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Title: Importância clínica de novos marcadores moleculares no cancro colorretal
Authors: Pereira, Maria Amélia Fonseca 
Orientador: Costa, José Manuel Nascimento
Ribeiro, Ana Bela Sarmento
Keywords: Cancro Colorretal; Adipocitocinas; Colorectal cancer; Adipose tissue; Obesity
Issue Date: 11-Mar-2015
Citation: PEREIRA, Maria Amélia Fonseca - Importância clínica de novos marcadores moleculares no cancro colorretal. Coimbra : [s.n.], 2015. Tese de doutoramento. Disponível na WWW: http://hdl.handle.net/10316/26542
Abstract: Introdução: Os avanços significativos nos últimos anos no conhecimento das bases moleculares e celulares do cancro colorretal (CCR) têm permitido o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas, modificando completamente o paradigma da evolução desta neoplasia. Os mecanismos celulares e moleculares envolvidos na carcinogénese, no desenvolvimento e progressão do CCR são múltiplos, ocorrendo em várias etapas, desde a lesão inicial nas criptas (pólipos adenomatosos), ao carcinoma in situ, até à sua progressão e metastização. Para além das múltiplas alterações genéticas e epigenéticas conhecidas, vários estudos têm demonstrado a associação entre obesidade e o aumento da incidência e da mortalidade por cancro. Durante a última década, o tecido adiposo tem ganho importância, pois para além do seu papel no armazenamento de energia, tem-se mostrado um órgão endócrino onde são produzidas várias hormonas e/ou citocinas, denominadas adipocitocinas, com um papel importante na homeostase energética, no metabolismo glucídico e lipídico e na regulação do peso corporal. O aumento da gordura abdominal (visceral) e as alterações metabólicas com ela relacionadas, nomeadamente a insulino-resistência, o hipersinsulinismo, a hiperglicémia, a dislipidémia, a inflamação crónica e o aumento dos radicais livres de oxigénio, levam à maior produção das citocinas provocando um estado inflamatório crónico, o que relaciona a obesidade com o risco de cancro. As adipocitocinas têm sido relacionadas com vários tipos de cancro, pela sua capacidade de promover a proliferação, a diferenciação e morte celular. No entanto, o seu papel no desenvolvimento e progressão do CCR, bem como a sua potencial utilização como marcadores tumorais não está totalmente estudado. Objectivos: Avaliar a importância clínica dos níveis séricos e de expressão génica das adipocitocinas (Adiponectina, Leptina, Resistina e Visfatina) e das citocinas inflamatórias (MCP-1 e TNFα) no desenvolvimento e progressão do cancro colorretal, bem como a sua eventual utilização como novos marcadores tumorais que, de um modo não invasivo, permitam fazer um diagnóstico precoce e avaliar o prognóstico dos doentes com CCR, definindo novos grupos de risco. Material e Métodos: Foram seleccionados 89 doentes com o diagnóstico histológico de adenocarcinoma do cólon ou reto, seguidos no Hospital Distrital da Figueira da Foz (HDFF, EPE), e 73 controlos sem doença neoplásica conhecida. O estudo foi aprovado pelas comissões de ética da Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra e do HDFF, EPE. Foi efetuada uma entrevista para recolha de dados demográficos, hábitos alimentares, medidas antropométricas e dados relacionados com a história da doença, diagnóstico e evolução. Todos os participantes foram classificados segundo o Índice de Massa Corporal (IMC) e o perímetro da cintura (PC), tendo ainda em atenção a localização topográfica do tumor e o seu estadiamento clínico ou patológico. Foram colhidas amostras de sangue e avaliados vários parâmetros bioquímicos nomeadamente o estado metabólico e a diabetes. Aos doentes foram colhidas amostras de sangue, tecido tumoral e tecido do cólon normal. Aos controlos foram colhidas amostras de sangue e tecido de cólon normal. Os níveis séricos de Adiponectina, Leptina, Resistina, TNFα, Visfatina e MCP-1 foram determinados por técnicas de Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). A expressão dos genes que codificam as citocinas referidas anteriormente foi avaliada através da reacção de polimerização em cadeia em tempo real (Q-PCR). Resultados e Discussão: A amostra constituída por 89 doentes com CCR e 73 controlos, não apresentou diferenças significativas no que diz respeito à idade, IMC e PC (entre os dois grupos), apenas diferindo no género (existe um predomínio do sexo masculino nos doentes com CCR). Os valores medianos dos níveis séricos de adiponectina, resistina, visfatina e TNFα foram mais elevados nos doentes do que nos controlos, enquanto os de MCP-1 e de leptina foram mais baixos, sendo estes resultados independentes do IMC e das características do tumor. No entanto, as diferenças encontradas apenas foram estatisticamente significativas para a resistina, visfatina, TNF-α e leptina. Estes resultados sugerem que a resistina, a visfatina, o TNF-α e a leptina podem influenciar o desenvolvimento do CCR. Observou-se ainda uma correlação negativa significativa (p<0,001) entre os níveis séricos de resistina e a sua expressão génica tecidular e uma correlação positiva entre a expressão génica no tecido normal e tumoral desta citocina e também da adiponectina e TNF-α. A análise dos níveis de citocinas séricas como potenciais marcadores preditivos de diagnóstico e/ou de prognóstico, recorrendo a curvas ROC, indica que a leptina, a visfatina, o TNF-α e a resistina são as citocinas que apresentam um potencial valor preditivo, embora apenas a resistina seja aquela que apresenta maior poder discriminatório (AUC=0,850). Além disso, os doentes que apresentam níveis mais elevados de adiponectina e visfatina e/ou níveis mais baixos de leptina são os que apresentam menor sobrevivência global. Conclusões: Os resultados sugerem que o nível sérico de resistina poderá constituir um potencial biomarcador de CCR e que a adiponectina, a visfatina e a leptina poderão influenciar a evolução e sobrevivência dos doentes, podendo contribuir para a identificação de novos grupos de risco. Desta forma, estas citocinas poderão constituir eventuais novos marcadores de prognóstico em doentes com CCR. Contudo estes estudos necessitam de ser validados através de estudos multicêntricos que englobem um maior número de doentes.
Introduction: The significant advances in recent years in understanding the molecular and cellular bases of colorectal cancer (CRC) have allowed the development of new therapeutic approaches, completely changing the paradigm of the evolution of this neoplasm. The cellular and molecular mechanisms involved in carcinogenesis, in the development and progression of CRC are multiple, occurring in several from stages, the iitinal lesion in the crypts (adenomatous polyps), the carcinoma in situ, to its progression and metastasis. The cellular and molecular mechanisms involved in carcinogenesis, in the development and progression of CRC are multiple, occurring in several from stages, the iitinal lesion in the crypts (adenomatous polyps), the carcinoma in situ, to its progression and metastasis. Besides multiple genetic and epigenetic changes already known, several studies have reported an association between obesity and increased incidence and cancer mortality. During the last decade, adipose tissue has been gaining importance because besides its role in energy storage, it has been shown as an endocrine organ where several hormones and/or cytokines, called adipocytokines are produced, which have an important role in energy homeostasis in glucidic and lipid metabolism and body weight regulation. The increase in abdominal fat (visceral) and metabolic disorders related to it, including insulin resistance, hypersinsulinism, hyperglycemia, dyslipidemia, chronic inflammation and increased oxygen free radicals, lead to increased production of cytokines developing a chronic inflammatory condition, which relates obesity to the risk of cancer. The adipocytokines have been related to several types of cancer, for their ability to promote proliferation, differentiation and cell death. However, its role in the development and progression of CRC, as well as their potential use as a tumor marker is not fully studied. Objectives: To evaluate the clinical significance of serum levels and gene expression of adipocytokines (Adiponectin, Leptin, resistin and visfatin) and inflammatory cytokines (MCP-1 and TNFα) in the development and progression of colorectal cancer as well as their possible use as new tumor markers, which through a non-invasive way enable early diagnosis and evaluate the prognosis of CRC patients, defining new risk groups. Material and Methods: 89 patients were selected with the histologic diagnosis of adenocarcinoma of the colon or rectum, followed at the District Hospital in Figueira da Foz (HDFF, EPE), and 73 control individuals without known neoplastic disease. The study was approved by the ethics commissions of the Faculty of Medicine of the University of Coimbra and of the HDFF, EPE. An interview was performed in order to collect demographic data, eating behaviours, anthropometric measurements and data related to the disease history, diagnosis and outcome. All participants were classified according to the Body Mass Index (BMI) and Waist Circumference (WC), taking into account the topographic location of the tumor and its clinical and pathological stage. Blood samples were collected and biochemical parameters were assessed such as metabolic condition and diabetes. Patients’ samples of blood, tumor tissue and normal colon tissue were collected. Blood samples and normal colon tissue were collected from control individuals. The serum levels of adiponectin, leptin, resistin, TNFα, visfatin and MCP-1 were determined by techniques Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). The expression of the genes encoding the above cytokines was evaluated by polymerase chain reaction in real time (Q-PCR). Results and discussion: The sample consisting of 89 patients with CRC and 73 control individuals, showed no significant differences regarding age, BMI and WC (between groups), only differing in gender (there is a male predominance in patients with CRC). The average values of serum levels of adiponectin, resistin, visfatin and TNF-α were higher in patients than in control individuals, whereas MCP-1 and leptin were lower, and these results were independent from BMI and tumor characteristics. However, the differences were only statistically significant for resistin, visfatin, leptin and TNF-α. These results suggest that resistin, visfatin, TNF-α and leptin can influence the development of CRC. A significant negative correlation was observed (p<0.001) between serum resistin levels and its tissue expression gene and a positive correlation between the cytokine gene expression in normal and tumoral tissue and the adiponectin and TNF-α. Analysis of serum cytokines levels as potential predictive markers for diagnosis and/or prognosis using ROC curves, indicates that leptin, visfatin, TNF-α and resistin are the cytokines that have a potential predictive value, although only resistin is the one that has greater discriminatory value (AUC = 0.850). In addition, patients who have higher adiponectin and visfatin levels and/or lower leptin levels are those with lower overall survival. Conclusions: The results suggest that serum resistin level may represent a potential biomarker for CRC and that adiponectin, visfatin and leptin may influence the evolution and survival of patients and may contribute to the identification of new risk groups. As shown, these cytokines may constitute eventual new prognostic markers in CRC patients. However, these studies must be validated through multicentered essays including larger number of patients.
Description: Tese de doutoramento em Ciências da Saúde, no ramo de Medicina, na especialidade de Medicina Interna (Oncologia), apresentada à Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra
URI: http://hdl.handle.net/10316/26542
Rights: openAccess
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