Molecular analysis of telomeric regions in lymphoid malignancies

Los telómeros son estructuras esenciales para el mantenimiento de la integridad cromosómica y la capacidad replicativa de la célula. La reducción de la longitud telomérica está asociada con cambios genómicos relacionados al proceso tumoral. En este trabajo se efectuó la caracterización molecular de la longitud telomérica mediante el estudio de los fragmentos de restricción terminal (TRFs), en Mieloma Múltiple (MM), Linfoma no-Hodgkin (LNH) y Enfermedad Celíaca (EC), patología con predisposición al desarrollo de linfomas malignos. En MM se observó una disminución de la longitud telomérica respecto de controles, detectándose una correlación negativa con el porcentaje de células plasmáticas en médula ósea y asociación con cariotipos anormales, postulándose a los TRFs como marcadores tumorales. En LNH se observó acortamiento telomérico en linfomas foliculares y B difusos a células grandes, indicando su participación en la progresión tumoral y sustentando diferentes mecanismos patogénicos para estas patologías. En EC se apreció una disminución de la longitud telomérica tejido-específica en biopsias intestinales, sugiriendo un rol relevante de este parámetro en la predisposición al desarrollo neoplásico de esta entidad. Los hallazgos de este estudio sustentan la asociación entre acortamiento telomérico e incremento de la inestabilidad cromosómica, factores que combinados con la desregulación de la proliferación celular podrían promover el desarrollo y la progresión neoplásica.Telomeres are essential structures critical for maintaining chromosomal integrity and stability and cell surveillance. Telomere shortening is associated to genomic changes related to carcinogenesis. In this work we studied telomere length by analyzing terminal restriction fragments (TRF) in multiple myeloma (MM), non-Hodgkin lymphoma (NHL) and celiac disease (CD), pathology prone to lymphoma development. In MM, we observed telomere reduction respect to controls. A strong correlation of telomere length values with bone marrow plasma cell infiltration and an association with abnormal karyotypes were found, suggesting TRFs as tumor markers. In NHL, telomere shortening was observed in follicular and diffuse large B-cell lymphoma, indicating the participation of telomere shortening in tumor progression and supporting the existence of diverse pathogenic mechanisms involved in the origin of these different lymphoma subtypes. In CD, TRF analysis showed a tissue-specific significant telomere shortening in small intestinal biopsies, determining an important role of telomere length in cancer predisposition observed in this disorder. Our findings support the association between telomere shortening and an increased chromosome instability, both factors combined with cell proliferation disregulation would promote the cancer development and neoplastic progression.Fil: Cottliar, Alejandra Silvina Haydeé. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

High frequencies of telomeric associations, chromosome aberrations, and sister chromatid exchanges in ulcerative colitis

Chromosome instability provides a predisposing background to malignancy, contributing to the crucial genetic changes in multistep carcinogenesis. The aim of this work was to analyze chromosome instability in patients with ulcerative colitis (UC) to achieve a better understanding of the increased risk for colorectal cancer. METHODS: Peripheral blood lymphocyte cultures from 20 untreated UC patients and 24 controls were used to study chromosome instability by assessing telomeric associations (TAS), chromosome aberrations (CA), and sister chromatid exchanges (SCE). RESULTS: Mean frequencies of TAS and CA were significantly increased in UC patients compared to controls (p < 0.001). Chromosomes 10, 11, 21, 16, and 19 were the most frequently involved in TAS. A total of 104 CA clustered in 66 breakpoints could be exactly localized. Seven nonrandom bands significantly affected in UC patients were found (p < 0.004), showing a significant correlation with the location of cancer breakpoints (p < 0.003), particularly with colorectal carcinoma rearrangements. SCE analysis showed higher levels in patients compared to controls (p < 0.006), but no differences were observed in cell cycle kinetics. CONCLUSIONS: Our results demonstrate the presence of an unstable genome in UC patients that could be related to the cancer development observed in this disease.Fil: Cottliar, Alejandra. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; ArgentinaFil: Fundia, Ariela Freya. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; ArgentinaFil: Boerr, Luis. Hospital de Gastroenterología “Bonorino Udaondo,; ArgentinaFil: Sambuelli, Alicia. Hospital de Gastroenterología “Bonorino Udaondo,; ArgentinaFil: Negreira, Silvia. Hospital de Gastroenterología “Bonorino Udaondo,; ArgentinaFil: Gil, Anibal. Hospital de Gastroenterología “Bonorino Udaondo,; ArgentinaFil: Gomez, Juan Carlos. Provincia de Buenos Aires. Hospital Interzonal General de Agudos Gral. San Martin; ArgentinaFil: Chopita, Nestor. Provincia de Buenos Aires. Hospital Interzonal General de Agudos Gral. San Martin; ArgentinaFil: Bernedo, Alberto. Provincia de Buenos Aires. Hospital Interzonal General de Agudos Gral. San Martin; ArgentinaFil: Slavutsky, Irma Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; Argentin

Inestabilidad cromosómica en enfermedades con predisposición al desarrollo neoplásico

Actualmente se considera que el cáncer es el resultado de una serie de eventos genéticos progresivos que llevan a la acumulación de alteraciones en genes específicos. Estudios realizados en los últimos años indican la existencia de anomalías cromosómicas asociadas a los distintos tipos de neoplasias, encontrándose diferentes cromosomas, regiones y bandas preferencialmente involucradas. Si bien hasta el presente no se conocen con exactitud los mecanismos por medio de los cuales se originan las anomalías cromosómicas en las células neoplásicas, se considera que las mismas estarían asociadas a una fragilidad cromosómica aumentada, causada por una inestabilidad genómica constitucional o por una exposición a clastógenos ambientales. Dado que dicha inestabilidad genómica resulta dificil de medir, la misma puede ser evaluada mediante el análisis de la inestabilidad cromosómica. El objetivo de este trabajo es estudiar la presencia de inestabilidad cromosómica medida a partir del análisis de asociaciones teloméricas (TAS), aberraciones cromosómicas (AC) e intercambio de cromátides hermanas (lCH) en patologías con predisposición al desarrollo neoplásico: colitis ulcerosa (CU), enfermedad de Crohn (EC) y pancreatitis crónica (PC). Se analizaron 36 pacientes: 25 con CU, 3 EC y 8 con PC y 24 controles, efectuándose cultivos de sangre periférica en medio F-lO suplementado con 15% de suero fetal bovino y PHA, durante 72 hs a 37°C, con el agregado de 5-bromo-2-deoxiuridina (BUDR) (lOug/ml) para 1;:evaluación de lCH. El análisis cromosómico se realizó con técnica standard y bandeo G secuencial. La evaluación estadística se efectuó mediante el test no paramétrico de Kruskal-Wallis. Las bandas afectadas fueron determinadas utilizando la fórmula de Brogger y la correlación con la localización de puntos específicos del genoma se realizó con el Test de Proporciones. El análisis de asociaciones mostró un aumento significativo del porcentaje de TAS en las tres patologías (10,00il,06 en CU; 10,00il ,52 en EC y 10,00i2,28 en PC) respecto de los controles (l,04:t0,22) (p<0,00l), así como del porcentaje de células con TAS: 8,72i0,79; 9,67i1,45; 8,87i2,03 y 0,96i0,18, en CU, EC, PC y controles, respectivamente (p<0,001), mostrando en todos los casos un predominio de asociaciones de simple cromátide. Los cromosomas más involucrados en TAS fueron: 10, 11 (6,12%) y 16 (5,71%) en CU; 5,7 y 17 (10%) en EC y 9 (9,38%), 16 (6,88%) y 20 (8,75%) en PC. La evaluación de AC presentó un incremento significativo en los pacientes tanto para el porcentaje de AC (5,48i0,70; 3,67zt1,45 y 3,88i1,00), como para el porcentaje de células con AC (4,80i0,62; 3,67i1,45 y 3,50zt0,82) en CU, EC y PC, respectivamente, comparado con los controles (0,66i0,24) (p<0,001). En CU, este análisis permitió detectar 14 bandas estadísticamente dañadas, de las cuales 78,57% coincidieron con la localización de sitios frágiles (p<0,001) y 85,71% presentaron una correlación positiva con puntos de ruptura asociados a cáncer (p<0,001), 25% de los cuales correspondían a alteraciones descriptas en carcinoma colorrectal. Asimismo, 57,14% de las bandas coincidieron con regiones donde mapean oncogenes y 35,71% de los puntos co-localízaron con genes supresores de tumor y/o regiones con pérdida de heterocigosidad, encontrándose el 80% relacionados con el desarrollo de cáncer de colon. E1 análisis de lCH mostró valores estadísticamente aumentados en CU (7,90i0,25) y PC (8,33i0,70), comparado con los controles (6,93i0,22) (p<0,006 y p<0,03, respectivamente), mientras que EC no mostró diferencias significativas (7,27i0,28). El ciclo celular no presentó modificaciones respecto de los controles, siendo los índices de replicación (IR) de l,80:t0,07; 1,85i0,15; 1,81i0,06 y 1,87:k0,05 para CU, EC, PC y controles, respectivamente. Estos resultados muestran la presencia de inestabilidad cromosómica en las tres patologías estudiadas, evidenciada por el aumento de todos los parámetros analizados, sugiriendo que la misma podría jugar un rol importante en el desarrollo de las neoplasias asociadas a estas entidades. Los hallazgos expuestos fundamentan la relevancia de este tipo de estudio en patologías con predisposición al desarrollo neoplásico, contribuyendo a una mejor caracterización biológica de las mismas.Fil: Cottliar, Alejandra Silvina Haydeé. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Molecular analysis of telomeric regions in lymphoid malignancies

Los telómeros son estructuras esenciales para el mantenimiento de la integridad cromosómica y la capacidad replicativa de la célula. La reducción de la longitud telomérica está asociada con cambios genómicos relacionados al proceso tumoral. En este trabajo se efectuó la caracterización molecular de la longitud telomérica mediante el estudio de los fragmentos de restricción terminal (TRFs), en Mieloma Múltiple (MM), Linfoma no-Hodgkin (LNH) y Enfermedad Celíaca (EC), patología con predisposición al desarrollo de linfomas malignos. En MM se observó una disminución de la longitud telomérica respecto de controles, detectándose una correlación negativa con el porcentaje de células plasmáticas en médula ósea y asociación con cariotipos anormales, postulándose a los TRFs como marcadores tumorales. En LNH se observó acortamiento telomérico en linfomas foliculares y B difusos a células grandes, indicando su participación en la progresión tumoral y sustentando diferentes mecanismos patogénicos para estas patologías. En EC se apreció una disminución de la longitud telomérica tejido-específica en biopsias intestinales, sugiriendo un rol relevante de este parámetro en la predisposición al desarrollo neoplásico de esta entidad. Los hallazgos de este estudio sustentan la asociación entre acortamiento telomérico e incremento de la inestabilidad cromosómica, factores que combinados con la desregulación de la proliferación celular podrían promover el desarrollo y la progresión neoplásica.Telomeres are essential structures critical for maintaining chromosomal integrity and stability and cell surveillance. Telomere shortening is associated to genomic changes related to carcinogenesis. In this work we studied telomere length by analyzing terminal restriction fragments (TRF) in multiple myeloma (MM), non-Hodgkin lymphoma (NHL) and celiac disease (CD), pathology prone to lymphoma development. In MM, we observed telomere reduction respect to controls. A strong correlation of telomere length values with bone marrow plasma cell infiltration and an association with abnormal karyotypes were found, suggesting TRFs as tumor markers. In NHL, telomere shortening was observed in follicular and diffuse large B-cell lymphoma, indicating the participation of telomere shortening in tumor progression and supporting the existence of diverse pathogenic mechanisms involved in the origin of these different lymphoma subtypes. In CD, TRF analysis showed a tissue-specific significant telomere shortening in small intestinal biopsies, determining an important role of telomere length in cancer predisposition observed in this disorder. Our findings support the association between telomere shortening and an increased chromosome instability, both factors combined with cell proliferation disregulation would promote the cancer development and neoplastic progression.Fil: Cottliar, Alejandra Silvina Haydeé. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Response to comment on "Re: Cottliar et al.: High frequencies of telomeric associations, chromosome aberrations and sister chromatid exchanges in ulcerative colitis"

Response to Drs. Marepally and Tobi. To the editor: We read with interest the letter by Marepally and Tobi and welcome the opportunity to discuss some points. The pathways that contribute to telomericassociation (TA) formation are still a matter of debate. Different studies suggest that TAs may be formed either through association of telomeric single strand overhangs (1) or through telomere-binding protein associations (2).Fil: Cottliar, Alejandra. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas ; ArgentinaFil: Fundia, Ariela Freya. Academia Nacional de Medicina, Instituto de Hematología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Slavutsky, Irma Rosa. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas ; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentin

Molecular analysis of telomere length in follicular lymphomas: Its participation in tumor progression

Los telómeros son estructuras esenciales para el mantenimiento de la integridad cromosómica y la capacidad replicativa de la célula. La reducción de la longitud telomérica (LT) aumenta la probabilidad de producir errores capaces de generar cambios genómicos importantes para el desarrollo neoplásico, determinando desbalances de material genético. En este trabajo se evaluó la LT mediante el análisis de fragmentos de restricción terminal (TRF) en médula ósea y/o biopsia ganglionar de 36 pacientes (edad media: 54.2 años; rango 29-77 años; 21 varones): 29 con linfoma folicular (LF) al diagnóstico y 7 con linfoma B difuso a células grandes secundario a LF (LBDCG-S). Se efectuó el análisis del rearreglo molecular del gen BCL-2 por PCR anidada y de larga distancia. Las medias de TRF en LF (4.18±0.18 Kb) y LBDCG-S (3.31±0.25 Kb) resultaron significativamente menores que en controles (8.50±0.50 Kb) (p<0.001), encontrándose diferencias entre ambos subtipos histológicos (p=0.036). Las muestras negativas para el rearreglo BCL-2 mostraron LT menores (3.39±0.30 Kb) que las positivas (4.25±0.19 Kb) (p=0.023), observándose una tendencia a valores menores en pacientes negativos para el rearreglo BCL-2, intermedios en positivos para mcr, minor cluster region, (3.84±0.45 Kb) y mayores en los positivos para MBR, Major Breakpoint Region, (4.35±0.21 Kb). Nuestros resultados muestran una reducción de la LT en LF y LBDCG-S, con TRFs significativamente más cortos en estos últimos, sugiriendo la participación del acortamiento telomérico en la progresión tumoral. Asimismo, las diferencias detectadas entre los casos BCL-2 positivos y negativos sustentarían la presencia de diferentes mecanismos patogénicos propuestos para estos distintos LF.Telomeres are essential for maintaining chromosomal integrity and stability. We studied here telomere length (TL) in bone marrow and/or lymph node from 36 patients: 29 with follicular lymphoma (FL) at diagnosis and 7 with diffuse large B cell lymphoma secondary to FL (S-DLBCL). TL was evaluated using terminal restriction fragments (TRF) assay. BCL-2 gene rearrangement was analyzed by nested and long distance PCR. Mean TRF values showed significant telomere shortening in FL (4.18±0.18 Kb) and S-DLBCL (3.31±0.25 Kb) respect to controls (8.50±0.50 Kb) (p<0.001). Differences between both histological subtypes (p=0.036) were also detected. Moreover, the samples positive for BCL-2 rearrangements showed longer TL (4.25±0.19 Kb) than the negative ones (3.39±0.30 Kb) (p=0.023). A trend to telomere shortening was observed when Major Breakpoint Region (MBR-JH), minor cluster region (mcr-JH) and BCL-2 negative patients were compared (4.35±0.21 Kb; 3.84±0.45 Kb and 3.39±0.30 Kb, respectively). Our results show a TL reduction in FL and S-DLBCL, with significant short TRFs in the last group, suggesting the participation of telomere shortening in tumor progression. Furthermore, the differences detected between BCL-2 positive and negative FL support the involvement of diverse pathogenic mechanisms.Fil: Cottliar, Alejandra S. H.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Noriega, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Narbaitz, Marina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; ArgentinaFil: Slavutsky, Irma Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentin

Analysis of telomere length in mantle cell lymphoma

Mantle cell lymphoma (MCL) is a well defined lymphoid neoplasm genetically characterized by the t(11;14)(q13;q32). Telomeres play an essential role in preserving chromosomal integrity and genomic stability; their shortening can lead to telomere dysfunction and chromosomal instability, a critical factor in cancer development. In this study, telomere length (TL) measured by terminal restriction fragments (TRF) assay in DNA samples of tumor cells from 20 patients with MCL was evaluated. Results were correlated with clinical, morphologic and cytogenetic characteristics. In all cases, the presence of the CCND1/IGH rearrangement was confirmed by fluorescence in situ hybridization and/or PCR analysis. TL in total MCL patients revealed a mean TRF value (4.51 ± 0.79 kb) significantly shorter than those observed in controls (7.49 ± 1.94 kb) (P < 0.001); 30% of patients had TL shorter than 4.0 kb. TRF length was not associated with patients age (P = 0.07; r = 0.17) nor with sex (females: 4.33 ± 0.51 kb and males: 4.57 ± 0.85 kb; P = 0.63). No significant differences were found between patients studied at diagnosis (13) (4.44 ± 0.81 kb) respect to those analyzed at relapse (7) (4.63 ± 0.82 kb) (P = 0.53). In addition, we compared patients with (4.84 ± 1.09 kb) and without (4.40 ± 0.68 kb) complex karyotypes (P = 0.45) and cases with typical morphology (4.48 ± 0.79 kb) vs. blastoid variant (4.63 ± 1.04 kb) (P = 0.83), and no significant differences between them were found. Although the number of cases of our series is not large, our results showed that TL reduction in MCL is independent of the clinical characteristics, morphology and karyotype. © 2009 John Wiley & Sons A/S.Fil: Cottliar, Alejandra S. H.. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; ArgentinaFil: Panero, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; ArgentinaFil: Pedrazzini, Estela Marta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; ArgentinaFil: Noriega, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; ArgentinaFil: Narbaitz, Marina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; ArgentinaFil: Rodríguez, Andrea. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; ArgentinaFil: Slavutsky, Irma Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; Argentin

Analysis of genomic instability in adult-onset celiac disease patients by microsatellite instability and loss of heterozygosis

Background and Aims: Malignant complications of celiac disease (CD) include carcinomas and lymphomas. The genetic basis behind cancer development in CD is not known, but acquisition of genetic abnormalities and genomic instability has been involved. The aim of this study was to explore molecular characteristics of genomic instability in CD patients by analyzing microsatellite instability (MSI) and loss of heterozygosis (LOH) with carefully selected microsatellites. Methods: We genotyped small bowel biopsies and peripheral blood samples from 20 untreated CD patients using five microsatellites related to MMR genes (panel A), and five repeats associated with tumor suppressor genes, chromosome instability, inflammation, and cancer (panel B). Results: Genomic instability was found in seven out of 20 (35%) cases at: D5S107, D18S58, GSTP, TP53 or DCC, being TP53 the most frequently affected (five out of seven cases; 71%). Microsatellite alterations were significantly found using panel B markers (P=0.04). No cases with high frequency of MSI and replication error phenotype were detected. Only one case displayed MSI-L alone. Three patients exhibited LOH and three other cases showed LOH with low level of MSI, being classified as having chromosome instability phenotype. Conclusion: Two novel observations were found in this study: first, the finding that non-neoplastic cells from a group of untreated CD patients present genomic instability at nucleotide level; and second, the advantage to use carefully selected microsatellites to identify celiac patients with molecular instability. Our data support the existence of chromosome instability phenotype in CD, suggesting that stable and unstable patients are genomically distinct subtypes that may follow a different evolution. © 2008 Wolters Kluwer Health | Lippincott Williams & Wilkins.Fil: Fundia, Ariela Freya. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; ArgentinaFil: Cottliar, Alejandra S.. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; ArgentinaFil: La Motta, Graciela. Hospital San Martin; ArgentinaFil: Crivelli, Adriana. Hospital San Martin; ArgentinaFil: Gómez, Juan Carlos. Hospital San Martin; ArgentinaFil: Slavutsky, Irma Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; ArgentinaFil: Larripa, Irene Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; Argentin