Efeito da 2,3,7,8 tetraclorodibenzo-p-dioxina (TCDD) na expressão gênica global da glândula mamária de ratas durante o desenvolvimento

Efeito da 2,3,7,8 tetraclorodibenzo-p-dioxina (TCDD) na expressão gênica global da glândula mamária de ratas durante o desenvolvimento

Título alternativo 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) effect on the global gene expression of the rat mammary gland during the development
Autor Pereira, Julia Santucci Autor UNIFESP Google Scholar
Orientador Silva, Ismael Dale Cotrim Guerreiro da Autor UNIFESP Google Scholar
Instituição Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Pós-graduação Medicina (ginecologia) - São Paulo
Resumo OBJETIVO: Este estudo teve como objetivo verificar as modificações causadas na proliferação celular e na expressão gênica da glândula mamária de ratas com 21, 35, 50 e 100 dias que foram expostas à 2,3,7,8 tetraclorodibenzo-p-dioxina (TCDD) durante a gestação (tratamento pré-natal) ou durante a lactação (tratamento pré-pubertal). MÉTODOS: Para o tratamento pré-natal, ratas Sprague-Dawley prenhas receberam no 15º dia após a concepção dose única de 3,0µg de TCDD/kg através de gavagem. Para o tratamento pré-pubertal, ratas lactantes receberam no 14º e 17º dias pós-parto 6,67ng ou 20,0ng de TCDD/g. Animais controles receberam volume equivalente de óleo de gergelim. Ao atingiram 21, 35, 50 e 100 dias de idade, as filhotes fêmeas das ratas que receberam TCDD foram sacrificadas e tiveram as glândulas mamárias extraídas para estudo do índice de proliferação celular e expressão gênica. Para o cálculo de índice de proliferação celular, dez ratas por grupo receberam uma injeção intraperitoneal de 200 mg/kg de 5-bromo-2’-deoxiuridina (BrdU) e através de imunohistoquímica foram identificadas as células que estavam proliferando em cada estrutura da glândula mamária. Outras dez ratas por grupo tiveram o RNA da glândula mamária extraído, e este foi utilizado para o estudo de expressão gênica através de microarrays. Para determinar os genes diferencialmente expressos utilizou-se o teste-t bayesiano empírico moderado. Genes diferencialmente expressos (p<0,01) foram então categorizados de acordo com a função biológica ou via canônica de ação. Ainda, genes que se destacaram foram validados através de RT-PCR em tempo real. RESULTADOS: O tratamento pré-pubertal alterou a proliferação celular nas glândulas mamárias das ratas com 35, 50 e 100 dias, principalmente nos botões terminais (TEBs). A análise da expressão gênica demonstrou que o número máximo de genes diferencialmente expressos foi observado nos animais com 100 dias que receberam TCDD durante a gestação. No tratamento pré-pubertal, observou-se que a alta dose causou mais alterações do que a dose baixa. Cyp1b1 foi o gene que mais sofreu aumento de expressão em diferentes idades. A categorização dos genes desregulados de acordo com a função biológica mostrou que TCDD tem uma ampla ação, principalmente após o tratamento pré-pubertal com maior dose. As classes de genes mais afetadas foram proto-oncogenes, genes supressores de tumor e genes relacionados com o metabolismo de lipídeos. A via de sinalização mais atingida foi a via de sinalização do receptor de aril-hidrocarbono (AhR). Também se observou alterações na expressão de genes participantes da via de metabolização do estradiol, aumentando a produção de metabólitos prejudiciais ao DNA. CONCLUSÕES: O tratamento com TCDD resultou em mudanças na proliferação celular e na expressão gênica da glândula mamária das ratas. As mudanças gênicas observadas indicam que a célula mamária é submetida a estímulos genotóxicos ao mesmo tempo em que genes de reparo de DNA e supressores do crescimento tumoral ficam ativados no intuito de manter a estabilidade genômica.

PURPOSE: This work studied the modifications in cell proliferation and gene expression in the rat mammary gland of animals 21, 35, 50 and 100 days old that were exposed to 2,3,7,8 tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) during pregnancy (prenatal treatment) or during lactation (prepubertal treatment). METHODS: For the prenatal treatment, pregnant Sprague-Dawley rats received on the 15th day post-conception, single dose of 3.0µg TCDD/kg through gavage. For the prepubertal treatment, lactate dams received on the 14th and 17th days post-delivery either 6.67ng or 20.0ng TCDD/g. Control group received equivalent volume of sesame oil. When the female offspring reached 21, 35, 50 and 100 days of age, they were sacrificed and their mammary gland extracted for cell proliferation and gene expression analyses. To calculate the cell proliferation index, ten rats per group received an intraperitoneal injection of 200 mg/kg of 5-Bromo-2'- deoxyuridine (BrdU) and through immunohystochemistry the cells in proliferation were identified in each mammary gland structure. Other ten rats per group had the RNA extracted from the mammary gland and used for gene expression analysis through microarrays. To determine the differentially expressed genes empirical Bayes moderated one sample t-test was performed. Differentially expressed genes (p<0.01) were categorized accordingly with biological function and canonical pathways. In addition, important genes were validated through real time RT-PCR. RESULTS: The prepubertal treatment modified the cell proliferation of 35, 50 and 100 days-old rat mammary gland, mainly in the terminal end buds (TEBs). The gene expression analysis showed that the maximum number of differentially expressed genes was reached in 100 days-old rats that received TCDD during pregnancy. The prepubertal treatment induced more changes with higher dose of TCDD. Cyp1b1 was the gene the most up-regulated genes at different ages. The categorization of the dysregulated genes according with their biological function showed that TCDD has a wide action, especially after the prepubertal treatment with high dose. The groups of genes more affected by TCDD were the proto-oncogenes, tumor suppressor genes and genes related to the metabolism of lipids. The most affected canonical pathway was the aryl hydrocarbon receptor signaling pathway. In addition, genes related to estradiol metabolism were modulated increasing the production of metabolites that damage the DNA. CONCLUSIONS: The TCDD treatment induced changes in the cell proliferation and gene expression of the rat mammary gland. The genomic changes observed indicate that the mammary cell is submitted to genotoxic stimuli and DNA repair genes as tumor suppressor genes are activated to keep the genomic stability.
Palavra-chave Tetraclorodibenzodioxina
Expressão gênica
Glândulas mamárias animais
Crescimento e desenvolvimento
Tetrachlorodibenzodioxin
Gene expression
Mammary glands
Animals
Growth and development
Idioma Português
Financiador Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Número do financiamento CAPES: BEX 2829/05-3
Data de publicação 2009
Publicado em PEREIRA, Julia Santucci. Efeito da 2,3,7,8 tetraclorodibenzo-p-dioxina (TCDD) na expressão gênica global da glândula mamária de ratas durante o desenvolvimento. 2009. 131 f. Tese (Doutorado em Ciências) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 2009.
Publicador Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extensão 131 f.
Direito de acesso Acesso aberto Open Access
Tipo Tese de doutorado
Endereço permanente http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/39348

Exibir registro completo




Arquivo

Nome: Publico-39348.pdf
Tamanho: 4.432MB
Formato: PDF
Descrição:
Abrir arquivo

Este item está nas seguintes coleções

Buscar


Navegar

Minha conta