade antimicrobiana contra cepas de Escherichia coli. No entanto, seu mecanismo de ação sobre esses micro-organismos ainda é desconhecido. Este trabalho teve como objetivo identificar o mecanismo de ação do isotiocanato de alila contra a E. coli utilizando método rápido baseado na resposta ao estresse de cepas mutantes contendo gene indicador lacZ (produtor de β-galactosidase). Foram utilizadas cinco cepas de E. coli, sendo uma controle (selvagem) e quatro modificadas por fusões entre o gene lacZ e as regiões promotoras de danos: da proteína induzida pelo choque ao frio, cspA::lacZ (ação de referência associada ao cloranfenicol); das enzimas citoplasmáticas induzidas pelo calor, ibp::lacZ (ação associada à estreptomicina), do promotor P3 do gene rpoH, ativado pelo desdobramento de proteínas no periplasma, P3rpoH::lacZ (polimixina B); do promotor sulA, induzido pela inibição da replicação do DNA, sulA::lacZ (ácido nalidíxico). A ação de ITA sobre as cepas de E. coli foi comparada a um controle negativo (sem tratamento) e a controles positivos dos antibióticos referência para cada mecanismo de ação. O ITA não resultou em maior expressão da enzima β-galactosidase em nenhuma das cepas geneticamente modificadas. Contudo, mediante algum mecanismo ainda desconhecido, o ITA foi provavelmente capaz de inibir seletivamente a produção de pelo menos algumas proteínas de reparo, sem afetar a transcrição e a tradução de proteínas presentes no operon lac ou inibir a atividade enzimática da β-galactosidase.

Introdução: A síndrome mielodisplástica (SMD) é uma doença clonal da célula progenitora hematopoiética apresentando um processo patogênico associado a um evento genético inicial nas células-tronco (lesão no DNA) que leva ao aparecimento de um clone anormal precursor de células hematopoiéticas disfuncionais e morfologicamente displásicas. Objetivo: Avaliar o nível de expressão do mRNA dos genes atuantes no mecanismo de reparo em danos de fita dupla no DNA (ATM, BRCA1, BRCA2, RAD51, XRCC5, XRCC6 e LIG4) e associá-los às respectivas variantes polimórficas (rs228593, rs3835, rs2267437, rs1805388, rs4793191, rs9567623 e rs1801320) e com as variáveis clínicas-laboratoriais dos pacientes com SMD. Método: Este estudo de coorte baseou-se na análise de expressão gênica de amostras de medula óssea de 83 pacientes com SMD e dez indivíduos voluntários saudáveis mediante aprovação de projeto no CEP/HUWC (protocolo nº 1.292.509). Resultados: Foram encontradas significativas associações entre os níveis de expressão dos genes de reparo e as variáveis clínico-laboratoriais de celularidade da medula óssea, cariótipo alterado, dependência transfusional, classificação diagnóstica e prognóstica, sobrevida e evolução clínica para LMA. Adicionalmente, foi identificado que os polimorfismos rs228593, rs2267437 e rs1805388 dos genes ATM, XRCC6 e LIG4, respectivamente, são funcionais e representam novos alvos para o estudo da patogênese da SMD. Conclusão: Esses resultados suportam a importância dos níveis de expressão dos genes de reparo, como também da frequência dos seus respectivos polimorfismos, na manutenção da estabilidade genômica das células-tronco hematopoiéticas promovendo um melhor entendimento da etiologia, estratificação diagnóstica e prognóstica e do processo de evolução clínica da SMD.

Introdução: A síndrome mielodisplásica (SMD) e um grupo de doenças clonais das células tronco hematopoiéticas (HSC) caracterizadas por citopenia periférica, displasia em linhagens mieloides e aumento do risco de desenvolvimento para leucemia mieloide aguda. A patogênese da SMD envolve danos de fita dupla no DNA (DSB) nas HSC, tendo o processo de junções por extremidades não homologas e recombinação homologa como os principais mecanismos de reparo necessários para garantir sua estabilidade genômica. Objetivo: Avaliar a associação dos polimorfismos BRCA1rs4793191, BRCA2rs9567623, RAD51rs1801320, XRCC5rs3835, XRCC6rs2267437, LIG4rs1805388 e o ATMrs228593 com o risco de SMD. Método: Este estudo de coorte baseou-se na genotipagem dos polimorfismos por PCR-RFLP de amostras de medula óssea de 60 pacientes com SMD, oriundos do Hospital Universitário Walter Cantidio, e 82 amostras de sangue periférico de idosos voluntários com aprovação no CEP/HUWC (protocolo no 027.04.12). As diferenças e o risco entre as distribuições genotípicas foram analisadas com o teste de qui-quadrado e analise de regressão logística multinominal. Resultados: Foram encontradas importantes associações de diminuição de risco para SMD (ATMrs228593, XRCC5rs3835, e RAD51rs1801320) e também com variáveis de prognostico de baixo risco em pacientes com SMD (ATMrs228593, RAD51rs1801320 e XRCC6rs2267437) (p<0,05). Não se obtiveram associações significantes com os polimorfismos BRCA1rs4793191, BRCA2rs9567623 e LIG4rs1805388 (p>0,05). Conclusão: Os resultados sugerem que os genes relacionados a DSB são também relacionados a patogênese da SMD. Esses resultados apoiam a importância dos polimorfismos em genes de reparação do DNA na manutenção da estabilidade genômica das HSC, promovendo um melhor entendimento da gênese e etiologia da síndrome SMD.

A queilite actínica é a principal lesão pré-neoplásica do lábio. A exposição crônica à radiação solar é apontada como o principal agente etiológico, tanto para a queilite actínica como para o carcinoma epidermóide do lábio. Porém, estudos complementares são necessários para ajudar a mapear os eventos moleculares indispensáveis para que ocorra a progressão da queilite actínica para esta neoplasia. A proteína hMSH2 do reparo de bases mal pareadas do DNA interage com algumas proteínas integrantes da principal via de reparo dos danos ocasionados pela radiação ultravioleta, o reparo de excisão de nucleotídeo. Portanto, é importante avaliar esta proteína em queilites actínicas. Este estudo teve como objetivo descrever e analisar a imunoexpressão da proteína hMSH2 em amostras de queilites actínicas com várias graduações histológicas (discreta, moderada e acentuada), assim como no epitélio do lábio inferior normal. Os resultados não mostraram diferenças estatísticas entre as várias graduações histológicas das queilites actínicas entre si, assim como não houve diferenças estatísticas significativas entre as amostras de queilite actínica e a mucosa labial normal. Esses resultados sugerem que a proteína hMSH2 não participa da progressão de queilite actínica para carcinoma epidermóide no lábio, no entanto, mais estudos são necessários para melhor compreensão da participação do reparo de bases mal pareadas neste processo.

As plantas medicinais têm sido usadas desde a antiguidade no tratamento de diversas enfermidades humanas. As folhas de Bauhinia monandra são amplamente utilizadas no Brasil como fitoterápico no tratamento do Diabetes Mellitus. A partir das folhas de B. monandra, foi purificada uma lectina galactose-específica, denominada de BmoLL, que também apresentou uma importante capacidade hipoglicemiante. Seguindo as normas propostas pela Portaria nº 116, de 8 de agosto de 1996 do Ministério da Saúde do Brasil, o trabalho objetivou avaliar o potencial de mutagenicidade e toxicidade da BmoLL, mediante autilização dos testes com cepas de Escherichia coli da linhagem CC104 (Teste de mutagênese direta), com cepas de Salmonella typhimurium da linhagem TA (Teste de Kado), com plasmídeo pBCKS (Quebra de DNA plasmidial) e com enzima Exonuclease III (Detecção de sítios abásicos). Os resultados demonstraram que a lectina foi incapaz de aumentar a frequência de mutação reversa das cepas de S. typhimurium, com e sem ativador metabólico. No entanto, uma diminuição significativa na frequência de mutação espontânea foi observada nas cepas de E. coli, especialmente na deficiente de reparo (CC104mutMmutY), sugerindo um potencial antioxidante da lectina. A BmoLL é incapaz de gerar danos genotóxicos ecitotóxicos, com base nas concentrações testadas e nos ensaios realizados.

Apesar de intensivos estudos e substanciais progressos no entendimento dos fatores de risco e suscetibilidade ao câncer de mama (CM), esta neoplasia permanece como importante causa de morte entre mulheres. Idade, história familiar, menarca precoce, menopausa tardia, ocorrência da primeira gravidez após os 30 anos e da nuliparidade constituem fatores de risco. Além disso, polimorfismos nos genes envolvidos no reparo de danos no DNA, como os genes XRCC1 e XRCC3, podem contribuir para o aumento da suscetibilidade ao CM. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar pelo Teste do MN e Ensaio Cometa os danos basais e a resposta celular aos danos induzidos, in vitro, no DNA pelo quimioterápico Etoposido em pacientes com CM, virgens de qualquer tipo tratamento e em mulheres saudáveis utilizadas como controles e além disso, estabelecer as freqüências dos polimorfismos nos genes XRCC1 e XRCC3 na amostra de pacientes com CM e em mulheres saudáveis e associação destes dois polimorfismos com a suscetibilidade ao CM. No Teste do MN, foi observada uma sensibilidade maior do grupo de pacientes aos danos induzidos pelo Etoposido. O Ensaio Cometa mostrou que pacientes e mulheres saudáveis respondem de modo semelhante ao tratamento com o Etoposido. Também foi observado que pacientes acima de 45 anos apresentaram um grau maior de sensibilidade aos danos induzidos pelo Etoposido na concentração de 25 M quando comparadas com pacientes abaixo de 45 anos avaliadas no Ensaio Cometa. Quanto ao hábito tabagista, este se mostrou um fator de contribuição ao aumento de sensibilidade a indução de danos pelo Etoposido no Ensaio Cometa no grupo de mulheres saudáveis, para os tratamentos com esta droga nas concentrações de 10 e 25 M. Na análise molecular, o alelo variante 241Met do gene XRCC3 mostrou-se mais freqüente no grupo de pacientes tanto na amostra estudada na análise citogenética quanto na amostra estudada na análise molecular, sugerindo uma diminuição da capacidade de reparo destas pacientes, o que poderia conferir um risco aumentado ao CM. Quanto ao hábito tabagista, somente as pacientes não fumantes, portadoras do alelo 241Met do gene XRCC3, possuem um risco aumentado para o CM. Não foi encontrada associação do polimorfismo Arg399Gln do gene XRCC1 com o risco ao CM mesmo quando associado à fatores de risco como hábito tabagista e a presença de familiares com câncer.
In spite of intensive studies and substantial improvements in the understanding of the risk factors and breast cancer (BC) susceptibility, this neoplasia remains as an important cause of death among women worldwide. Age, family history of cancer, early menarche, late menopause, the first pregnancy after the age of 30 years and nulliparity are BC risk factors. Furthermore genetic polymorphisms in repair genes like XRCC1 and XRCC3 could contribute to increase BC risk. The aims of the present study were to evaluate, by Micronucleus Test and Comet Assay, the basal damage and the cellular response to DNA damage induced by Etoposide, in vitro, in BC patients without chemotherapy treatment and in healthy women. Also establish the frequencies of polymorphisms of XRCC1 and XRCC3 genes in this sample and the association of these two polymorphisms with the susceptibility to BC. In the Micronucleus Test it was observed increased sensibility to DNA damage induced by Etoposide in patients group. Patients and healthy women exhibited the same repair capacity to DNA damage induced by Etoposide when evaluated by Comet Assay. Patients > 45 years old showed more sensibility to DNA damage induced by Etoposide (25 M) when were compared with patients 45 years old in Comet Assay. Tobacco habits contributed to increased sensibility to damage induced by Etoposide in Comet Assay in healthy women group when treated with Etoposide in 10 and 25 M. In the molecular analysis, the XRCC3 241Met allele was more frequent in patients group in both analysis (cytogenetic and molecular) suggesting a low repair capacity of DNA damage and consequently increase risk to BC. Non-smokers patients, carriers of XRCC3 241Met allele showed an increased risk to BC. The polymorphism Arg399Gln in XRCC1 gene was not associated with BC risk even if associated with risk factors like tobacco habit and family history of cancer.

A Doença de Alzheimer (DA) é uma demência senil neurodegenerativa crônica, que causa um grande impacto na saúde pública. Apesar de o estresse oxidativo ter sido largamente associado ao processo de envelhecimento e à patogênese das doenças neurodegenerativas (incluindo DA), a literatura sobre o papel do estresse oxidativo no desenvolvimento da DA ainda é escassa assim como para seus fatores de risco. O presente trabalho teve o objetivo avaliar se os linfócitos de pacientes com DA apresentam alterações nos níveis de expressão de alguns genes associados à respostas ao estresse, tais como SOD1, TP53, ATM, ATR, FEN1, FANCG, CDKN1A e MTH1; além de ADAM10 e ADAM17, associados diretamente a patologia. Além disso, foi proposto também avaliar os níveis de danos no DNA e a cinética de reparo dos linfócitos desses indivíduos quando tratados com peróxido de hidrogênio (H2O2), um agente indutor de danos no DNA. As amostras de sangue foram coletadas de pacientes com DA (idade entre 65 a 80 anos) e indivíduos idosos de mesma idade para analisar a expressão gênica protéica por Western blot (n=6) e a expressão transcricional por PCR quantitativa em tempo real (n=7). O ensaio cometa foi realizado para analisar os danos no DNA e a cinética de reparo em linfócitos de pacientes com DA (n=8), indivíduos idosos de mesma idade (n=8) e jovens sadios (n=5; faixa etária entre 18 e 28 anos), cultivados por 48h e tratados com H2O2 por 1h, e analisados em diferentes tempos de recuperação: 0; 0,5; 2 e 6 horas. A análise da expressão gênica por PCR em tempo real mostrou que o gene FANCG, cuja função está relacionada ao controle do ciclo celular e ao reparo do DNA, estava induzido em portadores de DA; o gene CDKN1A, envolvido na resposta a danos no DNA, também se apresentou induzido em portadores de DA. No entanto, não foram observadas alterações com diferenças significativas nos perfis transcricionais dos genes ATM, ATR, FEN1 e MTH1 entre portadores de DA e controles. Em relação às proteínas analisadas, foi observada uma sutil diminuição nos níveis da SOD1 em DA, mas não houve diferenças para ADAM10 e ADAM17. Além disso, observou-se um aumento da expressão da proteína TP53, enquanto a análise da forma fosforilada (serina 15) apresentou baixos níveis de indução. Esses resultados são compatíveis com a ausência de diferença nos níveis de expressão dos genes ATM e ATR. Em relação à análise de indução de danos no DNA e à cinética de reparo, os resultados mostraram diferenças significativas entre os portadores de DA e os controles, o que pode sugerir que os mecanismos envolvidos no processamento do dano oxidativo são diferentes na patologia de Alzheimer quando comparados ao processo de envelhecimento per se. Finalmente, os resultados obtidos sustentam a hipótese de que as vias de reparo do DNA podem estar comprometidas na DA. Além disso, foi mostrado que linfócitos do sangue periférico humano podem refletir pelo menos algumas das alterações associadas à doença, o que incentiva maiores investigações nessas células que possam fornecer biomarcadores com potencial para contribuir na caracterização da DA.
Alzheimers disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder that causes a high impact on public health. Although oxidative stress has been associated with the aging process and the pathogenesis of neurodegenerative diseases (including AD), the literature is still scarce regarding the risk factors for the disease and the role of oxidative damage in the development of AD. The purpose of the present work was to study whether lymphocytes of AD patients display alterations in the expression levels of several genes related to stress responses, such as SOD1, TP53, ATM, ATR, FEN1, FANCG, CDKN1A, MTH1; and the genes ADAM10 and ADAM17 directly associated with the pathology. In addition, our objective was to evaluate the levels of DNA damage and repair kinetics in lymphocytes treated with hydrogen peroxide (H2O2). Blood samples were collected from AD patients (age between 65 and 80 years) and elderly individuals in order to analyze protein expression by Western blot (n=6) and transcript expression by quantitative real time PCR (n=7). The comet assay was used to investigate DNA damage and repair kinetics in lymphocytes of AD patients (n=8), elderly age-matched individuals (n=8), and young healthy individuals (n=5; age between 18 and 28 years). In order to accomplish that, lymphocytes were cultured for 47h, treated with H2O2 for 1h, and analyzed at different recovery times: 0, 0.5, 2, and 6h. The analysis of gene expression by real time qPCR showed that FANCG (implicated in cell cycle control and DNA repair) and CDKN1A (involved in the response to DNA damage stimulus) were both up-regulated in AD patients when compared to controls. In contrast, alteration in transcript profiles of ATM, ATR, FEN1, and MTH1 genes were not significantly different between groups of patients and controls. A small decrease in SOD1 protein levels was detected in AD patients; but, the proteins ADAM10 and ADAM17 expression levels was not different. Moreover, the expression of TP53 was increased in AD patients, while only low levels of TP53-phospho-Ser15 could be found; the latter is consistent with the fact that alterations in the expression levels of ATM and ATR were not observed. Regarding the analysis of DNA damage and repair kinetics, results showed significant differences between AD patients and controls, suggesting that the mechanisms involved in the oxidative DNA damage processing are different in the pathology of Alzheimers disease compared to the process of aging itself. Therefore, the results of the present study support our hypothesis that repair pathways may be compromised in AD. In addition, we showed that peripheral lymphocytes may reflect at least some alterations associated to the disease, encouraging further investigation to search for biomarkers present in these cells that might characterize AD.

A quimiorresistência de tumores constitui um dos maiores obstáculos que levam comumente ao fracasso da terapia. Os mecanismos relevantes que contribuem para a resistência celular incluem: bombas de efluxo; alterações na interação entre a droga e o seu alvo e mudanças nas respostas celulares, em particular uma habilidade aumentada de reparar os danos induzidos no DNA e defeitos nas vias apoptóticas. A capacidade de reparar os danos no DNA e a evasão da apoptose são de grande importância, uma vez que a maioria dos quimioterápicos tem sua ação baseada na indução de citotoxicidade pela capacidade de gerar lesões no DNA. Desta forma, uma importante estratégia para melhorar a quimioterapia é o desenvolvimento de abordagens mais seletivas e mecanismos que contornem a resistência tumoral. Neste trabalho, através de um estudo sobre os genes e suas respectivas vias envolvidas no reparo, capacidade de sobrevivência e sinalização de danos induzidos pela nimustina (ACNU) - um agente cloroetilante comumente utilizado em tratamentos quimioterápicos de tumores sólidos - identificamos genes potencialmente alvos para uma terapia adjuvante. Demonstramos que células de glioma p53mt tem menor capacidade de reparo de ICLs induzidos por esta droga do que células p53wt. Também, que a via de NHEJ (\'\'Non Homologous End Joining\'\') não é uma via preferencial de reparo dessas lesões, mas que a via de NER (\'\'Nucleotide Excision Repair\'\') (ou especificamente os produtos gênicos XPA, XPC e XPF) é bastante importante. Curiosamente, na ausência de XPA, NHEJ assume uma participação no reparo dessas lesões, provavelmente devido a um aumento no número de DSBs e saturação das outras vias de reparo. Da mesma forma, verificamos que a DNA polimerase POLH (XPV), envolvida em TLS (\'\'Translesion Synthesis\'\'), também participa na tolerância dessas lesões. Neste contexto, encontramos evidências de que a polimerase TLS (especificamente POLH e POLK) apresentam-se superexpressas em amostras de gliomas, podendo desta forma concorrerem tanto para a tumorigênese quanto para a resistência observada nestes tipos tumorais. Por fim, realizamos o silenciamento gênico através da teconologia de RNAi, que reprimem os genes pela eliminação do transcrito mRNA correspondente, prevenindo a síntese protéica. Os genes-alvo escolhidos para o silenciamento foram, desta forma, XPC, XPF, POLH e POLK. O silenciamento gênico de XPC, XPF e POLH demonstraram-se capazes de sensibilizar significativamente células de glioma, permitindo-nos sugerir estas proteínas como elementos importantes na quimioresistência de gliomas ao ACNU e colocando a inibição dessas moléculas como uma estratégia importante na sensibilização de gliomas ao ACNU e potencialmente a outros agentes quimioterápicos com o mesmo mecanismo de ação.
The chemoresistance of tumors is one of the most important obstacles that commonly lead to the failure of therapy. The main mechanisms that contribute to cellular resistance include efflux pumps; changes in the interaction between the drug and its target and changes in cellular responses, in particular an increased ability to repair induced DNA damages and defects in apoptotic pathways. The ability to repair DNA damage and evasion of apoptosis are of great importance, since most chemotherapy has its action based on the induction of cytotoxicity by the ability to generate DNA lesions. Thus, an important strategy for improving chemotherapy is the development of more selective mechanisms that circumvent tumor resistance approaches. In this work, through a study of genes and pathways involved in the repair, survival and damage signaling induced by nimustine (ACNU) - a cloroethylating agent commonly used in treatments of solid tumors - we aimed to identify target genes for a potentially adjuvant therapy. We demonstrated that glioma cells p53mt have less ability to repair ICLs induced by this drug then p53wt cells. Also, that the NHEJ (\'\'Non Homologous End Joining\'\') pathway is not the main route of repair of these lesions, but that the NER (\'\'Nucleotide Excision Repair\'\') pathway (or specifically the gene products XPA, XPC and XPF) is very important. Interestingly, in the absence of XPA, NHEJ takes place in the repair of those lesions, probably due to an increase in the number of DSBs and saturation of other repair pathways. Likewise, we found that DNA polimerase involved in TLS (\'\'Translesion Synthesis\'\') POLH (XPV) also participates in tolerance of such lesions. We also found evidence that TLS polimerases (specifically POLH and POLK) are overexpressed in gliomas samples and could play a role in the tumorigenesis and in the resistance observed in these tumor types. Finally, we performed gene silencing through RNAi teconology, which repress genes by eliminating the corresponding mRNA transcript, preventing protein synthesis. The target genes selected for silencing were XPC, XPF, POLH and POLK. The knockdown of XPC, XPF and POLH proved to significantly sensitize glioma cells, suggesting these proteins as important elements in the chemoresistance of gliomas and highlighting the inhibition of these molecules as an important strategy in the sensitization of gliomas to ACNU and probably to other chemotherapeutic agents with the same mechanisms of action.

O mecanismo pelo qual uma célula responde a algum dano no seu material genético é extremamente importante. Isto ocorre pela rápida ativação da maquinaria de reparo de danos no DNA, a qual é composta por uma rede intrincada de sinalização proteica, culminando no reparo do DNA; porém se o dano for irreparável ocorre ativação de mecanismos de morte celular. RhoA,e Rac1 pertencem a família das pequenas proteínas sinalizadoras Rho GTPases, as quais atuam como interruptores moleculares ciclando entre estado ativo (ligada a GTP) e inativo (ligada a GDP). Os componentes desta família estão relacionados ao controle dos mais diversos processos celulares como, por exemplo, remodelamento do citoesqueleto, migração, adesão, endocitose, progressão do ciclo celular e oncogênese. No entanto, apesar das proteínas Rho GTPases estarem envolvidas em um amplo espectro de atividades biológicas, há poucas informações sobre seu papel na manutenção da integridade genômica quando células são submetidas a algum agente genotóxico. Para investigar o envolvimento das GTPases RhoA e Rac1 nas respostas de células submetidas a radiação gama, foram gerados, a partir de células de carcinoma de cervix humano - HeLa, sublinhagens clonais mutantes de RhoA e Rac1 expressando exogenamente RhoA constitutivamente ativa (HeLa-RhoA V14), RhoA dominante negativa (HeLa-RhoA N19), Rac1 constitutivamente ativa (HeLa-Rac1 V12) e Rac1 dominante negativa (HeLa-Rac N17). Após estas linhagens celulares serem expostas a diferentes doses de radiação gama, observamos que ambas GTPases, RhoA e Rac1, são ativadas em resposta aos efeitos da radiação. Além disso, a modulação da atividade destas enzimas, através das mutações, levou a uma alteração das respostas celulares frente aos danos no DNA, como uma redução da capacidade de reparar quebras simples e duplas nas fitas do DNA. Por outro lado, a deficiência de RhoA ou Rac1 GTPase levou a uma redução da ativação de Chk1 e Chk2 ou da fosforilação da histona H2AX, respectivamente, prejudicando os mecanismos de detecção de danos no DNA e levando as células a permanecerem mais tempo nos pontos de checagem G1/S e/ou G2/M do ciclo celular. Esses fatores contribuíram de modo expressivo para a redução da proliferação e sobrevivência celular levando as células à morte. Por fim, ensaios celulares de reparo de danos de um DNA exógeno através de mecanismos de Recombinação Homóloga (HR) e Recombinação Não-Homóloga de extremidades (NHEJ), demonstraram que a inibição da atividade de RhoA reduz significativamente a eficiência de ambas vias de reparo. Desta maneira, este trabalho demonstra e reforça a existência de mais um viés de atuação das pequenas GTPases RhoA e Rac1, agora em células HeLa, nas respostas celulares aos danos induzidos por exposição a radiação gama, modulando a sobrevivência, proliferação e indiretamente modulando resposta ao reparo do DNA através da via de Recombinação Homóloga e Não-Homóloga
The mechanism by which a cell responds to DNA damage is extremely important. This occurs by a quick activation of the DNA damage repair machinery, which consists of an intricate protein signaling network culminating in DNA repair. But if the damages are irreparable occurs there is activation of cell death mechanisms. RhoA and Rac1 belong to family of small Rho GTPases, signaling proteins that act as molecular switches cycling between the active state (GTP-bound) and inactive state (GDP-bound). Members of this family are implicated in the control of diverse cellular process such as cytoskeletal remodeling, migration, adhesion, endocytosis, cell cycle progression, and oncogenesis. However, despite Rho proteins are involved in a broad spectrum of biological activities, there is just a few information about their roles in the maintenance of genomic integrity, that is, when the cells are subjected to some kinf of genotoxic agent. To investigate the involvement of the GTPases RhoA and Rac1 in cellular responses to gamma radiation, we generated from human cervix carcinoma cells - HeLa, clonal sublines of RhoA and Rac1 mutants, exogenous and stably expressing the constitutively active RhoA (HeLa-RhoA V14), the dominant negative RhoA (HeLa-RhoA N19), the constitutively active Rac1 (HeLa-Rac1 V12) and the dominant negative Rac1 (HeLa-Rac1 N17). After all these cell lines have been exposed to different doses of gamma radiation, we found that both GTPases, RhoA and Rac1, are activated in response to the radiation effects. Furthermore, the modulation of two enzymes activity, by using the mutant clones, led to a change in cellular responses to the DNA damage, as the reduction in the capacity of repairing DNA single and double strand breaksr. On the other hand, the deficiency of RhoA or Rac1 GTPase led to a reduction of Chk1 and Chk2 activation, or on the phosphorylation of histone H2AX, respectively, hindering the mechanisms of DNA damage detection and arresting cells in the G1/S and/or G2/M checkpoints of cell cycle. These factors significantly contributed to the reduction of cell proliferation and survival, leading cells to death. Finally, cellular assays of DNA damage repair of exogenous DNA by Homologous Recombination (HR) and Non-Homologous End Joining (NHEJ), demonstrated that RhoA inhibition significantly reduced the repair efficiency of both pathways. Thus, this work demonstrates and reinforces the existence of other biological functions of small GTPases RhoA and Rac1 in HeLa cells, by regulating cellular responses to DNA damage induced by exposure to gamma radiation, modulating the survival, proliferation and indirectly modulating the response to DNA damage repair pathway through the Homologous Recombination and Non-Homologous Recombination

A via de Reparo por Excisão de Nucleotídeos (NER) é responsável pelo reparo das lesões causadas pela luz ultravioleta (UV) e de outras lesões capazes de distorcer a dupla hélice, bloqueando a replicação e a transcrição. Os pacientes que apresentam as síndromes recessivas raras Xeroderma Pigmentosum (XP), tricotiodistrofia (TTD) e síndrome de Cockayne (CS) possuem mutações em algum dos 11 genes relacionados ao NER e à transcrição basal. Mutações na proteína XPD levam ao surgimento de diferentes fenótipos: XP, TTD, XP/CS ou COFS (Cerebro-Oculo-Facio-Skeletal Syndrome), uma forma rara de CS. Os pacientes XP apresentam alta incidência de câncer de pele, o que não ocorre com os pacientes TTD e CS, além de poderem apresentar perda neuronal progressiva, enquanto todos os CS e TTD apresentam uma diminuição na mielinização do cérebro. As neuropatologias são provavelmente associadas a problemas no reparo de danos endógenos no DNA das células nervosas. Diversos trabalhos mostraram o envolvimento do NER no reparo desses danos, os quais pensava-se serem reparados apenas por outro mecanismo, o Reparo por Excisão de Base. Neste trabalho mostramos que fibroblastos de pacientes XP-D, XP-D/CS e TTD, portadores de mutações em XPD, são sensíveis ao estresse oxidativo induzido pelo tratamento com azul de metileno fotoativado, apresentando bloqueio prolongado no ciclo celular e permanência da sinalização de danos ao DNA. A complementação das diferentes linhagens com o gene XPD/ERCC2 foi capaz de restaurar a sobrevivência celular. Foram detectadas diferenças importantes na capacidade de reparo/retomada da transcrição após danos gerados por estresse oxidativo em DNA plasmidial, além da ativação de vias diferentes de morte celular: fibroblastos XP-D apresentam maior capacidade de reparo e apresentam morte por apoptose após estresse oxidativo, enquanto os fibroblastos XP-D/CS e TTD apresentam menor capacidade de reparo ativação de mais de uma via de morte celular (apoptose e necrose), diferenças que podem estar ligadas ao fenótipo dos pacientes. Mutações no gene codificante para a DNA polimerase n, POLH, estão associadas à forma variante de XP (XP-V). Pol n é uma polimerase especializada na síntese translesão (TLS) de fotoprodutos, além de estar implicada na TLS de outros tipos de lesões como bases oxidadas, e em vias não relacionadas à TLS como a hipermutação somática e à replicação de regiões de DNA com arquiteturas não-canônicas. Neste trabalho mostramos que os fibroblastos de pacientes XP-V apresentam sensibilidade ao estresse oxidativo. Mostramos uma indução da proteína pol n em fibroblastos primários após danos genotóxicos, associada ao aumento da capacidade de lidar com a parada na forquilha de replicação, possibilitando a continuidade da replicação do DNA e ao aumento da sobrevivência celular. Mostramos uma diferença na estabilidade genômica nos genes das imunoglobulinas dos pacientes XP-V idosos em comparação com os pacientes jovens e controles de idade pareada, mostrando que a ausência dessa polimerase pode estar ligada ao aumento da instabilidade genômica nesses genes
The Nucleotide Excision Repair (NER) pathway is responsible for the repair of UV photoproducts and other bulky lesions that block both replication and transcription. Patients with the rare recessive disorders Xeroderma Pigmentosum (XP), trichothiodystrophy (TTD) and Cockayne Syndrome (CS) carry mutations in one of the 11 NER genes, linked to repair and basal transcription. Mutations in XPD lead to different phenotypes: XP, TTD, XP/CS or COFS (Cerebro-Oculo-Facio-Skeletal Syndrome), a rare form of CS. XP patients have high incidence of skin cancer, which does not occur in TTD or CS patients, although ther may present neurodegeneration, while all CS and TTD patients have neurodevelopmental symptoms linked to dysmielynation. The pathology of these neurological diseases is probably associated with deficient repair of DNA lesions in nervous cells, generated by endogenous processes. Many groups including ours have demonstrated the involvement of NER in the repair of these lesions, previously thought to be exclusively repaired by Base Excision Repair. In this work we show high sensitivity of both primary and transformed XP-D, XP-D/CS and TTD human fibroblasts in response to oxidative stress generated by photoactivated methylene blue, with prolonged cell cycle arrest and DNA damage signaling. The complementation of the three different cell lines with the XPD/ERCC2 gene was able to restore cell survival. We detected important differences in repair capacity/transcription resumption after damage generated by oxidative stress in plasmid DNA, besides the activation of different cell death pathways: XP-D cells have higher repair capacity and die by apoptosis, while XP-D/CS and TTD cells have little repair capacity and activate more than one death pathway (apoptosis and necrosis). We believe these differences can be related to the patients\' phenotypes. Mutations in DNA polymerase n coding gene, POLH, are associated with the variant form of XP (XP-V). Pol n is a translesion synthesis (TLS) polymerase specialized in the TLS past CPD photoproducts, besides other lesions like oxidized bases, and in other processes like somatic hypermutation and DNA replication in structured regions. In this work we show XP-V human fibroblasts are sensitive to oxidative stress. We detected an induction of pol n after genotoxic stress in primary cells, associated with increased ability to deal with the stalled replication fork, and consequently to DNA replication restart and cell survival. In addition, we detected a difference in genomic stability in immunoglobulin genes in aged XP-V patients in comparison to both young patients and age-matched controls, showing the absence of this polymerase may be linked to increased genomic instability in these genes

A proteína APE1 (do inglêsApurinic/Apyrimidinicendonuclease 1/ Redox Factor-1 - APE1/REF-1) é uma enzima multifuncional, cuja expressão encontra-se frequentemente aumentada em gliomas. Além de apresentar atividade no reparo por excisão de base (BER), o gene APE1 também atua como fator de redução, mantendo fatores de transcrição (FTs) em um estado reduzido ativo. A via BER de reparo do DNA tem sido apontada como um possível fator de resistência a terapias baseadas no uso de agentes alquilantes, tais como temozolomida (TMZ). No presente trabalho, utilizou-se a estratégia de inibição da transcrição do gene APE1 pelo método de RNA interferente(siRNA) e tratamento com a droga TMZ nas células de glioblastoma (GBM), T98G (resistente à TMZ) e U87MG (sensível à TMZ), a fim de verificar a influência do silenciamento do gene APE1 sobre as respostas celulares à droga avaliadas por vários ensaios, bem como os efeitos sobre a expressão transcricional dos genes alvos dos FTs regulados por APE1. O silenciamento de APE1 e o tratamento das células T98G com a TMZ foram eficazes no sentido de reduzir a proliferação e a capacidade clonogênica, além de intervir na progressão do ciclo celular com bloqueio na fase S. Tais efeitos foram acompanhados pelo aumento da indução de danos no DNA e da expressão de H2AX fosforilada (H2AX), o que justifica a queda na sobrevivência celular. O mesmo efeito não foi observado nas células U87MG silenciadas para APE1 e tratadas com a TMZ, havendo o predomínio dos efeitos causados pela TMZ, exceto por uma leve indução de danos no DNA e de H2AX. Adicionalmente, nas células T98G silenciadas e tratadas, verificou-se uma moderada indução de apoptose, que foi observada ao longo dos tempos avaliados (1 a 10 dias), com uma leve indução de caspase-3 (5 dias); nessas células, observou-se também a indução (3,8 vezes) de morte celular autofágica (5 dias). Entretanto, nas células U87MG,a indução de apoptose foi baixa e não houve indução de morte por autofagia, sugerindo outros mecanismos de morte envolvidos na eliminação dessas células em resposta ao tratamento com a TMZ. O silenciamento de APE1 causou uma redução acentuada na invasão das células T98G, de forma similar à observada nas células somente tratadas com a TMZ, sendo que a combinação (silenciamento de APE1 e tratamento com a droga) resultou em um efeito aditivo, enquanto que nas células U87MG a combinação foi eficaz no sentido de reduzir a proporção de células invasivas, fato não observado nas condições isoladas. Os genes COX2 e VEGF, alvos dos FT NFB e HIF-1 (regulados por APE1) foram reprimidos nas células T98G enquanto que o gene VEGF foi induzido nas células U87MG, entretanto, tais alterações no padrão de expressão transcricional foram observadas somente em resposta ao tratamento com a TMZ, independentemente do silenciamento de APE1, indicando nenhuma mudança na atividade redox de APE1, possivelmente pela existência de proteínas APE1 remanescentes na célula. Além disso, a expressão proteica de NFBp65(ser563) foi aumentada em ambas as linhagens silenciadas e tratadas com a TMZ, provavelmente devido à inibição da proliferação celular. Em geral, os resultados do presente trabalho demonstraram que a estratégia de inibição do gene APE1 (participante da via BER) mostrou-se potencialmente viável, suportando a contribuição do BER na resistência à TMZ, visto que nas condições testadas, observou-se uma sensibilização das células de GBM, com efeito restrito às células de GBM resistentes (linhagem T98G), sendo pouco eficaz no sentido de sensibilizar as células sensíveis (linhagem U87MG) a esse agente. Assim, há que considerar as características genéticas de cada linhagem de GBM, visto que estas são cruciais para as respostas apresentadas pelas células aos tratamentos empregados.
APE1 (Apurinic/Apyrimidinic endonuclease 1/ Redox Factor-1 - APE1/REF-1) protein is a multifunctional enzyme whose expression is often increased in gliomas. Besides presenting activity in base excision repair (BER), APE1 also acts as a reduction factor, maintaining transcription factors (TFs) in an active reduced state. The BER pathway has been implicated as a possible factor of resistance to therapies based on the use of alkylating agents such as temozolomide (TMZ). In the present study, we have been using a strategy of small interference RNA (siRNA) to down-regulate the APE1 gene under conditions of treatment with TMZ in T98G (resistant to TMZ) and U87MG (sensitive to TMZ), glioblastoma (GBM), in order to determine the effects of APE1 gene silencing on cellular responses to this drug, evaluated by several assays, as well as the effects on the transcriptional expression of target genes of TFs regulated by APE1. APE1 silencing and TMZ treatment was effective to reduce the cell proliferation and clonogenic capacity of T98G cells, in addition to interfering in the cell cycle progression (S-phase arrest). These effects were accompanied by induction of DNA damage and phosphorylation of H2AX (H2AX), which may explain the decrease in cell survival. The same effect was not observed in silenced U87MG and TMZ-treated cells, being observed a predominance of the effects caused by TMZ itself, except for a slight induction of DNA damage and H2AX. Additionally, in silenced T98G and TMZ-treated cells, there was a moderate induction of apoptosis, as observed over time (1 to 10 days), with a slight induction of caspase-3 (on day 5); for those cells, we also observed autophagic induction (3.8 fold) at day 5. However, the induction of apoptosis and autophagy in U87MG cells was very low, suggesting that other mechanisms of cell death might be involved in the elimination of GBM cells under TMZ treatment. APE1 silencing caused a marked reduction on the invasiveness of T98G cells, similarly to that observed in TMZ treated cells, while the combination (APE1 silencing and drug treatment) led to an additive effect. For U87MG, the treatment combination was effective in reducing the proportion of invasive cells, in spite of an absence of any effect produced by each isolated condition tested. Regarding to the expression profile of target genes of TFs regulated by the APE1 redox activity, it was observed that COX2 and VEGF genes, targets of FTs NFB and HIF-1, were down-regulated in T98G while VEGF gene showed induced in U87MG cells; however, such alterations in the transcriptional expression pattern were observed only in response to TMZ treatment, independently of APE1 gene silencing, indicating no change in the APE1 redox activity, possibly due to the presence of APE1 remaining proteins inside cells. In addition, NFBp65(ser563) protein expression was increased in both cell lines (silenced and treated with TMZ), probably due to the reduced cell proliferation rates. In general, the present results show that the strategy of APE1 gene knockdown was potentially viable, supporting the BER contribution of the mechanism of TMZ resistance, since under the conditions tested, there was a sensitization of GBM cells. However, this effect was restricted to the resistant cell line (T98G cells). Thus, it should be considered the genetic characteristics of each GBM cell line, since these are crucial to the cellular responses to the conditions tested in the present work.

O glioblastoma (GBM) é um tumor extremamente agressivo e resistente aos tratamentos convencionais. Os agentes utilizados na quimio- e radioterapia são indutores de danos no DNA, por induzirem quebras de fita simples (SSBs) e quebras de fita dupla (DSBs), as quais são letais para as células, mas quando eficientemente reparadas pelas células tumorais tornam estas resistentes. As principais vias de reparo de DSBs são: a via por recombinação homológa (Homologous Recombination HR) e por recombinação não- homóloga (Non-homologous end joining NHEJ). As proteínas de reparo participantes dessas vias têm sido estudadas como potenciais alvos moleculares na terapia contra o câncer. A estratégia empregada no presente trabalho foi a de inibir a via de reparo HR em células já comprometidas para a via NHEJ. Para isso foi utilizado o inibidor de RAD51 (uma das principais proteínas da via HR), 3-chloro-1-(3,4-dichlorophenyl)-4- morpholinylo-1H-pyrrole-2,5-dione, conhecido como RI-1(Calbiochem), testado em células de glioma M059J e M059K (deficientes e proficientes para DNA-PK, respectivamente), irradiadas com raios-X. Diferentes ensaios foram realizados para o teste com o inibidor RI-1 em células irradiadas ou não e comparados ao controle sem tratamento. Os resultados dos ensaios de sobrevivência clonogênica mostraram que a concentração de 40 M do inibidor RI-1 exerceu um maior efeito inibitório sobre a capacidade de as células se dividirem e formarem colônias. O RI-1 induziu alterações significativas na cinética do ciclo celular predominantemente na linhagem selvagem M059K, nos tempos de 24 e 72 h. Apesar de a linhagem M059J não mostrar alterações significativas na cinética do ciclo celular, esta demonstrou sensibilidade à irradiação, conforme demonstrado pela cinética de reparo das DSBs, sendo mais lenta em relação à M059K, demonstrando o comprometimento do reparo NHEJ na linhagem mutante para DNA-PK. A expressão das proteínas LIG3, XRCC1 e PARP-1 foram analisadas no tempo de 15 minutos e 24 h após a irradiação. Na presença do inibidor RI-1, a expressão da LIG3 foi aumentada em células M059K (15 min e 24 h) comparadas ao grupo controle. Já a linhagem M059J apresentou uma elevada expressão das proteínas XRCC1 e PARP-1 apenas em 15 min em relação ao controle; esses dados indicaram que um possível reparo de DSBs envolvendo essas proteínas pode ter sido ativado logo nos primeiros minutos após a indução de danos nessas células. O conjunto dos resultados deste trabalho sugere um papel atuante do inibidor RI-1 em células comprometidas para o reparo NHEJ, isto é, a linhagem M059J, levando à sugestão de que vias alternativas de reparo podem possivelmente estar envolvidas na resistência das células tumorais aos tratamentos convencionais.
Glioblastoma (GBM) is an extremely aggressive and resistant tumor to conventional treatments. The agents used in chemotherapy and radiotherapy are inducers of DNA damage, since they induce single strand breaks (SSBs) and doublestrand breaks (DSBs), which are lethal to cells, but when efficiently repaired by tumor cells make them resistant to antitumoral agents. The main repair pathways for DSBs are the homologous recombination (HR) and non-homologous end joining (NHEJ) pathways. Proteins participating in these processes have been studied as potential molecular targets in cancer therapy. Thus, the strategy employed in this work involved the inhibition of HR repair pathway in cells already committed to the NHEJ pathway, aiming to sensitize irradiated GBM cells. An inhibitor of RAD51 (one of the major HR proteins) was used: 3-chloro-1-(3,4-dichlorophenyl) -4 morpholinylo-1Hpyrrole- 2,5-dione, known as RI-1 (Calbiochem); this compound was tested in GBM cells, M059K and M059J (proficient and deficient for the DNA-PK, respectively) irradiated with X-rays. Various assays were performed to test the inhibitory property of RI-1 in irradiated cells and the combination of the inhibitor with X-irradiation, compared with the untreated control. The results of clonogenic survival showed that 40 M of RI-1 inhibitor exerted a higher inhibitory effect on the ability of cells to divide and form colonies. The RI-1 induced changes in cell cycle kinetics predominantly in the wild-type M059K, at 24 and 72 h. Although M059J did not show significant changes in cell cycle kinetics, these cells showed sensitivity to X-irradiation, as shown by the kinetics of DSB repair (gamma-H2AX foci), which was slower compared to M059K, demonstrating the commitment of the NHEJ repair in M059J (mutant for DNA-PK). The expression of LIG3, PARP-1 and XRCC1 proteins were analyzed at 15 min. and 24 h after irradiation. In the presence of the inhibitor RI-1, LIG 3 expression was increased in M059K cells (15 min. and 24 h) compared to the control group. M059J cells showed a high expression of XRCC1 and PARP-1 only at 15 min., compared to the control. These data indicated that a possible repair of DSBs involving these proteins may have been activated in the first minutes after DNA damage induction. The overall results of this study suggest that RI-1 inhibitor was efficient to influence cellular responses in cells committed to the NHEJ repair, i.e. M059J cell line, leading to the hypothesis that alternative repair pathways may be possibly involved in the resistance of tumor cells.

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Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior
Esp?cies reativas de oxig?nio (EROs) s?o produtos do metabolismo celular capazes de reagir com biomol?culas, como prote?nas, lip?deos e ?cido nucl?ico. Essas rea??es podem causar modifica??es delet?rias para a c?lula. Fotossensibilizadores como o azul de metileno (MB), s?o capazes de produzir EROs, como o oxig?nio singlete (1O2), uma das formas mais reativas do oxig?nio molecular. O 1O2 ? capaz de oxidar guaninas, gerando les?es no DNA, como 7,8-dihydro-8-oxoguanine (8-oxoG), o mais frequente produto da oxida??o, que durante a replica??o pode emparelhar com adenina levando ? muta??es. Foi de interesse desse estudo, caracterizar a citotoxicidade, o potencial mutag?nico e o padr?o de express?o prot?ica, durante o estresse oxidativo induzido pelo MB, usando como modelo cepas de Escherichia coli proficiente em reparo e deficientes em MutY-Glicosilase, uma enzima de reparo envolvida na corre??o de pares 8-oxoG:Adenina. Essas cepas foram tratadas com MB em presen?a ou aus?ncia de luz. O crescimento, sobreviv?ncia, a taxa de mutag?nese e padr?o de s?ntese prot?ica, foram analisados. O tratamento afetou o crescimento bacteriano, induzindo morte celular, mutag?nese, e mudan?as no padr?o de s?ntese prot?ica em ambas as cepas. Entretanto a cepa deficiente em MutY mostrou uma maior sensibilidade em rela??o a cepa proficiente. Adicionalmente, a cepa deficiente em MutY apresentou um padr?o de express?o prot?ica diferenciado quando comparado com a cepa proficiente. Esses resultados sugerem o envolvimento da MutY na corre??o de les?es de DNA n?o caracterizadas e que a aus?ncia de MutY induz altera??es no padr?o de express?o prot?ica

RIBEIRO JÚNIOR, H. L. Expressão de genes relacionados às vias de reparo de danos em fita dupla no DNA em pacientes com Síndrome Mielodisplásica. 2016. 156 f. Tese (Doutorado em Ciências Médicas) - Faculdade Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
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The myelodysplastic syndrome (MDS) is a group of clonal hematopoietic stem cell disorders characterized by cytopenia (s) peripheral (s), dysplasia of one or more myeloid cell lineages and increased risk of acute myeloid leukemia development. MDS is considered a disease of elderly people, since approximately 80% of patients are over 60 years of diagnosis. The causes of MDS are known only in 15% of cases. With respect to environmental factors such as MDS triggers may be included the use of prior chemotherapy, especially alkylating agents and purine analogs, radiation therapy and smoking. The pathogenesis of MDS involves DNA damage in hematopoietic stem cells affected probably by double-stranded damage (DSB) in the DNA and the case of joints by non-homologous ends (NHEJ) and homologous recombination main repair mechanisms necessary to ensure stability genomics of stem cells. This cohort study aimed to assess the level of expression of mRNA of the genes active in the repair mechanism of double-stranded DNA damage (BRCA1, BRCA2 and RAD51, operating in HR mechanism, the XRCC5, XRCC6 and LIG4 related mechanism for NHEJ and, finally, the ATM) linking the molecular findings with their polymorphic variants (rs4793191, rs9567623, rs1801320, rs3835, rs2267437, rs1805388 and rs228593, respectively) and with clinical and socio-demographic of patients of Myelodysplastic Syndromes. This genotyping analysis was based on qPCR methodology, including bone marrow samples from 83 patients with MDS and 10 bone marrow samples from healthy elderly volunteers. The MDS patients were diagnosed according to the criteria proposed by the World Health Organization and stratified according to the criteria established by prognósitoc Score Index International Prognostic revised. In this study we observed that: 1. the ATM, BRCA1, BRCA2 and RAD51 genes were significantly associated with cellularity variable bone marrow of patients with MDS; 2. the XRCC5 gene introduced is associated with the presence of ringed sideroblasts on the analysis of the bone marrow of patients with MDS; 3. The BRCA2, RAD51 and LIG4 genes correspond to potential markers of poor prognosis and progression in clonal cases of MDS de novo of high level, being associated with decreased survival and a high chance of progression to AML; 4. the XRCC6 gene is a negative prognostic factor for patients at low risk, it is evident that the decrease in expression of this gene is able to identify an unfavorable subgroup within the low-risk patients who have higher dependence transfusion and increased genomic instability and finally, 5 the results of analysis of influence of functional polymorphisms in MDS emphasize the importance of polymorphism rs228593, rs2267437 and rs1805388 in differentiating the expression levels of ATM, XRCC6 and LIG4 genes, respectively, compared to patients with clinical variables MDS representing novel targets for the study of the pathogenesis of this disease. We demonstrate that the DSBs repair related genes are also related to the pathogenesis of MDS. These results support the importance of the expression levels of ATM, BRCA1, BRCA2, RAD51, XRCC5, XRCC6 and LIG4 genes, as well as the frequency of the respective polymorphisms (rs228593, rs4793191, rs9567623, rs1801320, rs3835, rs2267437 and rs1805388) in the maintenance genomic stability of hematopoietic stem cells promoting a better understanding of the etiology, diagnosis and prognostic stratification and the process of clinical development of Myelodysplastic Syndromes.
Síndrome Mielodisplásica (SMD) é um grupo de doenças clonais das células progenitoras hematopoiéticas, caracterizadas por citopenia(s) periférica(s), displasia de uma ou mais linhagens celulares mielóides e aumento do risco de desenvolvimento de leucemia mielóide aguda. A SMD é considerada uma doença de pessoas idosas, pois aproximadamente 80% dos pacientes possuem mais de 60 anos ao diagnóstico. As causas da SMD são conhecidas em apenas 15% dos casos. Em relação aos fatores ambientais como desencadeadores da SMD, podem ser incluídos o uso de quimioterapia prévia, especialmente de agentes alquilantes e análogos da purina, radioterapia e tabagismo. A patogênese da SMD envolve danos no DNA nas células tronco hematopoéticas acometido provavelmente pelos danos de fita dupla (DSB) no DNA tendo o processo de junções por extremidades não-homólogas (JENH) e recombinação homóloga como principais mecanismos de reparo necessários para garantir a estabilidade genômica das células-tronco. Este estudo de coorte propôs avaliar o nível de expressão do mRNA dos genes atuantes no mecanismo de reparo em danos de fita dupla no DNA (BRCA1, BRCA2 e RAD51, atuantes no mecanismo de Recombinação Homóloga; o XRCC5, XRCC6 e LIG4 relacionados ao mecanismo de Junções por Extremidades não-Homólogas e, por fim, o ATM) associando os achados moleculares com suas variantes polimórficas (rs4793191, rs9567623, rs1801320, rs3835, rs2267437, rs1805388 e rs228593, respectivamente) e com variáveis clínicas e sócio-demográficas de pacientes portadores de Síndrome Mielodisplásica. Esta análise de genotipagem baseou-se na metodologia de qPCR, entre amostras de medula óssea de 83 pacientes com SMD e 10 amostras de medula óssea de idosos voluntários sadios. Os pacientes com SMD foram diagnosticados de acordo com os critérios propostos pela Organização Mundial de Saúde e estratificados de acordo com os critérios prognósitoc estabelecidos pelo Índice de Score Prognóstico Internacional revisado. Com este estudo foi possível identificar que: 1. os genes ATM, BRCA1, BRCA2 e RAD51 foram associados significativamente com a variável de celularidade da medula óssea dos pacientes com SMD; 2. o gene XRCC5 apresentou-se associado com a presença de sideroblastos em anel quanto à análise da medula óssea dos pacientes com SMD; 3. os genes BRCA2, RAD51 e LIG4 correspondem a possíveis marcadores de pior prognóstico e de progressão clonal em casos de SMD de novo de alto grau, estando associados a uma diminuição da sobrevida e a uma elevada chance de evolução para LMA; 4. o gene XRCC6 é um fator de prognóstico desfavorável para os pacientes de baixo risco, sendo evidente que a diminuição da expressão deste gene é capaz de identificar um subgrupo desfavorável dentro dos pacientes de baixo risco que apresentariam maior dependência transfusional e maior instabilidade genômica e, por fim, 5. os resultados das análises de influência dos polimorfismos funcionais na SMD realçam a importância dos polimorfismos rs228593, rs2267437 e rs1805388 na diferenciação dos níveis de expressão dos genes ATM, XRCC6 e LIG4, respectivamente, frente às variáveis clínicas de pacientes com SMD, representando novos alvos para o estudo da patogênese desta doença. Demonstramos que os genes relacionados à reparação das DSBs são também relacionados a patogênese da SMD. Estes resultados suportam a importância dos níveis de expressão dos genes ATM, BRCA1, BRCA2, RAD51, XRCC5, XRCC6 e LIG4, como também da frequência dos seus respectivos polimorfismos (rs228593, rs4793191, rs9567623, rs1801320, rs3835, rs2267437 e rs1805388) na manutenção da estabilidade genômica das células tronco hematopoiéticas promovendo um melhor entendimento da etiologia, estratificação diagnóstica e prognóstica e do processo de evolução clínica da Síndrome Mielodisplásica.

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A SÃndrome MielodisplÃsica (SMD) à um grupo de doenÃas clonais das cÃlulas progenitoras hematopoiÃticas, caracterizadas por citopenia(s) perifÃrica(s), displasia de uma ou mais linhagens celulares mielÃides e aumento do risco de desenvolvimento de leucemia mielÃide aguda. A SMD à considerada uma doenÃa de pessoas idosas, pois aproximadamente 80% dos pacientes possuem mais de 60 anos ao diagnÃstico. SÃo raras na infÃncia, sendo observadas em menos de 5% das neoplasias hematolÃgicas que acometem pacientes com menos de 14 anos de idade. A patogÃnese da SMD envolve danos no DNA nas cÃlulas tronco hematopoÃticas acometido provavelmente pelos danos de fita dupla (DSB) no DNA tendo o processo de junÃÃes por extremidades nÃo-homÃlogas (JENH) e recombinaÃÃo homÃloga como principais mecanismos de reparo necessÃrios para garantir a estabilidade genÃmica das cÃlulas-tronco. Este estudo de coorte propÃs avaliar a associaÃÃo dos polimorfismos BRCA1 rs4793191, BRCA2 rs9567623 e RAD51 rs1801320, atuantes no mecanismo de RecombinaÃÃo HomÃloga; o XRCC5 rs3835, XRCC6 rs2267437 e LIG4 rs1805388 relacionados ao mecanismo de JunÃÃes por Extremidades nÃo-HomÃlogas e, por fim, o ATM rs228593, um sensor molecular ao dano em DSB. Esta anÃlise de genotipagem baseou-se na metodologia de PCR-RFLP, entre amostras de medula Ãssea de 60 pacientes com SMD, oriundos do Hospital UniversitÃrio Walter Cantidio, e 82 amostras de sangue perifÃrico de idosos voluntÃrios sadios. Os pacientes com SMD foram diagnosticados de acordo com os critÃrios propostos pela OrganizaÃÃo Mundial de SaÃde. Os genÃtipos dos polimorfismos estudados encontravam-se em equilÃbrio de Hardy-Weinberg (p>0,05), exceto o polimorfismo rs1805388 para o gene LIG4. Nossos resultados apresentaram para o polimorfismo rs228593 do gene ATM uma associaÃÃo do genÃtipo heterozigoto A/G (p=0,008, OR 0,225, IC 0,075-0,680) com diminuiÃÃo de risco para SMD adicionada com associaÃÃo do genÃtipo A/G com as variÃveis clÃnicas de citopenia (p=0,032, OR 5,250, IC 1,151-23,937), na faixa de 0-1 citopenias no sangue perifÃrico, e com prognÃstico favorÃvel para o Ãndice prognÃstico do IPSS (p<0,001, OR 21,95, IC 29,791-16,185). Para o polimorfismo rs2267437 para o gene XRCC6 relacionamos o genÃtipo mutante C/G e C/G+G/G com a variÃvel celularidade na medula Ãssea na faixa de normocelular + hipercelular (p=0,023, OR 5,556, IC 1,270-24,239). Para o polimorfismo rs3835 do gene XRCC5 identificamos que o genÃtipo A/G està altamente associado com a diminuiÃÃo de risco para SMD (p<0,001, OR 0,100, IC 0,035-0,289). Para o polimorfismo rs1801320 do gene RAD51, associamos o genÃtipo heterozigoto mutante G/C com diminuiÃÃo de risco para SMD (p=0,053, OR 0,453, IC 0,203-1,009). Adicionalmente, associamos o genÃtipo selvagem G/G com a variÃvel idade (p<0,001, OR 24,521, IC 64,033-93,907), na faixa de maior que 60 anos de idade, e com a variÃvel citopenia (0-1 citopenias) (p<0,001, OR 16,099, IC 31,299-82,808). NÃo obtivemos associaÃÃo significante entre os polimorfismos rs 4793191, rs9567623 e rs1805388 para os genes BRCA1, BRCA2 e LIG4, respectivamente, e as variÃveis clÃnicas para os pacientes com SMD. Neste estudo demonstramos que os genes relacionados a DSB sÃo tambÃm relacionados à patogÃnese da SMD. Estes resultados suportam a importÃncia dos polimorfismos rs228593, rs3835, rs2267437 e rs1801320 para os genes ATM, XRCC5, XRCC6 e o RAD51, respectivamente, na manutenÃÃo da estabilidade genÃmica promovendo um melhor entendimento da gÃnese e etiologia da SÃndrome MielodisplÃsica.
Myelodysplastic Syndrome (MDS) is a group of diseases of clonal hematopoietic progenitor cells, characterized by cytopenia (s) peripheral (s), dysplasia of one or more myeloid cell lineages and increased risk for development of acute myeloid leukemia. MDS is considered a disease of older people, because approximately 80% of patients have more than 60 years at diagnosis. Are rare in children, being observed in less than 5% of hematologic malignancies that affect patients under 14 years of age. The pathogenesis of MDS involves DNA damage in hematopoietic stem cells probably affected by Double-Strand Break (DSB) in the process of Non-homologous end join (NHEJ) and homologous recombination (HR) repair mechanisms as key for ensuring genomic stability of cells trunk. This cohort study proposed evaluate the association between rs4793191, rs9567623 and rs1801320 polymorphisms of the BRCA1, BRCA2 and RAD5 genes, acting on the HR mechanism; the rs3835, rs2267437 and rs1805388 of the XRCC5, XRCC6 and LIG4, related with NHEJ mechanism and, finally, ATM rs228593 as molecular sensor damage in DSBs. This genotyping analysis was based on the methodology of PCR-RFLP, between bone marrow samples of 60 patients with MDS, from the University Hospital Walter Cantidio, and 82 peripheral blood samples of elderly healthy volunteers with approval in the CEP / HUWC under protocol No. 027.04.12. The MDS patients were diagnosed by examination of bone marrow and bone marrow cytogenetic analysis technique by G band. The genotypes studied polymorphisms were in Hardy-Weinberg equilibrium (p> 0.05), except for the rs1805388 polymorphism in LIG4 gene. Our results showed for the rs228593 polymorphism of the ATM gene association with low-risk MDS for genotype A /G (p = 0.008, OR 0.225, CI 0.075 to 0.680) with added association of genotype A/G with the clinical variables of cytopenia (p = 0.032, OR 5.250, CI 1.151 to 23.937), in the range of 0-1 in peripheral blood cytopenias, and with favorable prognosis in IPSS (p <0.001, OR 21.95, CI 29.791 to 16.185). For the rs2267437 polymorphism in the gene XRCC6 relate the mutant genotype C / C and G / G + G / G with variable marrow cellularity in the range of normocellular + hypercellular (p = 0.023, OR 5.556 CI 1.270 to 24.239). For the genotypes of rs3835 polymorphism of the XRCC5 gene identify the genotype A / G is highly associated with low-risk MDS (p <0.001, OR 0.100, CI 0.035 to 0.289). Additionally, for the rs1801320 polymorphism of the gene RAD51, we associate the mutant heterozygous genotype G/C with low-risk MDS (p = 0.053, OR 0.453, CI 0.203 to 1.009). For the same polymorphism, we associate the wild genotype G / G with variable age (p <0.001, OR 24.521, CI 64.033 to 93.907), in the range of greater than 60 years old, and with the variable cytopenia (0-1 cytopenias) (p <0.001, OR 16.099, CI 31.299 to 82.808). We did not obtain significant association between polymorphisms rs 4793191, rs9567623 and rs1805388 for the genes BRCA1, BRCA2 and LIG4, respectively, and clinical variables for patients with MDS. In this study we demonstrate that genes related to DSB are also related to the pathogenesis of MDS. These results support the importance of polymorphisms rs228592, rs3835, rs2267437 and rs1801320 in the ATM, XRCC5, XRCC6 and RAD51 genes, respectively, in the maintenance of genomic stability by promoting a better understanding of the genesis and etiology of myelodisplastic syndrome.

Introdução: As bactérias apresentam uma série de mecanismos químicos que lhes garantem resistência a condições extremas do ambiente. Frente a sérios danos que podem ser causados, vê-se a importância do sistema imunológico na defesa e combate aos agentes agressores. Objetivo: Caracterizar as principais células envolvidas no mecanismo de defesa do sistema imunológico contra superbactérias. Material e métodos: As buscas foram realizadas em bases de dados bibliográficas — SciELO, BIREME, LILACS, livros de Imunologia e Patologia. Incluiu-se artigos do período de janeiro de 2010 a dezembro de 2019, com delineamento experimental ou observacional, em Inglês, Português e Espanhol. Resultados: O sistema complemento atua na destruição de microrganismos infecciosos, caracterizando-se por apresentar três vias, a clássica, a lectina de ligação à manana (MBL) e a via alternativa. Os neutrófilos geram fibras extracelulares, chamadas de “neutrophil extracellular traps” (NETs), caracterizando uma nova estratégia de remoção de patógenos (bactérias Gram-positivas e Gram-negativas). Por meio da liberação de proteínas com atividade microbicida, os macrófagos podem destruir esses micro-organismos. Alguns micro-organismos podem ser resistentes à ação microbicida, assim, os macrófagos tornam-se grandes e multinucleados, impedindo a disseminação do patógeno. Preparados para lançar EETs em resposta a um produto bacteriano, os eosinófilos, demonstraram que ocorre morte de 90% das bactérias inoculadas, por um mecanismo independente da fagocitose. Além disso, eosinófilos intestinais e deposição de DNA extracelular, permitiram proteção contra sepse microbiana. Os linfócitos B são os responsáveis por produzir os anticorpos, porém os anticorpos não penetram nas células hospedeiras, a defesa primária contra o patógeno no citosol é o linfócito T citotóxico. Os TCLs são uma subdivisão de linfócitos T que irão expressam um tipo de antígeno nas suas superfícies chamado CD8. Reconhecem antígenos do patógeno e matam pela indução de apoptose, impedindo que a infecção se espalhe. Conclusão: Todos os mecanismos de defesas apresentados, trabalham para eliminar o patógeno. E através da revisão bibliográfica, é possível entender como o organismo age na presença desses microrganismos, assim, identificar quando há uma resistência dos patógenos, principalmente a das superbactérias, que estão cada vez mais resistentes.