Structural and molecular characterization of elderly men´s prostate with and without diagnosis of prostatic lesions

A senescência é fator determinante para a ocorrência de alterações na biologia molecular da próstata, considerando-se tanto o desequilíbrio hormonal quanto o das interações epitélioestroma. Assim, os objetivos desse estudo foram caracterizar e comparar a biologia celular e molecular da zona periférica prostática de homens senis, com e sem diagnóstico de lesões prostáticas, através da morfologia e imunolocalização dos receptores androgênicos (AR), estrogênicos α e β (ERα, ERβ), metaloproteinases de matriz 2 e 9 (MMP2, MMP9), distroglicanas α e β (DGα, DGβ), laminina e fator de crescimento homólogo à insulina (IGFR-1). Para tal, foram utilizadas 60 amostras das zonas periféricas prostáticas provenientes de necrópsias e/ou prostatectomias de homens (60-90 anos), as quais foram divididas em 4 grupos (15 amostras cada): Grupo Senil (sem lesões prostáticas); Grupo Neoplasia Intraepitelial Prostática (NIP); Grupo Hiperplasia Benigna Prostática (HBP); Grupo Câncer Prostático (CP). O diagnóstico das lesões prostáticas baseou-se em critérios morfológicos e por imunomarcação para citoqueratina de alto peso molecular. Os resultados foram avaliados por microscopias de luz e eletrônica de transmissão, métodos morfométricos, imunohistoquímicas e Western Blotting. Os resultados mostraram danos morfológicos no estroma e organelas celulares envolvidas no processo secretor da próstata de homens senis. As diferentes lesões prostáticas na senescência demonstraram desequilíbrio nas taxas de proliferação/apoptose, indicando predomínio do processo proliferativo. Além disso, a imunolocalização para AR se manteve similar em todos os grupos estudados, com predominância da imunolocalização no compartimento epitelial. Já o ERβ foi preferencialmente localizado no compartimento epitelial, sendo ausente no compartimento estromal do grupo CP. A imunolocalização do ERα foi preferencialmente no compartimento epitelial dos grupos estudados, sendo intensa nos grupos CP e NIP em relação aos demais. Também, intensa imunoreatividade para IGFR-1, MMP2 e MMP9 foi verificada nos grupos CP e NIP em relação aos demais grupos. As imunolocalizações para DGα, DGβ e laminina foram mais fracas nos grupos CP e NIP em relação aos grupos HBP e Senil. Assim, pode-se concluir que o desequilíbrio da interação epitélio-estroma prostático causado pelas mudanças estruturais é fator decisivo para o desenvolvimento e progressão da carcinogênese na senescência. Ainda, a diminuição dos níveis protéicos do complexo das DGs e o aumento dos níveis das MMPs estão associados com a gravidade da lesão prostática e tem importante papel na manutenção do fenótipo maligno. A ocorrência de IGFR-1 sinalizou o grau de comprometimento glandular e a perda da imunolocalização da laminina provavelmente propiciou a progressão das lesões. Também, a localização diferencial dos receptores esteróides nas diferentes lesões prostáticas entre os compartimentos epitelial e estromal de homens senis certamente indicou diferentes sinalizações parácrinas para a dinâmica prostática, indicando ação diferencial desses receptores a partir dos compartimentos prostáticos e apontaram a importância das vias estrogênicas nos mecanismos de ativação dessas alterações. Finalmente, a interação do IGFR-1 com as MMP2 e MMP9 apontaram arelevância dessas moléculas nas investigações e tratamentos das doenças prostáticas.Senescence is a determining factor for the occurrence of morphological changes in the prostate, considering hormonal imbalance and paracrine signaling disturbance between the epithelium and the stroma. Thus, the objective of this work was to characterize and correlate the α and β-dystroglycans (α-DG, β-DG), androgen receptor (AR), α and β-estrogen receptors (αER, βER), matriz metalloproteinases 2 and 9 (MMP-2, MMP-9) and insulin-like growth factor receptor (IGFR-1) reactivities in both the stroma and epithelium compartments in the prostatic peripheral zone of elderly men showing Benign Prostatic Hyperplasia (BPH), Prostatic Intraepithelial Neoplasia (PIN) and Prostatic Cancer (PC). Sixty prostate samples from 60-90 year old patients were divided into 4 groups: The Senile Group (without prostatic lesions); The Prostatic Intraepithelial Neoplasia (PIN) Group; The Prostatic Cancer (PC) Group and The Prostatic Benign Hyperplasia (BPH) Group. The lesion diagnosis was based on architectural disturbance according to morphological criteria and by immunostaining for cytokeratin. The results were evaluated by light microscopy and transmission electron, morphometric methods, immunohistochemical and Western Blotting. The different prostatic lesions in senescence showed an imbalance in the rates of proliferation/apoptosis, indicating predominance of proliferative process. The results showed more intense IGFR-1, MMP-2 and MMP-9 immunoreactivities in the PC and PIN groups than in the other groups. The α-DG and β-DG immunolocalization were weaker in the PC and PIN groups than in the BPH and Senile groups. Intensified AR reactivity was verified in the epithelial compartment in all studied groups. αER immunoreactivity was more intense in the epithelial compartment in the PC and PIN groups than in the other groups. βER immunoreactivity was weaker in the epithelial compartment of the PIN and PC groups than in the BPH and Senile groups. Also, this receptor was absent in the stromal compartment in the PC group. The different prostatic lesions showed abnormal epithelial-stromal interaction, due to decreased α-DG and β-DG levels and increased IGFR-1, MMP-2 and MMP-9 levels, which are essential elements for the maintenance of glandular paracrine signaling, contributing to disease progression in the senescence. The differential steroid hormone receptor reactivity in the different lesions in both prostatic compartments certainly indicated different paracrine signals to the dynamics of the prostate and pointed out the importance of estrogenic pathways in the activation mechanisms of these changes. Also, these findings indicated that there was a direct correlation between IGFR-1, MMPs and steroid hormone receptors, pointing towards IGFR-1 as a molecule target in prostate therapy, as well as being a possible factor for MMPs positive signaling