Polymorphism Analysis of Genes Involved in Xenobiotic Metabolism and Circadian Rhythm in Human Breast Cancer

Individual response to xenobiotic exposures depends on the dynamics of xenobiotic metabolism and the circadian clock system, among other factors. Since these systems are closely related, polymorphisms in their key genes may have an impact on how carcinogenic compounds are metabolized, and therefore on the risk of tumor development. Whereas the mammary gland is exposed to agents that damage DNA, it was considered of high interest to study xenobiotic metabolizing genes (XMG) and clock genes in this tissue. Our aim was to analyze genotype and allele frequencies of polymorphisms in the XMG N-acetyl transferase 2 (NAT2) and glutathione S-transferase T1 (GSTT1), and in the clock genes period 3 (PER3) and CLOCK in human breast tumor samples. As well, it was if these polymorphisms were in linkage disequilibrium. 65 samples were genotyped for polymorphisms in GSTT1 (null), NAT2 (C481T, G590A and G857A), CLOCK (T3111C) and PER3 (length polymorphism), by PCR and PCR-RFLP. For GSTT1, 20% of the samples showed total absence of the gene. When NAT2 genotypes were grouped by their associated acetylator phenotype, 5% of rapid, 49% of intermediate and 46% of slow acetylator phenotypes were indicated. Allele frequencies for CLOCK were T=0.78 and C=0.22; for PER3, they were 0.66 for the 4-repeats allele and 0.34 for the 5-repeats allele. Linkage disequilibrium test indicated evidence of strong linkage between NAT2 and CLOCK (χ2=13.076; p=0.005). With regard to allele and genotype frequencies, our results are in agreement with those reported for similar populations. The evidence of linkage disequilibrium in our breast cancer samples is interesting and requires further investigation. This work constitutes a first approximation to a combined study of polymorphisms in XMG and clock genes in breast cancer Argentinian patients. Future studies will attempt to address the role of these and other polymorphisms in cancer risk, prognosis and response to treatment.Fil: Cerliani, María Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Richard, Silvina Mariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; Argentin

Polymorphism Analysis of Genes Involved in Xenobiotic Metabolism and Circadian Rhythm in Human Breast Cancer

Individual response to xenobiotic exposures depends on the dynamics of xenobiotic metabolism and the circadian clock system, among other factors. Since these systems are closely related, polymorphisms in their key genes may have an impact on how carcinogenic compounds are metabolized, and therefore on the risk of tumor development. Whereas the mammary gland is exposed to agents that damage DNA, it was considered of high interest to study xenobiotic metabolizing genes (XMG) and clock genes in this tissue. Our aim was to analyze genotype and allele frequencies of polymorphisms in the XMG N-acetyl transferase 2 (NAT2) and glutathione S-transferase T1 (GSTT1), and in the clock genes period 3 (PER3) and CLOCK in human breast tumor samples. As well, it was if these polymorphisms were in linkage disequilibrium. 65 samples were genotyped for polymorphisms in GSTT1 (null), NAT2 (C481T, G590A and G857A), CLOCK (T3111C) and PER3 (length polymorphism), by PCR and PCR-RFLP. For GSTT1, 20% of the samples showed total absence of the gene. When NAT2 genotypes were grouped by their associated acetylator phenotype, 5% of rapid, 49% of intermediate and 46% of slow acetylator phenotypes were indicated. Allele frequencies for CLOCK were T=0.78 and C=0.22; for PER3, they were 0.66 for the 4-repeats allele and 0.34 for the 5-repeats allele. Linkage disequilibrium test indicated evidence of strong linkage between NAT2 and CLOCK (χ2=13.076; p=0.005). With regard to allele and genotype frequencies, our results are in agreement with those reported for similar populations. The evidence of linkage disequilibrium in our breast cancer samples is interesting and requires further investigation. This work constitutes a first approximation to a combined study of polymorphisms in XMG and clock genes in breast cancer Argentinian patients. Future studies will attempt to address the role of these and other polymorphisms in cancer risk, prognosis and response to treatment.Instituto Multidisciplinario de Biología Celula

Association between PER3 length polymorphism and onco-hematological diseases and its influence on patients functionality

Circadian clock gene PER3 and its length polymorphism may have a role in oncogenesis as clock genes act as key regulators of cell cycle and DNA repair pathways. The polymorphism may affect the condition of patients who show disrupted circadian rhythm due to tumor development. The aim was to assess the association between PER3 polymorphism and onco-hematological diseases, and analyze whether this variant has an impact on patient’s functionality. We conducted a case-control study on 125 patients with onco-hematological diseases and 310 control patients. PER3 allelic variants were detected by using polymerase chain reaction. Sociodemographic data and information on patient’s habits and functionality were obtained through questionnaire. Genotypes 4/5 + 5/5 showed an odd ratio (OR) = 1.39, with no statistical significance. However, those genotypes were associated with a two-fold increase in the risk of acute/chronic lymphoblastic/myeloblastic leukemia, taken all together. The occurrence of “changes in humor during last two months” was significantly associated with onco-hematological diseases. “Fatigue on awakening” and “self-reported snore” were associated with cases carrying the 4/5 or 5/5 genotypes. The results suggested that PER3 polymorphism may have a role in the risk of leukemia, and might be a possible marker for individual differences in susceptibility to sleep disruption. This work provides insights for the identification of individuals at high risk of cancer, and those who are more susceptible to circadian disruption, which may decrease the physiological defenses against the tumor

Association between PER3 length polymorphism and onco-hematological diseases and its influence on patients’ functionality

Circadian clock gene PER3 and its length polymorphism may have a role in oncogenesis as clock genes act as key regulators of cell cycle and DNA repair pathways. The polymorphism may affect the condition of patients who show disrupted circadian rhythm due to tumor development. The aim was to assess the association between PER3 polymorphism and onco-hematological diseases, and analyze whether this variant has an impact on patient’s functionality. We conducted a case-control study on 125 patients with onco-hematological diseases and 310 control patients. PER3 allelic variants were detected by using polymerase chain reaction. Sociodemographic data and information on patient’s habits and functionality were obtained through questionnaire. Genotypes 4/5 + 5/5 showed an odd ratio (OR) = 1.39, with no statistical significance. However, those genotypes were associated with a two-fold increase in the risk of acute/chronic lymphoblastic/myeloblastic leukemia, taken all together. The occurrence of “changes in humor during last two months” was significantly associated with onco-hematological diseases. “Fatigue on awakening” and “self-reported snore” were associated with cases carrying the 4/5 or 5/5 genotypes. The results suggested that PER3 polymorphism may have a role in the risk of leukemia, and might be a possible marker for individual differences in susceptibility to sleep disruption. This work provides insights for the identification of individuals at high risk of cancer, and those who are more susceptible to circadian disruption, which may decrease the physiological defenses against the tumor.Fil: Cerliani, María Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Gili, Juan Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. CEMIC-CONICET. Centro de Educaciones Médicas e Investigaciones Clínicas "Norberto Quirno". CEMIC-CONICET; ArgentinaFil: Pavicic, Walter Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Klein, Graciela Eleonor. Gobierno de la Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Interzonal General de Agudos "prof. Dr. Rodolfo Rossi".; ArgentinaFil: Saba, Silvia. Gobierno de la Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Interzonal General de Agudos "prof. Dr. Rodolfo Rossi".; ArgentinaFil: Richard, Silvina Mariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; Argentin

Cigarette smoking, dietary habits and genetic polymorphisms in <i>GSTT1</i>, <i>GSTM1</i> and <i>CYP1A1</i> metabolic genes: A case-control study in oncohematological diseases

Aim: To analyze the association between oncohematological diseases and GSTT1 /GSTM1 /CYP1A1 polymorphisms, dietary habits and smoking, in an argentine hospitalbased case-control study. Methods: This hospital-based case-control study involved 125 patients with oncohematological diseases and 310 control subjects. A questionnaire was used to obtain sociodemographic data and information about habits. Blood samples were collected, and DNA was extracted using salting out methods. Deletions in GSTT1 and GSTM1 (null genotypes) were addressed by PCR. CYP1A1 MspI polymorphism was detected by PCR-RFLP. Odds ratio (OR) and 95%CI were calculated to estimate the association between each variable studied and oncohematological disease. Results: Women showed lower risk of disease compared to men (OR 0.52, 95%CI: 0.34-0.82, P = 0.003). Higher levels of education (> 12 years) were significantly associated with an increased risk, compared to complete primary school or less (OR 3.68, 95%CI: 1.82-7.40, P GSTT1, GSTM1 and CYP1A1 polymorphisms showed no significant association with oncohematological diseases. When analyzing the interaction between polymorphisms and tobacco smoking or dietary habits, no statistically significant associations that modify disease risk were found. Conclusion: We reported an increased risk of oncohematological diseases associated with meat and coffee intake. We did not find significant associations between genetic polymorphisms and blood cancer.Instituto Multidisciplinario de Biología Celula

Cigarette smoking, dietary habits and genetic polymorphisms in <i>GSTT1</i>, <i>GSTM1</i> and <i>CYP1A1</i> metabolic genes: A case-control study in oncohematological diseases

Aim: To analyze the association between oncohematological diseases and GSTT1 /GSTM1 /CYP1A1 polymorphisms, dietary habits and smoking, in an argentine hospitalbased case-control study. Methods: This hospital-based case-control study involved 125 patients with oncohematological diseases and 310 control subjects. A questionnaire was used to obtain sociodemographic data and information about habits. Blood samples were collected, and DNA was extracted using salting out methods. Deletions in GSTT1 and GSTM1 (null genotypes) were addressed by PCR. CYP1A1 MspI polymorphism was detected by PCR-RFLP. Odds ratio (OR) and 95%CI were calculated to estimate the association between each variable studied and oncohematological disease. Results: Women showed lower risk of disease compared to men (OR 0.52, 95%CI: 0.34-0.82, P = 0.003). Higher levels of education (> 12 years) were significantly associated with an increased risk, compared to complete primary school or less (OR 3.68, 95%CI: 1.82-7.40, P GSTT1, GSTM1 and CYP1A1 polymorphisms showed no significant association with oncohematological diseases. When analyzing the interaction between polymorphisms and tobacco smoking or dietary habits, no statistically significant associations that modify disease risk were found. Conclusion: We reported an increased risk of oncohematological diseases associated with meat and coffee intake. We did not find significant associations between genetic polymorphisms and blood cancer.Instituto Multidisciplinario de Biología Celula

Global DNA Methylation levels analysis in a serie of Hematological, Breast and Colorectal cancer samples from Argentina

Unlike their normal counterparts, tumor cells exhibited highly variable CpG methylation levels in a large proportion of the genome, which can lead to malignant cell transformation through multiple pathways. This prompted us to assess the extent of LINE1 methylation, a surrogate marker of global DNA methylation, of samples derived from controls and cancer patients from Argentina. Preliminary DNA methylation results from selected samples were replicated in a large serie of 146 controls (blood) and various cancer types: 112 oncohematological cancer (HemCa), 70 colorectal cancer (CRC) and 68 breast cancer (BrCa) samples. Further, we evaluated correlation with biological, clinical and demographic features. Blood samples were available in all cases, and for solid tumors paired tumoral/non-tumoral adjacent tissues (T/N) were available too. LINE1 methylation level was analyzed by MS-MLPA method. HemCa cases showed statistically significant higher LINE1 methylation level (p>0.001) compared to controls (mean 0.93 and 0.84, respectively). This variation could be a consequence of chemotherapy. Methylation status in blood (0.86) and N tissue (0.87) from BrCa cases did not differ from controls, while levels in T tissue (0.88) were significantly higher than controls (p<0.05). No differences between N and T tissues were found. CRC cases showed hypomethylation for LINE1 when comparing T (0.81) to blood (0.87) or N tissues (0.88), reaching statistical significance of p<0.05 and p<0.001, respectively. This is in line with reported results. We found a negative correlation between individual age and methylation level in controls (-0.17, p=0.04), and BrCa T tissue (-0.33, p=0.03). Finally, no relevant associations between global methylation and mitochondrial genome variation (copy number and ancestry) were found for controls and HemCa sample sets. LINE1 methylation analysis in samples from lung, ovarian, pancreatic and skin cancers are ongoing.Fil: Cerliani, María Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Mayordomo, Andrea Constanza. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Sanchez Dova, Anaclara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Piñero, Tamara Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional E Ingenieria Biomedica. - Hospital Italiano. Instituto de Medicina Traslacional E Ingenieria Biomedica. - Instituto Universitario Hospital Italiano de Buenos Aires. Instituto de Medicina Traslacional E Ingenieria Biomedica.; ArgentinaFil: Cajal, Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional E Ingenieria Biomedica. - Hospital Italiano. Instituto de Medicina Traslacional E Ingenieria Biomedica. - Instituto Universitario Hospital Italiano de Buenos Aires. Instituto de Medicina Traslacional E Ingenieria Biomedica.; ArgentinaFil: Jauk Vitali, Federico. Hospital Italiano; ArgentinaFil: Garcia Rivello, Hernan Jorge. Hospital Italiano; ArgentinaFil: Vaccaro, Carlos Alberto. Hospital Italiano; ArgentinaFil: Richard, Silvina Mariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Bravi, Claudio Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Pavicic, Walter Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional E Ingenieria Biomedica. - Hospital Italiano. Instituto de Medicina Traslacional E Ingenieria Biomedica. - Instituto Universitario Hospital Italiano de Buenos Aires. Instituto de Medicina Traslacional E Ingenieria Biomedica.; ArgentinaReunión Anual de Sociedades de BiocienciaArgentinaSociedad Argentina de Investigación ClínicaSociedad Argentina de Farmacología ExperimentalSociedad Argentina de BiologíaSociedad Argentina de BiologíaAsociación Argentina de NanomedicinasAsociación Argentina de Ciencia y Tecnología de Animales de Laboratori

Rol del sistema circadiano, el sistema de metabolización de xenobióticos y los hábitos de consumo en el riesgo de cáncer y el desarrollo tumoral : Estudios en pacientes oncológicos y en un modelo murino de tumorigénesis experimental

El cáncer hematológico es un grupo de enfermedades que afectan elnormal funcionamiento de las células sanguíneas. Al igual que otros tipos decáncer, sus células presentan inmortalidad replicativa, inestabilidad genómica,alteraciones en el metabolismo, capacidad de invadir otros tejidos y de evadir larespuesta inmune. La susceptibilidad al cáncer, su desarrollo y progresióndependen tanto de factores genéticos como ambientales.Los procesos de metabolización y detoxificación de sustancias endógenasy exógenas son llevados a cabo por un conjunto de familias de enzimasmetabolizantes de xenobióticos (EMX). Tanto las variantes alélicas en losgenes metabolizantes de xenobióticos (GMX), como los niveles de exposición alos sustratos de estas enzimas, pueden impactar en la susceptibilidad alcáncer. De hecho, polimorfismos en los GMX se encontraron asociados adiversos tumores.La fisiología rítmica con una periodicidad cercana a las 24 horas estácoordinada, en los mamíferos, por un reloj central localizado en los núcleossupraquiasmáticos (NSQ) del hipotálamo, cuya función es mantener unahomeostasis diaria en los procesos vitales. También existen relojes circadianosen muchos órganos periféricos. Los genes reloj (aquellos implicados en elfuncionamiento del reloj circadiano) actuarían como supresores de tumores através de su participación en la proliferación celular, la apoptosis, el control delciclo celular y la respuesta al daño al ADN; variantes alélicas en estos genes seasociaron a distintos tipos de cáncer. Además, la Organización Mundial de laSalud clasificó al trabajo en turno rotativo con disrupción del ritmo circadianocomo factor de riesgo para el cáncer. En relación al sistema de metabolización,la manera en que funciona el reloj circadiano es fundamental para definir larespuesta individual frente a la exposición a xenobióticos, en tanto las EMX seencuentran bajo el control del marcapasos circadiano.El objetivo general de este trabajo fue estudiar la relación entre el sistemacircadiano, el sistema de metabolización de xenobióticos, los hábitos deconsumo y la funcionalidad del paciente, en el riesgo de cáncer y el desarrollotumoral. Para ello, se analizaron los patrones de expresión de genes reloj yGMX en un modelo animal de tumorigénesis, bajo condiciones normales o dedesincronización circadiana. Por otro lado, se evaluó la asociación entre lasenfermedades onco-hematológicas (EOH) y variantes alélicas de estos mismosgenes, hábitos dietarios, tabaquismo y funcionalidad del paciente, a través deun diseño caso-control.Para el modelo animal, se utilizaron ratones C57BL/6, inoculados con unalínea celular tumoral de melanoma y sus respectivos controles, sometidos acondiciones normales de luz-oscuridad (LD, light-dark, 12h:12h) o a unprotocolo de desincronización forzada por jet lag crónico (JL, consistente en unavance de 6 h en el ciclo LD, cada dos días). Utilizando RT-qPCR, se midióexpresión relativa de ARNm de los genes reloj Bmal1, Per1 y Per2, y de losGMX Gstt1, Nat1 y Cyp1a1, en tejido proveniente de los NSQ, hígado y tumor.Respecto de Bmal1, los resultados obtenidos bajo condiciones de iluminaciónnormales, tanto en animales sanos como con tumores, fueron los esperadossegún la bibliografía, ya sea en NSQ como en hígado; sin embargo este patrónde expresión se perdió en los animales bajo JL. Cyp1a1 presentó menorexpresión en tejido hepático de animales con tumor bajo LD, respecto de losanimales sanos en igual condición de luz. Este mismo gen mostró un patrón deexpresión diferencial en tejido hepático de animales con tumor bajo JL. Per1 yPer2 mostraron marcadas reducciones en sus niveles de expresión diurna alevaluar el tejido tumoral bajo JL, respecto del mismo tejido en animales bajoLD. Podría inferirse que: 1) el solo desarrollo de un tumor no es capaz deafectar el reloj central y hepático, al menos bajo las condiciones evaluadas; 2)niveles disminuidos de Per en el tumor se relacionan a su posible rol supresorde tumores, y 3) el tumor extra-hepático en condiciones desincronizadas podríamodificar la expresión de GMX en el hígado, a través de la desincronización delsistema inmune, favoreciendo el desarrollo tumoral.El diseño caso-control incluyó 125 casos (pacientes con leucemia, linfomay mieloma) y 310 controles, concurrentes al Hospital Interzonal General deAgudos Prof. Dr. Rossi (La Plata, Buenos Aires). Se tomaron muestras desangre y se les realizó una encuesta a los participantes, previo consentimientoinformado. A partir del cuestionario, se obtuvieron datos socio-demográficos einformación sobre hábitos de vida (tabaquismo, consumo de alcohol y café,ingesta de carnes asadas y alimentos enlatados), funcionalidad del paciente(cambios en el peso, en el apetito y en el humor, cansancio físico o mental,cansancio al despertar, y calidad del sueño, entre otros) e historia de laenfermedad. Se evaluaron el polimorfismo de longitud del gen reloj PER3 (4 o 5repeticiones de 54 pb) mediante PCR, las deleciones de los GMX GSTT1 yGSTM1 mediante PCR multiplex, y los alelos T/C de CYP1A1*2A (polimorfismoMspI) mediante PCR-RFLP, con posterior visualización en geles de agarosa.Los análisis estadísticos se realizaron con STATA 11.1. Los genotipos dePER3 4/5 + 5/5 se asociaron a un aumento en el riesgo de leucemia (OR=1.99,p=0.032). Además, los pacientes oncológicos con estos genotipos expresaronroncar más y sentir mayor fatiga al despertar. La variable ?cambios en elhumor? también se asoció significativamente al cáncer hematológico. Lasvariantes en los GMX no mostraron asociación alguna con las EOH evaluadas.El consumo de carnes asadas 3 o más veces/mes y el consumo diario de cafése asociaron significativamente a un aumento en el riesgo de enfermedad(OR=1.72, p=0.02 y OR=1.77, p=0.03, respectivamente). El polimorfismo dePER3 podría tener un rol en el riesgo de leucemia, y podría ser un marcador delas diferencias individuales en el sueño y la vulnerabilidad a su disrupción.Respecto a los hábitos dietarios de consumo de carnes asadas y café, nuestroestudio proporciona datos novedosos relacionados a la etiología de las EOH para nuestra población.Universidad Nacional de Quilme

Rol del sistema circadiano, el sistema de metabolización de xenobióticos y los hábitos de consumo en el riesgo de cáncer y el desarrollo tumoral. Estudios en pacientes oncológicos y en un modelo murino de tumorigénesis experimental

El cáncer hematológico es un grupo de enfermedades que afectan elnormal funcionamiento de las células sanguíneas. Al igual que otros tipos decáncer, sus células presentan inmortalidad replicativa, inestabilidad genómica,alteraciones en el metabolismo, capacidad de invadir otros tejidos y de evadir larespuesta inmune. La susceptibilidad al cáncer, su desarrollo y progresióndependen tanto de factores genéticos como ambientales.Los procesos de metabolización y detoxificación de sustancias endógenasy exógenas son llevados a cabo por un conjunto de familias de enzimasmetabolizantes de xenobióticos (EMX). Tanto las variantes alélicas en losgenes metabolizantes de xenobióticos (GMX), como los niveles de exposición alos sustratos de estas enzimas, pueden impactar en la susceptibilidad alcáncer. De hecho, polimorfismos en los GMX se encontraron asociados adiversos tumores.La fisiología rítmica con una periodicidad cercana a las 24 horas estácoordinada, en los mamíferos, por un reloj central localizado en los núcleossupraquiasmáticos (NSQ) del hipotálamo, cuya función es mantener unahomeostasis diaria en los procesos vitales. También existen relojes circadianosen muchos órganos periféricos. Los genes reloj (aquellos implicados en elfuncionamiento del reloj circadiano) actuarían como supresores de tumores através de su participación en la proliferación celular, la apoptosis, el control delciclo celular y la respuesta al daño al ADN; variantes alélicas en estos genes seasociaron a distintos tipos de cáncer. Además, la Organización Mundial de laSalud clasificó al trabajo en turno rotativo con disrupción del ritmo circadianocomo factor de riesgo para el cáncer. En relación al sistema de metabolización,la manera en que funciona el reloj circadiano es fundamental para definir larespuesta individual frente a la exposición a xenobióticos, en tanto las EMX seencuentran bajo el control del marcapasos circadiano.El objetivo general de este trabajo fue estudiar la relación entre el sistemacircadiano, el sistema de metabolización de xenobióticos, los hábitos deconsumo y la funcionalidad del paciente, en el riesgo de cáncer y el desarrollotumoral. Para ello, se analizaron los patrones de expresión de genes reloj yGMX en un modelo animal de tumorigénesis, bajo condiciones normales o dedesincronización circadiana. Por otro lado, se evaluó la asociación entre lasenfermedades onco-hematológicas (EOH) y variantes alélicas de estos mismosgenes, hábitos dietarios, tabaquismo y funcionalidad del paciente, a través deun diseño caso-control.Para el modelo animal, se utilizaron ratones C57BL/6, inoculados con unalínea celular tumoral de melanoma y sus respectivos controles, sometidos acondiciones normales de luz-oscuridad (LD, light-dark, 12h:12h) o a unprotocolo de desincronización forzada por jet lag crónico (JL, consistente en unavance de 6 h en el ciclo LD, cada dos días). Utilizando RT-qPCR, se midióexpresión relativa de ARNm de los genes reloj Bmal1, Per1 y Per2, y de losGMX Gstt1, Nat1 y Cyp1a1, en tejido proveniente de los NSQ, hígado y tumor.Respecto de Bmal1, los resultados obtenidos bajo condiciones de iluminaciónnormales, tanto en animales sanos como con tumores, fueron los esperadossegún la bibliografía, ya sea en NSQ como en hígado; sin embargo este patrónde expresión se perdió en los animales bajo JL. Cyp1a1 presentó menorexpresión en tejido hepático de animales con tumor bajo LD, respecto de losanimales sanos en igual condición de luz. Este mismo gen mostró un patrón deexpresión diferencial en tejido hepático de animales con tumor bajo JL. Per1 yPer2 mostraron marcadas reducciones en sus niveles de expresión diurna alevaluar el tejido tumoral bajo JL, respecto del mismo tejido en animales bajoLD. Podría inferirse que: 1) el solo desarrollo de un tumor no es capaz deafectar el reloj central y hepático, al menos bajo las condiciones evaluadas; 2)niveles disminuidos de Per en el tumor se relacionan a su posible rol supresorde tumores, y 3) el tumor extra-hepático en condiciones desincronizadas podríamodificar la expresión de GMX en el hígado, a través de la desincronización delsistema inmune, favoreciendo el desarrollo tumoral.El diseño caso-control incluyó 125 casos (pacientes con leucemia, linfomay mieloma) y 310 controles, concurrentes al Hospital Interzonal General deAgudos Prof. Dr. Rossi (La Plata, Buenos Aires). Se tomaron muestras desangre y se les realizó una encuesta a los participantes, previo consentimientoinformado. A partir del cuestionario, se obtuvieron datos socio-demográficos einformación sobre hábitos de vida (tabaquismo, consumo de alcohol y café,ingesta de carnes asadas y alimentos enlatados), funcionalidad del paciente(cambios en el peso, en el apetito y en el humor, cansancio físico o mental,cansancio al despertar, y calidad del sueño, entre otros) e historia de laenfermedad. Se evaluaron el polimorfismo de longitud del gen reloj PER3 (4 o 5repeticiones de 54 pb) mediante PCR, las deleciones de los GMX GSTT1 yGSTM1 mediante PCR multiplex, y los alelos T/C de CYP1A1*2A (polimorfismoMspI) mediante PCR-RFLP, con posterior visualización en geles de agarosa.Los análisis estadísticos se realizaron con STATA 11.1. Los genotipos dePER3 4/5 + 5/5 se asociaron a un aumento en el riesgo de leucemia (OR=1.99,p=0.032). Además, los pacientes oncológicos con estos genotipos expresaronroncar más y sentir mayor fatiga al despertar. La variable ?cambios en elhumor? también se asoció significativamente al cáncer hematológico. Lasvariantes en los GMX no mostraron asociación alguna con las EOH evaluadas.El consumo de carnes asadas 3 o más veces/mes y el consumo diario de cafése asociaron significativamente a un aumento en el riesgo de enfermedad(OR=1.72, p=0.02 y OR=1.77, p=0.03, respectivamente). El polimorfismo dePER3 podría tener un rol en el riesgo de leucemia, y podría ser un marcador delas diferencias individuales en el sueño y la vulnerabilidad a su disrupción.Respecto a los hábitos dietarios de consumo de carnes asadas y café, nuestroestudio proporciona datos novedosos relacionados a la etiología de las EOHpara nuestra población.Fil: Cerliani, María Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; Argentin

Cigarette smoking, dietary habits and genetic polymorphisms in GSTT1 , GSTM1 and CYP1A1 metabolic genes: A case-control study in oncohematological diseases

AIM To analyze the association between oncohematological diseases and GSTT1 /GSTM1 /CYP1A1 polymorphisms, dietary habits and smoking, in an argentine hospitalbased case-control study. METHODS This hospital-based case-control study involved 125 patients with oncohematological diseases and 310 control subjects. A questionnaire was used to obtain sociodemographic data and information about habits. Blood samples were collected, and DNA was extracted using salting out methods. Deletions in GSTT1 and GSTM1 polymorphism was detected by PCR-RFLP. Odds ratio (OR) and 95%CI were calculated to estimate the association between each variable studied and oncohematological disease. RESULTS Women showed lower risk of disease compared to men (OR 0.52, 95%CI: 0.34-0.82, P = 0.003). Higher levels of education (> 12 years) were significantly associated with an increased risk, compared to complete primary school or less (OR 3.68, 95%CI: 1.82-7.40, P < 0.001 adjusted for age and sex). With respect to tobacco, none of the smoking categories showed association with oncohematological diseases. Regarding dietary habits, consumption of grilled/barbecued meat 3 or more times per month showed significant association with an increased risk of disease (OR 1.72, 95%CI: 1.08-2.75, P = 0.02). Daily consumption of coffee also was associated with an increased risk (OR 1.77, 95%CI: 1.03-3.03, P = 0.03). Results for GSTT1 , GSTM1 and CYP1A1 polymorphisms showed no significant association with oncohematological diseases. When analyzing the interaction between polymorphisms and tobacco smoking or dietary habits, no statistically significant associations that modify disease risk were found. CONCLUSION We reported an increased risk of oncohematological diseases associated with meat and coffee intake. We did not find significant associations between genetic polymorphisms and blood cancer.Fil: Cerliani, María Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Pavicic, Walter Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Gili, Juan Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. CEMIC-CONICET. Centro de Educaciones Médicas e Investigaciones Clínicas "Norberto Quirno". CEMIC-CONICET.; ArgentinaFil: Klein, Graciela Eleonor. Hospital Interzonal General de Agudos Prof. Dr. Rodolfo Rossi; ArgentinaFil: Saba, Silvia. Hospital Interzonal General de Agudos Prof. Dr. Rodolfo Rossi; ArgentinaFil: Richard, Silvina Mariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; Argentin