Genomic instability association with intracellular aluminum concentration in breast tumors

Orientador: Luis Otavio Zanatta SarianTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: Introdução: A hipótese de que os efeitos do alumínio em células humanas podem ter implicações clínicas tem sido levantada há algum tempo, especialmente no que concerne ao câncer de mama. As evidências laboratoriais mostrando altos níveis de alumínio nos tecidos da mama e os efeitos biológicos conhecidos sobre esse metal não são suficientes para estabelecer uma relação causal entre a exposição ao alumínio e o risco aumentando para o desenvolvimento do câncer de mama. O objetivo deste estudo foi estabelecer a concentração de alumínio nas áreas centrais e periféricas de tumores de mama, assim como na área glandular normal da mama e correlacionar esses achados com a instabilidade dos genes ERBB2, C-MYC e CCND1 e a aneuploidia dos cromossomos que contêm estes genes. Métodos: Para este estudo foram incluídas 176 mulheres com diagnóstico de carcinoma invasor de mama, com tumores maiores de 1cm3, sem quimioterapia neoadjuvante, operadas enter 2008 e 2010 no Hospital da Mulher Prof. Dr. José Aristodemo Pinotti - Centro de Atenção Integral à Saúde da Mulher (CAISM) - UNICAMP. Para a análise da concentração de alumínio intracelular, amostras de 150 pacientes foram consideradas viáveis; para a análise da instabilidade genômica em função da concentração de alumínio, 118 amostras foram consideradas viáveis, definindo o espaço amostral de cada um dos artigos apresentados. As amostras das áreas centrais e periféricas dos tumores de mama e das áreas glandulares normais da mama foram obtidas. A quantificação do alumínio contido nos tecidos da mama foi feita através da técnica de Espectrometria de Absorção Atômica em Forno de Grafite (GFAAS). Uma lâmina de Tissue Microarray (TMA), contendo as amostras de tumor e tecido normal foi utilizado para a realização da técnica de FISH para acessar o status dos genes ERBB2, C-MYC e CCND1 e dos centrômeros dos seus respectivos cromossomos 17, 8 e 11. Os dados clínico-patológicos foram obtidos dos prontuários de pacientes. Resultados: A média da concentração de alumínio encontrada na mama foi de 1,88 mg/kg nas áreas centrais do tumor, 2,10mg/kg nas áreas periféricas do tumor e 1,68mg/kg nas áreas de tecido glandular normal. A amplificação e/ou aneuploidia para ERBB2/CEP17, C-MYC/CEP8 e CCND1/CEP11 foi encontrada em 24%, 36,7% e 29,3% dos tumores, respectivamente. A média da concentração de alumínio nas áreas tumorais (tanto centrais quanto periféricas) não foi significativamente diferente daquela nas áreas de tecido normal. A concentração de alumínio também não foi significativamente associada a nenhum status de amplificação e/ou aneuploidia para os genes/cromossomos em questão. Conclusões: Consideramos importante que estudos experimentais in vitro continuem sendo realizados para elucidar os possíveis efeitos do alumínio nos tumores de mama, quer sejam esses efeitos relacionados ao microambiente tecidual ou mesmo a outras vias de estabilidade genômicaAbstract: Introduction: It has long been hypothesized if the effects of aluminum on human cells may have clinical implications, especially regarding to breast cancer. The current laboratorial evidence showing higher levels of aluminum in breast tissues and the known biological effects of this metal, are not sufficient to establish a causal relationship between aluminum exposure and increased risk of developing breast cancer. The objective of this study was to establish the aluminum concentration in the central and peripheral areas of breast tumors as well as in normal glandular area of the breast and to correlate these findings with the instability of ERBB2, C-MYC and CCND1, and aneuploidy of chromosomes harboring these genes. Methods: This study included 176 women diagnosed with invasive breast carcinoma with tumors larger than 1cm3 without neoadjuvant chemotherapy, operated between 2008 and 2010 at the Women's Hospital Professor. Dr. José Aristodemo Pinotti - Centro de Atenção Integral à Saúde da Mulher (CAISM) - UNICAMP. To analyze the intracellular concentration of aluminum, samples from 150 patients were considered viable; for the analysis of genomic instability as a function of the concentration of aluminum, 118 samples were considered viable. These figures define the sample of each of the two articles that this PhD thesis comprises. Evaluation of tissue aluminum content was carried out using Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry (GFAAS). A TMA slide containing the tumor and normal samples was used in FISH assays to assess ERBB2, C-MYC and CCND1 and the respective chromosomes 17, 8 and 11 centromeres status. Clinicopathological data were obtained from patients' records. Results: The average aluminum content found in breast was 1.88 mg/kg in the central tumor areas, 2.10 mg/ kg in the peripheral tumor areas and 1.68 mg/ kg in the normal tissue areas. The amplification and/or aneuploid status for the ERBB2/CEP17, C-MYC/CEP8 and CCND1/CEP11 was detected in 24%, 36.7% and 29.3% of the tumors, respectively. The average aluminum content in tumor areas (either central or peripheral) was not significantly different from that in normal tissues. We found that aluminum concentration was not related to any of the gene status. Conclusions: We consider important that in vitro experimental studies continue to be done in order to elucidate the possible effects of aluminum in the development of breast tumors, whether it is influencing the tissue microenvironment or other genome stability pathwaysDoutoradoOncologia Ginecológica e MamáriaDoutora em Ciências da Saúd