Epigenetic regulation in aging and gastric cancer

Objetivos: O processo de envelhecimento e a maioria das neoplasias podem ser regulados por alterações epigenéticas, dentre elas a metilação do DNA. Este estudo tem como objetivos: a) analisar a frequência de metilação dos promotores dos genes SIRT1; SIRT3, hTERT, SMARCA5, CDH1, IGFBP3, CAV-1 no envelhecimento e no adenocarcinoma gástrico; b) avaliar a expressão das proteínas codificadas desses genes em tecidos gástricos tumoral e normal; c) associar resultados com dados clinicopatológicos da amostra. Métodos: A frequência de metilação desses genes foi analisada por PCR metilação-específica (MS-PCR) em amostras de linfócitos de jovens e idosos, bem como em adenocarcinoma gástrico e margens normais. A análise da expressão protéica foi realizada por imunoistoquímica. Resultados: Os promotores dos genes SIRT1 e IGFBP-3 apresentaram maior metilação em idosos, quando comparado ao grupo jovem. Além disso, dentre os sete genes estudados, cerca de 85% dos idosos apresentaram quatro ou mais desses genes hipermetilados, enquanto que entre jovens mais de 50% apresentou até três genes metilados (p=0,001). A proteína SIRT1 apresentou uma expressão seis vezes maior em tumores do que em tecido não neoplásico (p=0,0003), já SIRT3 apresentou maior expressão em tecido não neoplásico do que em tumoral (OR=0,313; p=0,005). SIRT3 encontrou-se mais frequentemente hipermetilado quando não havia expressão de sua proteína (p=0,0019). O gene hTERT apresentou-se mais frequentemente hipermetilado em amostras tumorais (p=0,0002) e sua expressão protéica foi observada somente em tumores (p<0,0001). SMARCA5 apresentou maior expressão no tecido neoplásico quando comparado com a margem do tecido gástrico (p<0,001) e a expressão de sua proteína estava associada à ausência de metilação do promotor gênico (p=0,0104). Caveolina-1 também foi mais frequentemente observada em tumores quando comparada ao não neoplásico (p<0,0001), principalmente no tipo intestinal (P=0,0008). A metilação do promotor do gene CAV1 foi associada à ausência de expressão em amostras tumorais (p=0,0001). Para IGFBP-3, foi observado ainda maior expressão em tumores do que em tecido não neoplásico (p<0,0001). CDH1 estava presente em 100% das amostras de tecido não neoplásico, diferindo do tumoral (p<0,0001). Conclusões: No processo do envelhecimento natural, ocorre um aumento da metilação em promotores de genes específicos com a idade, que pode influenciar a expressão gênica. Além disso, no câncer gástrico, as proteínas SIRT1, hTERT, SMARCA5, CDH1, IGFBP-3 e CAV1 apresentaram uma maior expressão, podendo configurar bons biomarcadores e possíveis alvos terapêuticos. SIRT3 foi a única proteína com função protetora contra esse tipo tumoral. A regulação epigenética pela metilação do DNA parece ocorrer em tecido gástrico somente para os genes SIRT3, SMARCA5 e CAV1, porém a análise da metilação dos genes hTERT e CDH1 também pode servir como marcador para a neoplasia estudada.TEDEBV UNIFESP: Teses e dissertaçõe

Differential expression of histone deacetylase and acetyltransferase genes in gastric cancer and their modulation by trichostatin A

Gastric cancer is still the second leading cause of cancer-related death worldwide, even though its incidence and mortality have declined over the recent few decades. Epigenetic control using histone deacetylase inhibitors, such as trichostatin A (TSA), is a promising cancer therapy. This study aimed to assess the messenger RNA (mRNA) levels of three histone deacetylases (HDAC1, HDAC2, and HDAC3), two histone acetyltransferases (GCN5 and PCAF), and two possible targets of these histone modifiers (MYC and CDKN1A) in 50 matched pairs of gastric tumors and corresponding adjacent nontumors samples from patients with gastric adenocarcinoma, as well as their correlations and their possible associations with clinicopathological features. Additionally, we evaluated whether these genes are sensitive to TSA in gastric cancer cell lines. Our results demonstrated downregulation of HDAC1, PCAF, and CDKN1A in gastric tumors compared with adjacent nontumors (P < 0.05). On the other hand, upregulation of HDAC2, GCN5, and MYC was observed in gastric tumors compared with adjacent nontumors (P < 0.05). the mRNA level of MYC was correlated to HDAC3 and GCN5 (P < 0.05), whereas CDKN1A was correlated to HDAC1 and GCN5 (P < 0.05 and P < 0.01, respectively). in addition, the reduced expression of PCAF was associated with intestinal-type gastric cancer (P = 0.03) and TNM stages I/II (P = 0.01). the increased expression of GCN5 was associated with advanced stage gastric cancer (P = 0.02) and tumor invasion (P = 0.03). the gastric cell lines treated with TSA showed different patterns of histone deacetylase and acetyltransferase mRNA expression, downregulation of MYC, and upregulation of CDKN1A. Our findings suggest that alteration of histone modifier genes play an important role in gastric carcinogenesis, contributing to MYC and CDKN1A deregulation. in addition, all genes studied here are modulated by TSA, although this modulation appears to be dependent of the genetic background of the cell line.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Universidade Federal de São Paulo, Disciplina Genet, Dept Morfol & Genet, BR-04023900 São Paulo, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Dept Ortopedia & Traumatol, BR-04038032 São Paulo, BrazilUniv Sagrado Coracao, BR-17011160 Bauru, BrazilFac Med Marilia, Dept Genet & Biol Mol, Hemoctr, BR-17519050 Marilia, BrazilFed Univ Para, Nucleo Pesquisa Oncol, Hosp Joao de Barros Barreto, BR-66073000 Belem, Para, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Disciplina Gastroenterol Cirurg, Dept Cirurgia, BR-04024002 São Paulo, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Dept Patol, BR-04023000 São Paulo, BrazilFed Univ Para, Lab Citogenet Humana, Inst Ciencias Biol, BR-66075110 Belem, Para, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Disciplina Genet, Dept Morfol & Genet, BR-04023900 São Paulo, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Dept Ortopedia & Traumatol, BR-04038032 São Paulo, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Disciplina Gastroenterol Cirurg, Dept Cirurgia, BR-04024002 São Paulo, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Dept Patol, BR-04023000 São Paulo, BrazilWeb of Scienc