Identificação e quantificação de glicosaminoglicanos e heparanase no tecido renal normal e neoplásico e glicosaminoglicanos na urina em carcinoma de células renais

Abstract

Introdução: Os estudos das alterações de componentes da matriz extracelular (MEC) auxiliam na compreensão da fisiopatologia do desenvolvimento dos tumores. A investigação e identificação de novos marcadores moleculares em amostras de tecidos, sangue ou urina para o estadiamento da doença e melhor informação do prognóstico também ajuda na descoberta de moléculas alvo para novas alternativas de tratamento com menor toxicidade e maior eficiência. Objetivos: Identificar e quantificar glicosaminoglicanos e isoformas de heparanases nos tecidos tumorais e não neoplásicos de pacientes com carcinoma de células renais e glicosaminoglicanos sulfatos e ácido hialurônico na urina de pacientes com carcinoma de células renais comparando-se com indivíduos saudáveis. Métodos: Este estudo foi constituído da análise de 24 pacientes submetidos à nefrectomia radical ou parcial apresentando diagnóstico anatomopatológico de carcinoma de células renais, sendo quantificada a expressão da heparanase-1 (HPA1) por RT-PCR semi-quantitativo e RT-PCR em tempo real em amostras de tecido de carcinoma de células renais (tecido tumoral e não neoplásico). A expressão das isoformas de heparanases (HPA1 e HPA2) foi analisada utilizando imunohistoquímica. O perfil de glicosaminoglicanos sulfatados foi identificado e quantificado em 11 fragmentos de tecidos tumorais e tecidos não neoplásicos de carcinoma de células renais, utilizando eletroforese em gel de agarose. Os glicosaminoglicanos sulfatados e ácido hialurônico também foram analisados em amostras de urina dos pacientes com carcinoma de células renais, comparando-se com amostras de indivíduos saudáveis. Resultados: Os tecidos tumorais apresentaram aumento significativo da expressão da heparanase-1 (HPA1) comparativamente com os tecidos não neoplásicos, respectivamente, (3,99 ± 0,25) e (2,09 ± 0,20), (P < 0,05). A análise imunohistoquímica demonstrou que ambas isoformas HPA1 e HPA2, encontram-se expressas em tecido tumoral e não neoplásico de carcinoma de células renais. Entretanto, HPA1 apresenta aumento significativo de imunomarcação em tecido tumoral quando comparado com tecido não neoplásico (P < 0,002). Tal resultado não foi observado para a isoforma HPA2. Os resultados sugerem que a isoforma enzimaticamente ativa de 50 kDa da HPA1, identificada com o anticorpo HPA1 C20 parece ser a isoforma diferencialmente expressa nos tumores de células renais. Os tecidos tumorais apresentaram significativa diminuição na quantidade de heparam sulfato e dermatam sulfato e aumento do condroitim sulfato comparativamente com os tecidos não neoplásicos de carcinoma de células renais, respectivamente, HS (3,6 ± 3,5) e (17,6 ± 20,5), (P < 0,007); DS (16,9 ± 21,7) e (44,2 ± 28,5), (P < 0,04); CS (50,6 ± 37,2) e (10,0 ± 9,4), (P < 0,001). As análises de glicosaminoglicanos sulfatados urinários e ácido hialurônico entre os pacientes com carcinoma de células renais e indivíduos saudáveis não apresentaram diferenças estatísticas significantes. Conclusão: HPA1 e o condroitim sulfato que essencialmente encontram-se aumentados nos tecidos tumorais sugerem que tais moléculas possam estar envolvidas com modificações e remodelação da matriz extracelular podendo participar do processo de desenvolvimento dos tumores de células renais, portanto, servir como marcadores e/ou alvo de terapias anti-tumorais em estudos futuros

Introduction: The studies of extracellular matrix (ECM) alterations can be useful to understand the physiopathology of tumor development. The research and identification of new molecular markers in the tissues, blood and urine samples to perform a better diagnostic and prognostics can also help to discover new target molecules for alternative treatment with less toxicity and more efficiency. Objectives: Identify and quantify glycosaminoglycans and heparanases isoforms in the tumor tissues and non neoplasic tissues from renal cell carcinoma patients and sulfated glycosaminoglycans and hyaluronic acid in the urine samples from renal cell carcinoma patients compared to healthy individuals. Methods: This study evaluated 24 patients subjected to radical or partial nephrectomy with previous renal cell carcinoma diagnostic from anatomophatology. Heparanase-1 (HPA1) expression was quantified by semi-quantitative RT-PCR and real time RT-PCR, using renal cell carcinoma samples (tumor and non neoplasic tissues). Heparanases isoforms (HPA1 and HPA2), were also analyzed by imunohistochemistry. Sulfated glycosaminoglycans profile had been identified and quantified in 11 tumor and non neoplasic samples from renal cell carcinoma patients using agarose gel electrophoresis. Sulfated glycosaminoglycans and hyaluronic acid were also analyzed in urine samples from renal cell carcinoma patients compared to the healthy individuals’ samples. Results: There was a significant higher heparanase-1 (HPA1) expression in the tumor tissues compared with the non neoplasic tissues, respectively, (3.99 ± 0.25) and (2.09 ± 0.20), (P < 0.05). Imunohistochemistry analysis had shown that both HPA1 and HPA2 isoforms were expressed in the tumor and non neoplasic tissues from renal cell carcinoma patients. However, HPA1 presents a significant higher immunolabeling in the tumor tissue compared to the non neoplasic tissue (P < 0.002). The same result was not observed for HPA2 isoform. Taken together the results suggest that the enzymatically active 50 kDa isoform of HPA1, identified using HPA1 C20 antibody, seems to be the isoform diferentially expressed in renal cell tumors. Tumor tissues presented significant decrease of heparan sulfate (HS) and dermatan sulfate (DS) and higher chondroitin sulfate(CS), compared to the non neoplasic renal cell carcinoma tissues, respectivelly, for HS (3.6 ± 3.5) and (17.6 ± 20.5), (P < 0.007); DS (16.9 ± 21.7) and (44.2 ± 28.5), (P < 0.04); CS (50.6 ± 37.2) and (10.0 ± 9.4), (P < 0.001). The analysis showed that sulfated glycosaminoglycans and hyaluronic acid in the renal cell patients and healthy individual urinary samples did not present any significant statistic difference. Conclusions: HPA1 and chondroitin sulfate are essentially higher in tumor tissues suggesting that these molecules could be involved with extracellular matrix modifications and remodelling that participates into renal cell tumor development, and consequently be used as markers and/or target for antitumor therapy in future studies.