Aggressive saliency-aware point cloud compression

The increasing demand for accurate representations of 3D scenes, combined with immersive technologies has led point clouds to extensive popularity. However, quality point clouds require a large amount of data and therefore the need for compression methods is imperative. In this paper, we present a novel, geometry-based, end-to-end compression scheme, that combines information on the geometrical features of the point cloud and the user's position, achieving remarkable results for aggressive compression schemes demanding very small bit rates. After separating visible and non-visible points, four saliency maps are calculated, utilizing the point cloud's geometry and distance from the user, the visibility information, and the user's focus point. A combination of these maps results in a final saliency map, indicating the overall significance of each point and therefore quantizing different regions with a different number of bits during the encoding process. The decoder reconstructs the point cloud making use of delta coordinates and solving a sparse linear system. Evaluation studies and comparisons with the geometry-based point cloud compression (G-PCC) algorithm by the Moving Picture Experts Group (MPEG), carried out for a variety of point clouds, demonstrate that the proposed method achieves significantly better results for small bit rates

Abundance, zoonotic potential and risk factors of intestinal parasitism amongst dog and cat populations: The scenario of Crete, Greece

Background: The objectives of this study were to evaluate the prevalence and infection intensity of intestinal parasites in different dog and cat populations in Crete, Greece, estimate the zoonotic risk and identify risk factors. Methods: Faecal samples from shelter, household and shepherd dogs and shelter and household cats were analyzed using sedimentation/flotation techniques. Giardia and Cryptosporidium were detected by a quantitative direct immunofluorescence assay (IFA). PCR and sequencing was performed to evaluate the zoonotic potential of Giardia and Cryptosporidium positive samples. Results: Totals of 879 dog and 264 cat faecal samples were examined. In dogs, the overall prevalence was 25.2% (CI: 22.4-28.1) for Giardia spp.; 9.2% (CI: 7.3-11.1) for Ancylostoma/Uncinaria spp.; 7.6% (CI: 5.9-9.4) for Toxocara spp.; 5.9% (CI: 4.4-7.5) for Cryptosporidium spp.; 4.6% (CI: 3.2-5.9) for Cystoisospora spp.; 2.7% (CI: 1.7-3.8) for Toxascaris leonina; 1.7% (CI: 0.9-2.6) for Capillaria spp.; 0.8% (CI: 0.2-1.4) for taeniid eggs; 0.2% (CI: 0-0.5) for Dipylidium caninum; and 0.1% (CI: 0-0.3) for Strongyloides stercoralis. In cats, the prevalence was 20.5% (CI: 15.6-25.3) for Giardia spp.; 9.5% (CI: 5.9-13.0) for Cystoisospora spp.; 8.3% (CI: 5.0-11.7) for Toxocara spp.; 7.6% (CI: 4.4-10.8) for Ancylostoma/Uncinaria spp.; 6.8% (CI: 3.8-9.9) for Cryptosporidium spp.; 4.2% (CI: 1.8-6.6) for Capillaria spp.; 0.8% (CI: 0-1.8) for taeniid eggs; and 0.4% (CI: 0-1.1) for Hammondia/Toxoplasma. Concerning the risk factors evaluated, there was a negative association between age and Giardia infection and between age and T. leonina infection intensity for dogs. Sequencing results revealed the presence of mainly animal-specific G. duodenalis assemblages C and D in dogs and assemblages F, C and BIV-like in cats, with only a limited number of (co-) infections with assemblage A. As for Cryptosporidium, the dog-specific C. canis and the pig-specific C. scrofarum were detected in dogs and the cat-specific C. felis was detected in cats. Conclusions: High levels of parasitism in both dogs and cats were recorded. Giardia was the most prevalent parasite in all dog and cat populations except for shepherd dogs. Genotyping results suggest a limited zoonotic risk of Giardia and Cryptosporidium infections from dogs and cats in Crete. Taeniid eggs were more prevalent in shepherd dogs suggesting access to carcasses and posing a threat for cystic echinococcosis transmission. Infection rates of Toxocara spp. in both dogs and cats show that companion animals could be a significant source of infection to humans

Altered expression pattern of integrin alphavbeta3 correlates with actin cytoskeleton in primary cultures of human breast cancer

Background: Integrins are transmembrane adhesion receptors that provide the physical link between the actin cytoskeleton and the extracellular matrix. It has been well established that integrins play a major role in various cancer stages, such as tumor growth, progression, invasion and metastasis. In breast cancer, integrin alphavbeta3 has been associated with high malignant potential in cancer cells, signaling the onset of widespread metastasis. Many preclinical breast cancer studies are based on established cell lines, which may not represent the cell behavior and phenotype of the primary tumor of origin, due to undergone genotypic and phenotypic changes. In the present study, short-term primary breast cancer cell cultures were developed. Integrin alphavbeta3 localization was studied in correlation with F-actin cytoskeleton by means of immunofluorescence and immunogold ultrastructural localization. Integrin fluorescence intensities were semi-quantitatively assessed by means of computerized image analysis, while integrin and actin expression was evaluated by Western immunoblotting. Results: In the primary breast cancer epithelial cells integrin alphavbeta3 immunofluorescence was observed in the marginal cytoplasmic area, whereas in the primary normal breast epithelial cells it was observed in the main cell body, i.e. in the ventrally located perinuclear area. In the former, F-actin cytoskeleton appeared well-formed, consisting of numerous and thicker stress fibers, compared to normal epithelial cells. Furthermore, electron microscopy showed increased integrin alphavbeta3 immunogold localization in epithelial breast cancer cells over the area of stress fibers at the basal cell surface. These findings were verified with Western immunoblotting by the higher expression of integrin beta3 subunit and actin in primary breast cancer cells, revealing their reciprocal relation, in response to the higher motility requirements, determined by the malignant potential of the breast cancer cells. Conclusion: A model system of primary breast cancer cell cultures was developed, in an effort to maintain the closest resembling environment to the tumor of origin. Using the above system model as an experimental tool the study of breast tumor cell behavior is possible concerning the adhesion capacity and the migrating potential of these cells, as defined by the integrin alphavbeta3 distribution in correlation with F-actin cytoskeleton

Detection of O-Linked-N-Acetylglucosamine Modification and Its Associated Enzymes in Human Degenerated Intervertebral Discs

Study DesignHuman herniated discs were obtained from discectomy specimens for the immunohistochemical detection of O-GlcNAc and O-GlcNAcase (OGA)/O-GlcNAc transferase (OGT).PurposeThis study aimed to quantify the extent of O-GlcNAcylation and its associated enzymes (OGT/OGA) in human degenerated intervertebral discs.Overview of LiteratureThe O-GlcNAcylation of nuclear, cytoplasmic, and mitochondrial proteins as well as the effects of such post-translational modifications are currently the focus of extensive research. O-GlcNAcylation is believed to contribute to the etiology of chronic illnesses by acting as a nutrient and stress sensor in the cellular environment. Mature intervertebral disc cells are chondrocyte-like cells, and O-GlcNAc has been shown to promote chondrocyte apoptosis in vitro. We believe that O-GlcNAcylation is a key regulator of disc degeneration.MethodsFifty-six specimens were fixed for 24 hours in a 10% solution of neutral-buffered formaldehyde, dehydrated, and embedded in paraffin. Tissue slices (4-µm-thick) were used for hematoxylin-eosin staining and immunohistochemistry.ResultsWe found that O-GlcNAcylation of cytoplasmic proteins was less than that of nuclear proteins in both single cells and cell clusters. Cytoplasmic O-GlcNAcylation occurs subsequent to nuclear O-GlcNAcylation and is directly proportional to disc degeneration. OGT and O-GlcNAc expression levels were identical in all specimens examined.ConclusionsO-GlcNAc and OGA/OGT expression is shown to correlate for the first time with intervertebral disc cell degeneration. Increasing disc degeneration is associated with increasing O-GlcNAcylation in both nuclear and cytoplasmic proteins in human disc cells

Incidental Non-Cardiac Findings of a Coronary Angiography with a 128-Slice Multi-Detector CT Scanner: Should We Only Concentrate on the Heart?

Objective: To evaluate the spectrum, prevalence, and significance of incidental non-cardiac findings (INCF) in patients referred for a non-invasive coronary angiography using a 128-slice multi-detector CT (MDCT). Materials and Methods: The study subjects included 1,044 patients; 774 males (mean age, 59.9 years) and 270 females (mean age, 63 years), referred for a coronary CT angiography on a 128-slice MDCT scanner. The scans were acquired from the level of the carina to just below the diaphragm. To evaluate INCFs, images were reconstructed with a large field of view (> 300 mm) covering the entire thorax. Images were reviewed in the axial, coronal, and sagittal planes, using the mediastinal, lung, and bone windows. The INCFs were classified as severe, indeterminate, and mild, based on their clinical importance, and as thoracic or abdominal based on their locations. Results: Incidental non-cardiac findings were detected in 56% of patients (588 of 1,044), including 435 males (mean age, 65.6 years) and 153 females (mean age, 67.9 years). A total of 729 INCFs were observed: 459 (63%) mild (58% thoracic, 43% abdominal), 96 (13%) indeterminate (95% thoracic, 5% abdominal), and 174 (24%) severe (87% thoracic, 13% abdominal). The prevalence of severe INCFs was 15%. Two severe INCFs were histologically verified as lung cancers. Conclusion: The 128-slice MDCT coronary angiography, in addition to cardiac imaging, can provide important information on the pathology of the chest and upper abdomen. The presence of severe INCFs is not rare, especially in the thorax. Therefore, all organs in the scan should be thoroughly evaluated in daily clinical practice

Contribution to the study of chordomas

The material of this thesis has been collected from the department of Pathology of the Medical School of the University of Athens and from the Laboratories of Pathology of the hospitals «Saint Savas», «Red Cross Hospital» and «Hippocration General Hospital of Athens». The first part of this Study deals with the development and fate of the notochord and the pathology, localization, clinical course and clinical features of chordomas. The second part is occupied by the study of the seventeen cases (17) of chordomas. The patients had been hospitalized in a period from 1962 till 1981. The results of this study are compared with those of the international bibliography. The results are as follows: 1. The age of patients at the time of diagnosis was 55 years. The mean age of patients at the time of diagnosis with sacrococcygeal chordomas was 60 years and with chordomas of the columne vertebrae was 50 years. 2. The chordomas affected more often the males. The male to female patient ratio was 2:1. 3. 48% of the cases of chordomas were localized at the sacrococcygeal region, 30% at the cervical region, 16% at the lumbar region and 6% at the sphenooccipital region. 4. The histologic picture was characterized by the presence of the so-called physaliforous cells. These cells were present in 100% of the cases. Every case though had a different percentage of physaliforous cells. Intercellular mucous substance was present in 100% of the cases, however at different quantities in every case. This intercellular mucous substance was positive with Alcian Blue in 100% of the cases. The cells in cases did not show either significant atypia or mitotic activity. The histologic picture of one case which gave metastases was similar with the histologic picture of the other cases which did not give metastases. 5. The sacrococcygeal chordomas were larger than the chordomas of the other areas. 6. The initial manifestation of the disease was pain in 79% of the cases and the palpation of tumor in 21% of the cases. 7. The mean duration from the initial manifestation of the disease until the operation was 15 months for the sacrococcygeal chordomas and 5 months for the chordomas of the other areas. 8. The symptoms and signs of sacrococcygeal chordomas were: pain in 100% of the cases, constipation (33%), loss of function of sphincters (33%), paraplegia and anesthesia of the lower extremities (17%). 9. The symptoms and signs of vertebral chordomas were: pain in 100% of the cases, diminution of the movements (43%) and paralysis of group of muscles (28%). 10. During the clinical course of the disease, in 80% of the cases the tumor recurred and in 10% of the cases the tumour gave distant metastases.Εξητάσθησαν ανωτέρω 17 περιπτώσεις χορδωμάτων. Εκ της μελέτης τούτων προέκυψαν τα κάτωθι συμπεράσματα: 1. Ο μέσος όρος ηλικίας των ασθενών κατά τον χρόνον της διαγνώσεως, ήτο 55 έτη. Ο μέσος όρος ηλικίας των ασθενών, κατά τον χρόνον της διαγνώσεως με χορδώματα της ιεροκοκκυγικής χώρας, ήτο 60 έτη. Ο δε των ασθενών με χορδώματα της υπολοίπου σπονδυλικής στήλης, ήτο 50 έτη. 2. Τα χορδώματα προσέβαλον συχνότερον τους άρρενας. Η αναλογία αρρένων ασθενών προς θήλεις, ήτο 2:1 . 3. Τα χορδώματα ενετοπίσθησαν συχνότερον εις την ιεροκοκκυγικήν χώραν, (44%) των περιπτώσεων. Δευτέρα, εις συχνότητα εντοπίσεως, ήλθεν η αυχενική χώρα (30%), τρίτη, η οσφυϊκή (16%) και τετάρτη, η σφηνοϊνιακή (6 %). 4. Η ιστολογική εικών, εχαρακτηρίζετο από την ύπαρξιν των καλουμένων φυσαλλιδοφόρων κυττάρων εις το 100% των περιπτώσεων εις άλλοτε άλλην όμως αναλογίαν. Επίσης, μεσοκυττάριος βλεννώδης ουσία ανευρέθη εις όλας τας περιπτώσεις (100%), εις διαφορετικήν όμως ποσότητα εις εκάστην περίπτωσιν. Η μεσοκυττάριος βλεννώδης ουσία ήτο θετική δια Alcian Blue, εις όλας τας περιπτώσεις (100%). Τα κύτταρα δεν ενεφάνιζον χαρακτήρας σημαινούσης ατυπίας ούτε πυρηνοκινησίας. Η ιστολογική εικών, της πρώτης περιπτώσεως, η οποία έδωσε μεταστάσεις, δεν διέφερε της ιστολογικής εικόνος των λοιπών περιπτώσεων, αι οποίαι δεν έδωσαν μεταστάσεις. 5. Τα χορδώματα της ιεροκοκκυγικής χώρας, ήσαν ογκωδέστερα από τα χορδώματα των λοιπών περιοχών. 6. Αρχική εκδήλωσις της νόσου, ήτο το άλγος, εις το 79% των περιπτώσεων και η ψηλάφησις όγκου, εις το 21% των περιπτώσεων. 7. Η μέση διάρκεια, η οποία εμεσολάβησεν, από της αρχικής εκδηλώσεως της νόσου έως του χρόνου εξαιρέσεως του όγκου, ήτο 15 μήνες διά τα ιεροκοκκυγικά χορδώματα και 5 μήνες διά τα χορδώματα των λοιπών περιοχών. 8. Τα συμπτώματα και κλινικά σημεία των ιεροκοκκυγικών χορδωμάτων, κατά σειράν συχνότητος, ήσαν : Άλγος (100%), δυσκοιλιότης (33%), ακράτεια ούρων και κοπράνων (33%), παραπληγία και αναισθησία των κάτω άκρων (17%). 9. Τα συμπτώματα και κλινικά σημεία των χορδωμάτων της σπονδυλικής στήλης, κατά σειράν συχνότητος, ήσαν: Άλγος (100%), ελάττωσις κινητικότητος (43%), παραλύσεις μυών (28%). 10. Κατά την πορείαν της νόσου, οι όγκοι υπετροπίασαν, εις το 80% των περιπτώσεων και έδωσαν μεταστάσεις, εις το 10% των περιπτώσεων

SensoTube: A Scalable Hardware Design Architecture for Wireless Sensors and Actuators Networks Nodes in the Agricultural Domain

Wireless Sensor and Actuators Networks (WSANs) constitute one of the most challenging technologies with tremendous socio-economic impact for the next decade. Functionally and energy optimized hardware systems and development tools maybe is the most critical facet of this technology for the achievement of such prospects. Especially, in the area of agriculture, where the hostile operating environment comes to add to the general technological and technical issues, reliable and robust WSAN systems are mandatory. This paper focuses on the hardware design architectures of the WSANs for real-world agricultural applications. It presents the available alternatives in hardware design and identifies their difficulties and problems for real-life implementations. The paper introduces SensoTube, a new WSAN hardware architecture, which is proposed as a solution to the various existing design constraints of WSANs. The establishment of the proposed architecture is based, firstly on an abstraction approach in the functional requirements context, and secondly, on the standardization of the subsystems connectivity, in order to allow for an open, expandable, flexible, reconfigurable, energy optimized, reliable and robust hardware system. The SensoTube implementation reference model together with its encapsulation design and installation are analyzed and presented in details. Furthermore, as a proof of concept, certain use cases have been studied in order to demonstrate the benefits of migrating existing designs based on the available open-source hardware platforms to SensoTube architecture

Μελέτη του ενζύμου της RNA πολυμέρασης III σε δείγματα καρκίνου του τραχήλου της μήτρας που έχουν μολυνθεί από τον ιο του θηλώματος του ανθρώπου (HPV)

The etiologic correlation between cervical cancer and human papillomavirus (HPV) infection is well established. The high-risk HPV types, express the oncoproteins E6 and E7, which inactivate the tumor suppressor proteins TP53 and retinoblastoma (RB1) respectively. Thus, HPV overcomes the cell cycle control as well as apoptosis. Furthermore, the tumor suppressors TP53 and RB1 regulate directly the transcriptional activity of RNA polymerase III (RNA pol III). The changes in RNA pol III activity impact on the cellular biosynthetic capacity. The aim of the present study was the analysis of RNA pol III transcription in cervical cancer cells, infected by high-risk types of HPV, with respect to cell cycle control, cellular activation and commitment for mitosis during the G1/S phase transition. Thirty-five cervical cancer biopsies, 26 high (HSIL) and 33 low-grade squamous intraepithelial lesions (LSIL), as well as 28 normal cervical samples, as controls, were used in this study. From these samples total DNA, RNA and proteins were extracted. All the samples were tested for the HPV DNA by PCR and HPV positive cases were further analyzed for HPV genotype. All the samples of the control group were found to be HPV DNA negative. Furthermore, the HPV integration status was also examined. The HPV integration leads to the abolishment of the viral E2 gene expression, which represses the E6 and E7 oncoprotein expression. Thus, HPV integration is accompanied by E6 and E7 upregulation when compared with the expression levels of episomal HPV cases. The transcriptional levels of RNA pol III and its regulation in high-risk HPV type positive cervical cancer cells were also examined. RT-PCR analysis was performed for primary transcripts of class III genes, that transcribed by RNA pol III, like tRNAs (tRNATyr, tRNAArg, tRNALeu), 5S rRNA, MRP RNA, a RNA molecule necessary for the replication of mitochondrial DNA and the splicing of large rRNAs, and 7SK RNA, which regulates a transcription elongation factor of RNA polymerase II. It was found that the expression levels of tRNAs and 5S rRNA were upregulated in cervical cancer biopsies compared to controls. In parallel, when HPV was integrated in the host genome the RNA pol III transcription was even stronger. The 7SK and MRP transcripts presented different profiles of expression possibly as result of the distinct promoters utilized for their transcription. Analysis of the transcriptional levels of the RNA pol III transcriptional factor TFIIIC2 subunits, TFIIICα, TFIIICβ, TFIIIC90, TFIIIC102 and TFIIIC63, revealed significant differences among samples. It seems that TFIIIC2 is not restricted factor for RNA pol III transcription in cervical cells and that HPV does not induce the expression of its subunits, while HPV integration does. Analysis of the expression levels of the RNA pol III transcription factor TFIIIB subunits, TBP, Brf1 and Bdp1, revealed that Brf1 expression correlates with disease, HPV presence and integration status, as well as RNA pol III transcription levels. The increased transcriptional levels of Brf1 do not correlate with TP53 and RB1 degradation by E6 and E7 respectively. These data suggest that Brf1 is restricted factor for RNA pol III transcription in uterine cervix. Because RNA pol III transcription is significantly elevated during the G1/S phase transition of the cell cycle, the response of Brf1 was examined in G1 and S phases in HeLa cells transfected with Brf1 after synchronization. It was found that Brf1 activates the transcription of tRNAs and 5S rRNA in G1 and 5S rRNA in S phase of the cell cycle. In conclusion, three complementary mechanisms may therefore allow high-risk HPV to stimulate production of tRNA and 5S rRNA: a) E6-mediated removal of p53; b) E7-mediated neutralization of RB; and c) induction of Brf1. The resultant increase in biosynthetic capacity may contribute to deregulated cell growth. For the further investigation of G1/S transition of the cell cycle in cervical cancer cells infected by high-risk HPV types, the expression levels of 24 genes were analyzed. The genes examined were major and regulatory genes of cell cycle such as cyclins (CCNs) and cyclin-dependent kinases (CDKs), CDKs inhibitors (CDKNs) of both families Cip/Kip and ΙΝΚ4, genes of the transcription factor family E2F, genes of the RB1 (pocket proteins) and TP53 families as well as genes, necessary for the S phase of the cell cycle, that regulated by E2F. Progression of the cell cycle from G1 to S phase depends on the presence of two holoenzymes, Cyclin D/Cdk4 or Cdk6, and Cyclin E/Cdk2. Regulation of this cell cycle checkpoint is based on the TP53 (TP53-MDM2-CDKN1A-CDKN2D) and RB1 (RB1-E2F-CCND1-CDK4-CDK6-CDKN2A) pathways. Inactivation of TP53 and pocket proteins, RB1, RBL1 and RBL2, by the viral oncoproteins of high-risk HPV types, E6 and E7, is a prerequisite for oncogenesis but is not sufficient to convert normal cells into an immortalized or malignant state. A number of secondary factors, are thought to influence the likelihood that a high-risk type HPV infection will persist and progress to cervical cancer, possibly though genetic and epigenetic alterations, activation of proto-oncogenes and loss of tumour suppressors as well as immunological responses. Squamous intraepithelial lesions (SIL) infected by high-risk HPV types and expressing E6 and E7 do not exhibit such a proliferative or invasive phenotype as tumours. Furthermore, cervical carcinoma develops infrequently even after infection with high-risk types of HPV, and it typically occurs years to decades after the initial infection. These observations suggest that other regulatory proteins of the G1/S checkpoint may act to compensate for aggressive growth. Five out of 24 genes tested, RBL2, E2F2, CDK6, CCNE1 and MYC, found to be upregulated in cervical cancer in 80%, 80%, 97%, 74% and 74% of cases respectively. Eight genes found to be upregulated in both cervical cancer and HSILs, E2F1 in 84% and 71%, E2F3 in 81% and 74%, E2F5 in 86% and 81%, CCND1 in 77% and 52%, CDK2 in 88% and 62%, CDKN1B in 86% and 77%, PCNA in 89% and 69%, as well as POLA in 62% and 52%. Only 5 out of 24 genes tested found to be in elevated levels in all three groups of cases, cervical cancer, HSIL and LSIL, when compared with controls, TP53 is elevated in 80% of tumours, 69% of HSILs and 64% of LSILs, E2F4 in 89%, 81% and 76%, CDKN1A in 82%, 73% and 70%, CDKN2A in 86%, 82% and 77% as well as DHFR in 75%, 70% and 62%, respectively. The MDM2 gene presents a unique profile with overexpression in 88% and 73% of HSILs and LSILs, respectively. The RBL1 found to be downregulated in 97%, 88% and 73% of tumours, HSILs and LSILs. TP73 presented lower levels in 60% of cervical cancers. However, TP73 isoforms containing exon 13 is significant increases in 73% and 69% of tumours and HSILs, while isoforms containing exon 2 found to be downregulated in 97% and 73% of tumours and HSILs respectively. Three genes, RB1, CDK4 and CDKN2D, did not exhibit any significant alteration in gene expression. Our data suggest that deregulation of G1/S phase transition in cervical carcinogenesis is a progressive process. Certain clusters of genes are activated very early in pre-cancerous SILs while others are activated later, during malignant transformation. The ability of this array of markers to identify disease status suggests that it could be used in clinical arena. Hierarchical clustering of gene expression was able to classify the cervical tissue samples according to disease status, with few discrepancies (6.6%). The examined genes were clustered in three groups of low, TP73 exon 2, RBL1 and TP73; moderate, POLA, CCND1, CDK2, E2F4, CDK6, MDM2, B2M, CDKN2D, MYC, CDKN1A, RBL2, E2F2, TP73 exon 13, CCNE1, and CDKN2A; and high, CDK4, E2F3, E2F5, E2F1, RB1 PCNA, CDKN1B, TP53 and DHFR, expression. These data suggests a possible diagnostic importance.Η αιτιολογική συσχέτιση του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας και της μόλυνσης από τον ιό του θηλώματος του ανθρώπου (human papillomavirus, HPV) είναι αδιαμφισβήτητη. Οι υψηλού κινδύνου τύποι του ιού HPV εκφράζουν τις ογκοπρωτεΐνες Ε6 και Ε7, που μπορούν να αδρανοποιούν τις ογκοκατασταλτικές πρωτεΐνες p53 (TP53) και ρετινοβλάστωμα (RB1) αντίστοιχα. Συνεπώς ο ιός καταλαμβάνει τον έλεγχο τόσο του κυτταρικού κύκλου όσο και του μηχανισμού της απόπτωσης. Οι ογκοκατασταλτικές πρωτεΐνες TP53 και RB1 ελέγχουν επιπλέον αμέσως την μεταγραφική ενεργότητα της RNA πολυμεράσης III (RNA polymerase III, RNA pol III). Οι αλλαγές στην ενεργότητα αυτού του ενζύμου αντικατοπτρίζονται στην βιοσυνθετική ικανότητα του κυττάρου. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η μελέτη της RNA pol III μεταγραφής σε κύτταρα καρκίνου τραχήλου της μήτρας μολυσμένα με υψηλού κινδύνου τύπους του ιού HPV, αναφορικά με τη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου, το βαθμό ενεργοποίησης του κυττάρου και της δέσμευσής του για μίτωση, διαβαίνοντας το κατώφλι από τη φάση του κυτταρικού κύκλου G1 στη φάση S. Για το σκοπό αυτό αναλύθηκαν βιοψίες από 35 περιστατικά καρκίνου τραχήλου της μήτρας, 26 υψηλού (HSIL) και 33 χαμηλού βαθμού ενδοεπιθηλιακών αλλοιώσεων (LSIL) καθώς και 28 φυσιολογικοί τράχηλοι της μήτρας σαν ομάδα ελέγχου. Από το υλικό αυτό απομονώθηκε ολικό DNA, RNA και πρωτεΐνες. Πραγματοποιήθηκε έλεγχος με τη μέθοδο της PCR της παρουσίας DNA του ιού HPV σε όλα τα δείγματα και ταυτοποίηση του τύπου του ιού, όπου αυτός εντοπίσθηκε. Σε κανένα δείγμα της ομάδας ελέγχου των φυσιολογικών τραχήλων της μήτρας δεν εντοπίσθηκε HPV DNA. Επιπλέον εξετάστηκε το ενδεχόμενο το DNA του ιού να έχει ενσωματωθεί στο γονιδίωμα του ξενιστή ή να διατηρείται επισωματικώς. Η ενσωμάτωση του DNA του ιού στο γονιδίωμα του ξενιστή έχει σαν αποτέλεσμα την απώλεια της έκφρασης του Ε2 γονιδίου του HPV που κωδικοποιεί για μια πρωτεΐνη που καταστέλλει την έκφραση των ογκοπρωτεϊνών Ε6 και Ε7. Έτσι οι τελευταίες εκφράζονται σε πολύ υψηλότερα επίπεδα από ότι όταν ο ιός εντοπίζεται επισωματικώς. Τα επίπεδα λειτουργίας της RNA pol III μεταγραφής και η ρύθμισή της σε κύτταρα καρκίνου τραχήλου της μήτρας μολυσμένα με υψηλού κινδύνου HPV εξετάστηκαν. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκε RT-PCR ανάλυση των πρωτογενών μεταγράφων γονιδίων κλάσεως ΙΙΙ, γονιδίων που μεταγράφονται από την RNA pol III, όπως tRNAs (tRNATyr, tRNAArg, tRNALeu), 5S rRNA, MRP RNA, ένα μόριο RNA που χρειάζεται για την αντιγραφή του μιτοχονδριακού DNA και την ωρίμανση των μεγάλων rRNA, και του 7SK RNA, που ρυθμίζει έναν μεταγραφικό παράγοντα επιμήκυνσης της RNA πολυμεράσης ΙΙ. Διαπιστώθηκε πως οι βιοψίες καρκίνου τραχήλου της μήτρας εκφράζουν σε υψηλότερα επίπεδα τα tRNAs και 5S rRNA σε σχέση με την ομάδα ελέγχου. Παράλληλα, όταν ο HPV είχε ενσωματωθεί στο γονιδίωμα του ξενιστή η έκφραση των προϊόντων της RNA pol III ήταν υψηλότερη. Τα 7SK και MRP μετάγραφα παρουσίασαν διαφορετικά πρότυπα έκφρασης κάτι που πιθανά οφείλεται στην διαφορετική διάταξη των υποκινητών που χρησιμοποιούνται στην μεταγραφή τους. Ανάλυση των επιπέδων έκφρασης του μεταγραφικού παράγοντα της RNA pol III, TFIIIC2, ο οποίος αποτελείται από πέντε υπομονάδες, TFIIICα, TFIIICβ, TFIIIC90, TFIIIC102 και TFIIIC63, έδειξε σημαντικές αποκλίσεις μεταξύ διαφορετικών δειγμάτων. Φαίνεται πως ο TFIIIC2 δεν είναι περιοριστικός παράγοντας για την RNA pol III μεταγραφή στα κύτταρα του τραχήλου της μήτρας και πως ο HPV δεν επάγει την έκφραση των υπομονάδων, ενώ η ενσωμάτωση του ιού στο γονιδίωμα του ξενιστή τα επάγει. Ανάλυση των επιπέδων έκφρασης του μεταγραφικού παράγοντα της RNA pol III, TFIIIΒ, ο οποίος αποτελείται από τρεις υπομονάδες, τις TBP, Brf1 και Bdp1, έδειξε πως ο Brf1 συσχετίζεται με τη νόσο, την παρουσία HPV, επισωματικώς ή ενσωματωμένου στο γονιδίωμα του ξενιστή και τα επίπεδα μεταγραφής της RNA pol III. Τα αυξημένα επίπεδα έκφρασης του μεταγραφικού παράγοντα Brf1 δεν συνδέονται με την αδρανοποίηση των TP53 και RB1 από τις Ε6 και Ε7 αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα οδηγούν στην υπόθεση πως ο Brf1 είναι περιοριστικός παράγοντας της RNA pol III μεταγραφής στα κύτταρα του τραχήλου της μήτρας. Με δεδομένο πως η RNA pol III μεταγραφή αυξάνεται σημαντικά κατά την διάρκεια της μετάβασης από την G1 στην S φάση του κυτταρικού κύκλου εξετάστηκε η απόκριση του Brf1 στις φάσεις G1 και S, σε κυτταρικές σειρές HeLa που διαμολύνθηκαν με φορέα που υπερεκφράζει τον Brf1 και συγχρονίστηκαν. Έτσι διαπιστώθηκε πως ο Brf1 ενεργοποιεί την μεταγραφή των tRNA και 5S rRNA στην φάση G1 και του 5S rRNA στην φάση S του κυτταρικού κύκλου. Συμπερασματικά, τρεις συμπληρωματικοί μηχανισμοί μπορεί να είναι υπεύθυνοι για τα υψηλά επίπεδα παραγωγής tRNA και 5S rRNA στα κύτταρα καρκίνου της μήτρας μολυσμένα από υψηλού κινδύνου ιό HPV: α) αδρανοποίηση της TP53 από την Ε6, β) αδρανοποίηση της RB1 από την Ε7 και γ) επαγωγή της μεταγραφής του Brf1. Τελικό αποτέλεσμα είναι η αύξηση της βιοσυνθετικής ικανότητας των καρκινικών κυττάρων η οποία μπορεί να συμβάλλει στον εκτός ελέγχου πολλαπλασιασμό τους. Για την μελέτη της μετάβασης του κυτταρικού κύκλου από την φάση G1 στην S σε κύτταρα καρκίνου τραχήλου της μήτρας μολυσμένα από υψηλού κινδύνου τύπο του ιού HPV, πραγματοποιήθηκε ανάλυση των επιπέδων έκφρασης 24 γονιδίων. Τα γονίδια που εξετάστηκαν περιλαμβάνουν κύρια και ρυθμιστικά γονίδια του κυτταρικού κύκλου όπως κυκλίνες (cyclins, CCNs) και κυκλινο-εξαρτώμενες κινάσες (cyclin-dependent kinases, CDKs), αναστολείς των CDKs (CDKNs) και των δύο οικογενειών Cip/Kip και ΙΝΚ4, γονίδια της οικογένειας των μεταγραφικών παραγόντων E2F, γονίδια της οικογένειας RB1 (pocket proteins) και TP53 καθώς και γονίδια των οποίων η μεταγραφή ελέγχεται από τους μεταγραφικούς παράγοντες E2F και τα οποία είναι απαραίτητα κατά την φάση S του κυτταρικού κύκλου. Η μετάβαση του κυτταρικού κύκλου από την φάση G1 στην S απαιτεί την παρουσία των δύο ολοενζύμων, κυκλίνη D με Cdk4 και Cdk6, καθώς και κυκλίνη Ε με Cdk2. Η ρύθμιση του σημείου αυτού ελέγχου (checkpoint) του κυτταρικού κύκλου βασίζεται στα μονοπάτια της TP53 (TP53-MDM2-CDKN1A-CDKN2D) και RB1 (RB1-E2F-CCND1-CDK4-CDK6-CDKN2A). Έτσι φαίνεται πως η αδρανοποίηση των πρωτεϊνών TP53 και RB1 από τις ογκοπρωτεΐνες Ε6 και Ε7 των υψηλού κινδύνου τύπων του HPV είναι ικανό γεγονός για να προκαλέσει απορύθμιση του G1/S ελέγχου και καρκινογένεση. Κάτι τέτοιο όμως δεν συμβαίνει στην πράξη. Η αδρανοποίηση είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την ογκογένεση στον τράχηλο της μήτρας όχι όμως και ικανή συνθήκη που να μετατρέπει φυσιολογικά κύτταρα σε αθανατοποιημένα ή καρκινικά. Επιπρόσθετα γεγονότα χρειάζονται ώστε μέσα από γενετικές και επιγενετικές αλλαγές, από την ενεργοποίηση πρωτο-ογκογονιδίων και την απώλεια ογκοκατασταλτικών αλλά και μέσα από ανοσολογικές αποκρίσεις, τα μολυσμένα με υψηλού κινδύνου HPV κύτταρα του τραχήλου της μήτρας να εξελιχθούν σε καρκινικά. Οι ενδοεπιθηλιακές αλλοιώσεις του καρκίνου της μήτρας (HSIL και LSIL) που έχουν υψηλού κινδύνου HPV και εκφράζουν τις Ε6 και Ε7 δεν δείχνουν την ανάπτυξη ή την επιθετικότητα των όγκων, ενώ ο καρκίνος του τραχήλου αναπτύσσεται σπάνια και μετά από δεκαετίες έπειτα από μόλυνση με υψηλού κινδύνου HPV. Οι παρατηρήσεις αυτές μας δείχνουν πως άλλες ρυθμιστικές πρωτεΐνες της G1/S μετάβασης μπορεί να δρουν ώστε να αντισταθμίζουν την επιθετική αύξηση. Από τα 24 γονίδια που εξετάστηκαν πέντε, τα RBL2, E2F2, CDK6, CCNE1 και MYC, βρέθηκαν να υπερεκφράζονται στον καρκίνο του τραχήλου στο 80%, 80%, 97%, 74% και 74% των περιστατικών που εξετάστηκαν, αντίστοιχα. Οκτώ γονίδια βρέθηκαν να υπερεκφράζονται τόσο στον καρκίνο του τραχήλου όσο και στο HSIL, τα E2F1 στο 84% και 71% των καρκίνων και HSILs, αντίστοιχα, E2F3 στο 81% και 74%, E2F5 στο 86% και 81%, CCND1 στο 77% και 52%, CDK2 στο 88% και 62%, CDKN1B στο 86% και 77%, PCNA στο 89% και 69%, καθώς και το POLA στο 62% και 52%. Μόνο πέντε από τα 24 γονίδια που εξετάστηκαν βρέθηκαν σε υψηλά επίπεδα και στις τρεις ομάδες δειγμάτων καρκίνο τραχήλου, HSIL και LSIL σε σχέση με την ομάδα ελέγχου τα TP53 αυξημένο στο 80% των όγκων, 69% των HSILs και 64% των LSILs, E2F4 στο 89%, 81% και 76%, CDKN1A στο 82%, 73% και 70%, CDKN2A στο 86%, 82% και 77% καθώς και το DHFR στο 75%, 70% και 62%, αντίστοιχα. Το γονίδιο MDM2 παρουσιάζει ένα μοναδικό πρότυπο με υπερέκφραση στο 88% και 73% των HSILs και LSILs, αντίστοιχα. Το RBL1 βρέθηκε να υποεκφράζεται στο 97%, 88% και 73% των όγκων, HSILs και LSILs. Το TP73 παρουσίασε χαμηλότερα επίπεδα στο 60% των καρκίνων του τραχήλου. Ωστόσο, οι ισομορφές του TP73 που περιείχαν το εξόνιο 13 ήταν σημαντικά αυξημένες στο 73% και 69% των καρκίνων και HSILs, ενώ οι ισομορφές που περιείχαν το εξόνιο 2 βρέθηκαν μειωμένες στο 97% και 73% των όγκων και HSILs αντίστοιχα. Τρία γονίδια, τα RB1, CDK4 και CDKN2D, έδειξαν παρόμοια επίπεδα έκφρασης. Τα αποτελέσματα αυτά υποδεικνύουν πως η απορύθμιση της G1/S μετάβασης κατά την διάρκεια της καρκινογένεσης του τραχήλου της μήτρας είναι μια προοδευτική διαδικασία. Συγκεκριμένες ομάδες γονιδίων ενεργοποιούνται πολύ νωρίς στις προ-καρκινικές καταστάσεις LSIL και HSIL ενώ άλλα ενεργοποιούνται αργότερα κατά τον καρκινικό μετασχηματισμό των κυττάρων. Τα δεδομένα αυτά έχουν σημαντική κλινική αξία. Ιεραρχική ταξινόμηση των 122 συνολικά δειγμάτων που εξετάστηκαν ανάλογα με την έκφραση των 24 γονιδίων που μελετήθηκαν διαχώρισε τα δείγματα σε ομάδες ανάλογα με την νόσο με ελάχιστα λάθη (6,6%). Παράλληλα τα γονίδια ομαδοποιήθηκαν σε 3 ομάδες ανάλογα με την έκφρασή τους, υψηλή, CDK4, E2F3, E2F5, E2F1, RB1 PCNA, CDKN1B, TP53 και DHFR, μέτρια, POLA, CCND1, CDK2, E2F4, CDK6, MDM2, CDKN2D, MYC, CDKN1A, RBL2, E2F2, TP73 ισόμορφα που περιέχουν το εξόνιο 13, CCNE1 και CDKN2A, και χαμηλή, TP73 ισόμορφα που περιέχουν το εξόνιο 2, RBL1 και TP73. Τα αποτελέσματα αυτά υποδεικνύουν πιθανές διαγνωστικές εφαρμογές