estadounidense
Extracto
La reducción o agotamiento de ADN mitocondrial (ADNmt) se ha asociado con la progresión del cáncer. Aunque el contenido de ADNmt desequilibrada se sabe que ocurre en el cáncer de próstata, las diferencias en el contenido de ADNmt entre afroamericano (AA) y de raza caucásica de América (CA) los hombres no están definidos. Proporcionamos la primera evidencia de que los tumores en los hombres poseen AA nivel de ADNmt en comparación con los hombres CA reducidos. El contenido mediana ADNmt tumor se redujo en los hombres AA. contenido de ADNmt también se redujo en los tejidos normales de la próstata de los hombres de AA en comparación con los hombres CA, lo que sugiere una posible predisposición al cáncer en los hombres AA. contenido de ADNmt también se redujo en el tejido hiperplasia benigna de próstata (HBP) de los hombres de AA. Tumorales y tejidos de pacientes de BPH = 60 años de edad poseen reducidas ADNmt contenido en comparación con los pacientes & lt; 60 años de edad. Además, el contenido de ADNmt fue mayor en los tejidos normales de los pacientes con enfermedad en estadio T3 maligno en comparación con los pacientes con enfermedad en estadio T2. los niveles de ADNmt en tejidos prostáticos normales emparejados fueron casi se duplicaron en el grado de Gleason & gt; 7 en comparación con ≤7, mientras que se observó un contenido reducido de ADNmt en tumores de Gleason & gt; 7 en comparación con ≤7. En conjunto, nuestros datos sugieren que los hombres poseen bajos niveles de AA en el ADNmt normales y los tejidos tumorales en comparación con los hombres CA, que podrían contribuir a un mayor riesgo de cáncer de próstata y más agresivo en los hombres AA
Visto:. Koochekpour S, T Marlowe , Singh KK, Attwood K, D Chandra (2013) Reducción de ADN mitocondrial Associates contenido con un mal pronóstico del cáncer de próstata en hombres africana americana. PLoS ONE 8 (9): e74688. doi: 10.1371 /journal.pone.0074688
Editor: Madhuri Kango-Singh, Universidad de Dayton, Estados Unidos de América
Recibido: 5 de Abril, 2013; Aceptado: August 8, 2013; Publicado: 23 Septiembre 2013
Derechos de Autor © 2013 Koochekpour et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License, que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y la fuente se acreditan
Financiación:. Este estudio recibió el apoyo financiero del Instituto Nacional del cáncer de los Institutos nacionales de Salud, bajo el premio número R01CA160685 y K01CA123142, y la Sociedad Americana de Investigación del cáncer de subvención Académico RSG-12-214-01 - CCG a Washington DC y el P30 CA016056 Instituto Nacional del cáncer Centro de soporte de Grant al Instituto del cáncer Roswell Park. El apoyo adicional fue proporcionado por R01MD005824, R21CA149137, y R21CA143589 a SK y R01 CA121904 y R21 CA153097 a KKS. Los donantes no tenía papel en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito
Conflicto de intereses:.. Los autores han declarado que no existen intereses en competencia
Introducción
En cuanto al diagnóstico y la mortalidad, el cáncer de próstata es uno de los principales tipos de cáncer entre los hombres estadounidenses. diagnósticos y la mortalidad relacionadas con el cáncer de próstata El aumento se asocian comúnmente a los hombres afroamericanos (AA) en comparación con los caucásicos de América (CA) los hombres [1] - [3]. Aunque la dieta y la historia familiar probablemente juegan un papel importante en esta disparidad, los factores genéticos también pueden ser factores clave que influyen en la tumorigénesis de próstata. La mutación o deleción de ADN mitocondrial (ADNmt) se ha asociado con varios cánceres, incluyendo cáncer de próstata [4] - [6].
In vitro
y
in vivo
análisis demuestran que la reducción de contenido de ADNmt está asociada con la adquisición de un fenotipo independiente de andrógenos y da lugar a la progresión del cáncer de próstata [6] - [8]. Reducción del nivel de ADN mitocondrial y mutaciones en el ADNmt se han reportado en múltiples tipos de cáncer como el de próstata [9], [10] de mama [11], renal [12], y el hígado [13]. Por el contrario, el aumento de contenido de ADNmt También se ha informado en otros tipos de cáncer, incluyendo cáncer de próstata [14] - [16]. El agotamiento o reducción de ADNmt inhibe la apoptosis, lo que contribuye a la progresión del cáncer [17] - [19]. Además, el agotamiento de ADNmt conduce al desarrollo de resistencia a los agentes contra el cáncer, incluyendo cisplatino y adriamicina [20]. Sin embargo, el aumento de los niveles de ADNmt también están asociados con la resistencia adquirida a docetaxel en cabeza y cuello células del cáncer [21]. Por lo tanto, el mantenimiento de un nivel de estado estacionario de ADNmt en las células cancerosas es fundamental para un resultado positivo durante el tratamiento del cáncer
.
¿Cómo ADNmt regula el proceso de tumorigénesis no está claramente definida, pero la evidencia actual sugiere que la mutación, reducción o deleción de ADNmt de plomo a la fosforilación oxidativa defectuosa (OXPHOS), el aumento de especies reactivas de oxígeno (ROS), la inducción de la vía glicolítica, el aumento de la expresión de proteínas prosurvival, que finalmente resulta en la proliferación del cáncer y la tumorigénesis [19], [22] - [ ,,,0],24]. Por lo tanto, la modulación de contenido de ADNmt en el cáncer, incluyendo el cáncer de próstata, es significativa para la comprensión del proceso de la enfermedad. Aunque los niveles desequilibrados de ADNmt se han reportado en el cáncer de próstata [7], [16], [24] - [26], todavía no se han reportado niveles diferenciales de ADNmt en AA y los pacientes con cáncer de próstata CA. Aquí, nos proporcionan la primera evidencia de que reduce el contenido de ADNmt pueden contribuir a la mayor incidencia, así como fenotipo agresivo cáncer de próstata en los hombres en comparación con AA CA hombres.
Resultados
HBP y los tejidos tumorales de próstata han reducido los niveles de ADNmt
defectos de la fosforilación oxidativa son una de las señas de identidad en múltiples tipos de cáncer. El sistema OXPHOS consta de cinco complejos de múltiples subunidades, y ADNmt codifica 7 subunidades de complejo I, 1 subunidad del complejo III, 3 subunidades del complejo IV y 2 subunidades de V complejo [16], [27]. Por lo tanto, para entender la importancia de ADNmt en la progresión del cáncer de próstata, se determinó el contenido de ADNmt en muestras normales de tejido de próstata, hiperplasia prostática benigna (HPB) de tejidos, tumores de próstata, y los glóbulos blancos (GB). Hemos observado que el contenido de ADNmt mediana se redujo a ~72% en BPH en comparación con los tejidos normales de próstata epiteliales en pacientes con cáncer de próstata (Tabla 1). Además, el contenido de ADNmt también se redujo a ~77% en los tumores primarios de próstata en comparación con los tejidos epiteliales normales de la próstata. Curiosamente, el contenido de ADNmt se redujo significativamente en los glóbulos blancos en comparación con los tejidos epiteliales normales de la próstata o tumores (ver en la Tabla 1-7, y la Figura 1 y 2). La información demográfica del paciente restante incluyendo la edad, la raza, la puesta en escena, de clasificación de Gleason, antígeno estado prostático específico (PSA), y el número de pacientes implicados se mencionan en la Tabla 1.
A, contenido de ADNmt se comparó con la edad mediante la prueba de suma de rangos de Wilcoxon. B, el contenido mediana de ADNmt en condiciones normales, la HBP, y los tumores de pacientes & lt; 60 y ≥ 60 años de edad se trazan para la comparación. contenido de C, el ADNmt se comparó por la raza mediante la prueba de suma de rangos de Wilcoxon. D, de contenido mediana de ADNmt en condiciones normales, la HBP, y los tumores de pacientes AA y CA se trazan para la comparación.
Los pacientes con cáncer de próstata Más de 60 años de edad Harbor reducido contenido de ADNmt en tumores, pero incrementó el contenido de ADNmt en tejidos normales de la próstata
comparación Edad del contenido de ADNmt en pacientes con cáncer de próstata demostró que en los tejidos epiteliales normales de la próstata, el contenido de ADNmt mediana aumento de ~229% en pacientes ≥ 60 años en comparación con los pacientes & lt; 60 años de edad. Del mismo modo, los valores medios también se incrementaron en pacientes ≥ 60 años de edad (Figura 1A y B). En contraste con los tejidos epiteliales normales de la próstata, el contenido de ADNmt se redujo en ambos tejidos de BPH y tumorales obtenidas de pacientes ≥ 60 años de edad en comparación con los pacientes de & lt; 60 años. A pesar de que el contenido medio de ADNmt en tumores fue ~ 7 veces menor en los pacientes ≥60 años de edad en comparación con & lt; 60 años de edad, los valores de la mediana mostraron reducción sólo ~ 16% en pacientes con cáncer de próstata de mayor edad (Figura 1A y B). Es interesante observar que el contenido de ADN mitocondrial en muestras de tumores mostró una alta variabilidad, que es consistente con los hallazgos anteriores de que las células tumorales muestran altos niveles de ADNmt variabilidad [16]. Los niveles de ADNmt en los glóbulos blancos también se redujeron en pacientes ≥ 60 años de edad (Figura 1A).
Los tumores primarios de próstata y de próstata normal de los tejidos Hombres AA Poseer reducido contenido ADNmt comparación con CA Hombres en
El cáncer de próstata es muy agresivo en los hombres de AA en comparación con los hombres CA; Sin embargo, los mecanismos subyacentes no están todavía definidos. La disminución de contenido de ADNmt es uno de los factores clave en la progresión del cáncer, incluyendo el cáncer de próstata [7], [25], [26]. Sin embargo, los análisis comparativos de ADNmt entre los pacientes AA y CA No se haya intentado. Para entender por qué los hombres AA muestran una mayor incidencia y agresividad del cáncer de próstata en comparación con los hombres CA, se analizó el contenido de ADNmt en estos dos grupos de pacientes con cáncer de próstata. Hemos observado que en los tejidos epiteliales normales de la próstata, los niveles de ADNmt en los hombres de AA fueron significativamente más bajos (54%) en comparación con los hombres CA (p = 0,047). A pesar de que el contenido medio de ADNmt en tejidos tumorales de próstata de los hombres de AA fue 6 veces menor en comparación con los hombres CA, el contenido de ADNmt mediana mostró sólo ~ 16% de reducción. Del mismo modo, el contenido de ADNmt también se redujo a ~73% en BPH de AA en comparación con los pacientes CA (Figura 1C y D). Los glóbulos blancos de estos dos grupos de pacientes no mostraron cambios significativos en el contenido de ADN mitocondrial (Figura 1C).
Los niveles más altos de ADNmt en tejidos normales Corresponden a mayor número de etapas en el cáncer de próstata
Para establecer más y evaluar la importancia de ADNmt en la progresión del cáncer, se compararon diferentes etapas del cáncer de próstata en los dos grupos de poblaciones combinadas. Sorprendentemente, se observó un mayor contenido de ADNmt en tejidos normales emparejados en la etapa T3 (es decir, tumor diseminado a través de cápsula prostática) en comparación con la etapa T2 (es decir, etapa benigna). Debido a que los tumores en estadio T3 tienen peor pronóstico en comparación con la etapa T2, el ADNmt en tejidos normales de tumores T3 necesita de mayor investigación. Aunque la razón de aumento de ADNmt en tejidos normales de los tumores de mayor grado y el estadio no se conoce, una explicación plausible podría ser debido a la acumulación de un mayor número de mitocondrias alteradas o defectuosos en las células normales que no se transformaron, lo que provoca una mayor cantidad de ADNmt en tejidos normales en mayor grado y estadio. Curiosamente, el contenido de ADN mitocondrial no se vio afectada en los tejidos tumorales o en muestras de HPB. Es importante destacar que, el aumento de los niveles de ADNmt en glóbulos blancos en la etapa T3 sugieren que el contenido de ADNmt también podría ser un posible marcador para la estadificación y la predicción de la agresividad del cáncer de próstata (Tabla 2).
Los análisis de los niveles de PSA y contenido de ADNmt demostraron que la mediana contenido de ADNmt se asoció positivamente con los niveles de PSA en tejidos normales, mientras que se redujo en los tumores de pacientes con niveles de PSA & gt; 10. Ninguna tendencia específica se observó en las muestras de BPH (Tabla 3).
ADNmt contenido está relacionado inversamente con el grado de Gleason en pacientes con cáncer de próstata
En relación con el grado de Gleason, el contenido de ADNmt en tejidos epiteliales normales de la próstata era casi se duplicó en el grado de Gleason & gt; 7 en comparación con el grado de Gleason ≤7. Por el contrario, los tumores de próstata demostraron una reducción de los valores medios de ADNmt en muestras con grado de Gleason ≥7; Sin embargo, no se observó ninguna diferencia en el contenido de ADNmt entre los diferentes grados de Gleason en muestras de HPB (Tabla 4).
Cuando se compararon los valores de la mediana de contenido de ADNmt en tumores entre el grado de Gleason y ≤3 ≥4, observamos ~ 30 % de reducción en el ADNmt en Gleason grado menor en comparación con ≥4 grado ≤3, mientras que no se observó ningún cambio en el contenido de ADNmt en tumores mediana de Gleason importante. Se observó un aumento en los niveles de ADNmt en el grado de Gleason ≥4 en los tejidos epiteliales normales de la próstata emparejados de Gleason mayor; Sin embargo, los niveles de ADNmt medios se redujeron en los tejidos normales emparejados de ≥4 en Gleason menor (Tabla 5 y 6).
Tendencias diferenciales de ADNmt contenido en los tumores de próstata y tejidos normales de próstata entre AA y CA Hombres
con el fin de establecer la importancia de ADNmt en la disección de las disparidades de salud de cáncer de próstata, es esencial para medir los niveles de ADNmt en tejidos cancerosos epiteliales normales de la próstata, así como los tejidos tumorales obtenidas de pacientes con cáncer de próstata AA y CA. Hemos observado que el contenido de ADN mitocondrial se redujo en los tejidos tumorales en comparación con tejidos normales de la próstata coincidentes en datos combinados de ambos pacientes AA y CA (p = 0,053). En pacientes con cáncer de próstata CA, contenido de ADNmt fue 42% menor en los tejidos tumorales en comparación con tejidos epiteliales de próstata normales emparejados (p = 0,068). En pacientes con cáncer de próstata AA, los niveles de ADNmt en tumores mostraron cambios limitados en comparación con los tejidos normales emparejados cuando se compararon los valores de la mediana. Sin embargo, el contenido medio de ADNmt se redujo en los tejidos tumorales en comparación con tejidos de la próstata normales emparejados. No obstante, el contenido de ADNmt en tumores de los hombres de AA fue menor que los de los hombres CA (Figura 2).
A, debido a la naturaleza de los datos emparejados, los valores de la mediana de ADNmt se compararon entre muestras tumorales y normales usando con signo de Wilcoxon rango de pruebas (panel superior de la tabla). Normales, BPH, y los glóbulos blancos se compararon mediante pruebas de Kruskal-Wallis (panel central). Tumorales, BPH, y los glóbulos blancos se compararon entre sí utilizando pruebas de Kruskal-Wallis (panel inferior). B, valores de la mediana ADNmt de mesa superior del panel A se trazan para la comparación.
HPB y glóbulos blancos muestran una reducción de los niveles de ADNmt comparación con normal de la próstata y los tejidos tumorales
Los análisis de contenido de ADNmt en poblaciones combinadas de los pacientes con cáncer de próstata demostraron niveles significativamente más bajos de ADNmt en BPH y glóbulos blancos en comparación con los tejidos normales de la próstata (p = 0,001). Del mismo modo, el contenido de ADNmt se redujo en las muestras de BPH y glóbulos blancos en comparación con los tejidos normales en AA y pacientes CA individualmente (Figura 2). Comparación del contenido de mediana ADNmt entre HBP /tumores y glóbulos blancos mostraron diferencias significativas en los niveles de ADNmt. Del mismo modo, los pacientes de AC y AA también demostraron cambios significativos en los niveles de ADNmt en tumores /HBP y las muestras de leucocitos. los niveles de ADNmt fueron similares en los glóbulos blancos entre AA y CA pacientes (Figura 2).
Hombres AA Poseer reducido ADNmt contenido Tanto en condiciones normales y los tejidos tumorales de próstata en comparación con los hombres CA después de ajustar por edad, grado de Gleason y PSA
Cuando se comparó el contenido de ADNmt en tumores obtenidos de pacientes AA y CA después de ajustar por la edad o el grado de Gleason, o PSA, aunque no estadísticamente significativa, se observó una ~7-8, ~ 5 o 4-5 veces disminuir en el ADNmt, respectivamente, en pacientes de AA. La edad, el grado de Gleason, PSA y el ajuste de la HBP no mostraron cambios en los niveles de ADN mitocondrial en pacientes de HPB AA en comparación con los pacientes CA (Tabla 7). Del mismo modo, no se observaron tendencias en muestras de WBC entre AA y CA hombres. La edad, el Gleason y el PSA de ajuste de los tejidos normales de la próstata emparejado también demostró ~34%, 32% y 46% de disminución, respectivamente, en los niveles de ADNmt en tejidos normales de la próstata de pacientes con AA en comparación con los pacientes CA (Tabla 7). Estos datos sugieren que los pacientes con AA poseen menores niveles de ADNmt en tejidos normales de la próstata, así como en los tejidos tumorales, lo que podría ser un factor que contribuye a la mayor incidencia y /o agresividad del cáncer de próstata en los hombres de AA. Los niveles de significación de las comparaciones por pares entre los tejidos normales de la próstata, la HBP, glóbulos blancos, y los tumores también se muestran en la Tabla 8.
Discusión
Nuestro estudio proporciona la primera evidencia de que los tejidos tumorales de próstata AA de los hombres Harbor reducen los niveles de ADNmt en comparación con los hombres CA. Normales los tejidos epiteliales de la próstata de los hombres de AA también muestran una disminución en el contenido de ADN mitocondrial en comparación con los hombres CA. Aunque el significado exacto de estos resultados requiere más investigación, nuestros datos sugieren que la reducción de los niveles de ADNmt en los hombres de AA pueden estar asociados con la incidencia más alta y la naturaleza agresiva de cáncer de próstata en hombres AA. Futuros estudios con un mayor número de muestras de ADN de pacientes AA y CA pueden proporcionar una mayor comprensión sobre el impacto de ADNmt contenido reducido en las disparidades de salud de cáncer de próstata. No se sabe cómo el contenido de ADN mitocondrial disminuye en tumores de próstata de los hombres de AA en comparación con CA hombres, pero es posible que γ ADNmt de la polimerasa (pol gamma), el único ADN polimerasa en las mitocondrias que juega un papel esencial en la replicación del ADN mitocondrial y reparar [28] , no puede ser completamente funcional en las células epiteliales de la próstata y el cáncer de los hombres normales AA. También se sabe que p53 regula la integridad de ADNmt [29] a través de su interacción con pol γ [30]. Aunque las mutaciones de p53 son poco frecuentes en el cáncer de próstata primario, estadio tumoral y grado superior, independiente de los andrógenos, y el cáncer de próstata metastásico se asocian con alto nivel de mutaciones de p53 [31] - [33]. La disfunción mitocondrial está asociada con la supresión de la actividad de p53 [34] y p53 regula la respiración mitocondrial [35], [36]. Estos hallazgos sugieren que la reducción de los niveles de ADN mitocondrial en las células epiteliales de la próstata y el cáncer de los hombres normales AA pueden estar asociados con defectos en γ pol y funciones de p53
.
Debido a la aparición de cáncer de próstata en hombres de AA es mayor que en los hombres CA , así como el cáncer de próstata es más agresivo en los hombres AA [1] - [3], la reducción de contenido de ADNmt en las células epiteliales normales de la próstata y las células tumorales de los hombres de AA sugiere que la disminución de contenido de ADNmt podría ser uno de los factores que contribuyen para disparidades del cáncer de próstata en los hombres estadounidenses. ADNmt humano codifica 13 subunidades de proteínas de la cadena respiratoria mitocondrial, ARN de transferencia 22, y 2 ARN ribosómicos [27]. Por lo tanto, la reducción de contenido de ADNmt puede causar la inhibición de la respiración mitocondrial debido a la falta de fosforilación oxidativa funcionales [27], [37]. La falta de resultados de respiración en el consumo de oxígeno reducido que conducen a la degradación de la reductasa 3-hidroxi-3-metil-glutaril-CoA (HMGR) que en última instancia podrían contribuir a la maduración del oncogén Ras [38]. La activación de Ras en la activación constitutiva de múltiples vías de señalización de supervivencia tales como ERK, AKT, y NF
k
B. Por lo tanto, la reducción de ADNmt en las células normales de los hombres de AA sugiere que la población AA es susceptible a una mayor incidencia de cáncer de próstata. De hecho, la incidencia de cáncer de próstata en hombres AA es ~1.6 veces mayor que la población CA [1], [2]. Disminución del contenido de ADN mitocondrial en las células epiteliales de la próstata de los hombres de AA se traducirá en una disminución de la capacidad de la fosforilación oxidativa de las células epiteliales de próstata transformadas, lo que favorece un crecimiento más rápido y la invasión [39]. Hallazgos recientes en modelos animales apoyar aún más nuestra conclusión de que las mutaciones del ADN mitocondrial y la reducción de los resultados de contenido de ADN mitocondrial en el desarrollo de tumores y acorta la vida de los animales [40].
La reducción o agotamiento de ADNmt y la derogación de la respiración mitocondrial inhibe la apoptosis inducida por múltiples agentes contra el cáncer [18], [41] - [44]. Se ha observado una reducción en los niveles de ADNmt en tumores en comparación con los tejidos epiteliales normales de la próstata, lo que sugiere que el cáncer de próstata en los hombres de AA es refractario a los agentes contra el cáncer. El contenido de ADNmt relativamente mayor en las células de cáncer de próstata CA es más probable que responda a la terapia en comparación con las células de cáncer de próstata AA. El aumento de contenido de ADNmt también es conocido proporcionar resistencia a los agentes contra el cáncer tales como docetaxel [21], que puede estar asociada con una baja ROS debido al aumento de la actividad de F
0F
1-ATP sintasa. Estos efectos también pueden ser debido a diferencias en los tipos de células de cáncer. El contenido de ADNmt relativamente mayor en los pacientes CA puede conducir a una mayor función mitocondrial y la respiración, lo que provoca la muerte celular por apoptosis mejorada de CA pacientes en comparación con los pacientes de AA. Por el contrario, un mayor contenido de ADNmt en tumores de pacientes con cáncer de próstata CA puede conducir a la proliferación de las mitocondrias debido a la inducción de genes implicados en la biogénesis mitocondrial. Esto sugiere que la relativamente mayor contenido de ADNmt en pacientes con cáncer de próstata CA podría causar acumulación de abundantes pero morfológicamente alterados mitocondrias, que pueden inducir la apoptosis o alternativas formas de muerte celular programada en el cáncer de tumores de próstata. Estos resultados son consistentes con los informes anteriores que el aumento de las mutaciones de ADNmt en tumores de tiroides inducir la acumulación de mitocondrias defectuosas y alterados [45], [46]. El mecanismo exacto de la disminución del contenido de ADNmt en tumores de los hombres de AA, así como la relativamente mayor contenido de ADNmt en CA hombres es desconocida, sino porque el desarrollo del cáncer está influenciada por factores externos y ambientales, además de factores genéticos, factores ambos podría estar jugando un papel en la expresión diferencial de ADNmt en tejidos epiteliales normales de la próstata y tumores de estas dos poblaciones
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¿Cómo es la reducción en el ADNmt asociada con la naturaleza agresiva de cáncer de próstata en hombres de AA? El agotamiento de ADNmt induce la progresión del cáncer de próstata [7], [24], [25]. El agotamiento de ADNmt previene la apoptosis y promueve la motilidad celular a través de la regulación positiva de la fosfatidilinositol 3-quinasa (PI3K) /señalización Akt2 [26]. Por lo tanto, el agotamiento de ADNmt probables bloquea la apoptosis y promueve la supervivencia y la motilidad de las células cancerosas a través de la activación de Akt2. Nuestros datos indican que los pacientes grado de Gleason y AA ajustado PSA de cáncer de próstata se asocian con agotamiento de ADNmt en comparación con los pacientes CA, apoyando así nuestra conclusión de que la reducción de ADNmt se asocia con la inhibición de la apoptosis y la invasividad del cáncer de próstata en hombres AA. El agotamiento de ADNmt induce transición epitelio-mesenquimal (EMT) [8], que es un indicador de la progresión del cáncer. ADNmt agotamiento también reduce los niveles de PARP-1 [25], que promueve la progresión del fenotipo neoplásico en el cáncer de próstata. Estos resultados apoyan nuestra conclusión de que la reducción de contenido de ADNmt en los hombres de AA puede estar asociado con el cáncer de próstata más agresivo.
En conjunto, nuestros resultados proporcionan la primera evidencia de que el contenido de ADN mitocondrial está disminuido en tejidos epiteliales normales de próstata y cáncer de los hombres de AA en comparación con CA hombres. Estos hallazgos pueden tener importancia en la predicción de los resultados diferenciales de la progresión del cáncer de próstata y el tratamiento en los hombres estadounidenses. Debido a que ambos tejidos prostáticos normales y los tejidos tumorales de CA hombres albergan los niveles de ADNmt más altos en comparación con los hombres de AA, anticipamos que CA hombres serán más propensos a responder a la terapia contra el cáncer y ser más susceptibles a los efectos citotóxicos de los agentes contra el cáncer en comparación con los hombres de AA. Por lo tanto, una clara comprensión de los mecanismos de desequilibrio ADNmt en los hombres estadounidenses puede proporcionar enfoques nuevos y eficaces para la prevención del cáncer de próstata y la terapia.
Materiales y Métodos
Fuente de muestras de tejido, las consideraciones éticas, y ADN genómico Extracción
la toma de muestras se realizó después de obtener el consentimiento informado por escrito de los pacientes para el uso de sus muestras con fines de diagnóstico y científicas. Se proporcionaron todas las muestras clínicas basadas en un sistema único y aleatorio codificado alfanumérico sin referirse a los pacientes por su nombre o el uso de cualquier otro término identificador personal. Durante el procesamiento y análisis de datos, las muestras se les asigna un número aleatorio diferente. La aprobación ética se obtuvo de las Juntas de Revisión Institucional (IRB) en Louisiana State Center de la Universidad de Ciencias de la Salud (LSUHSC), Facultad de Medicina, New Orleans, LA, y el Roswell Park Cancer Institute, Buffalo, Nueva York. El estudio se ajusta a los principios esbozados en la Declaración de Helsinki. Todas las muestras biológicas de tejidos se obtuvieron de las instalaciones centrales de muestras biológicas en el Consorcio de Investigación del Cáncer de Luisiana (LCRC) afiliado a la Facultad de Medicina de Tulane y la Escuela de Medicina de Nueva Orleans y LSUHSC, Nueva Orleans (http://www.louisianacancercenter.org/collaborative-initiatives/shared-resources/biospecimen-core).
Normal los sujetos de investigación (la fuente de las muestras de HPB) en este estudio se definen como los hombres sin evidencia de cáncer de próstata. Los glóbulos blancos (WBC) se obtuvieron de pacientes con diagnóstico de cáncer de próstata primario. tejidos de la próstata frescos congelados emparejados normales y malignas se obtuvieron de pacientes americanos y caucásicos americanos africanos diagnosticados con tumores primarios. En este estudio, los tejidos normales de la próstata se consideran como especímenes normales de la próstata emparejados tomados de pacientes con cáncer de próstata primario. Solamente los tejidos malignos con el 70% o el contenido del tumor mayor fue considerada en el estudio. Los ADN genómicos se obtuvieron mediante los QIAGEN DNeasy Blood & amp; Tissue Kit, según lo recomendado por el fabricante. muestras de ADN genómico se cuantificaron usando un espectrofotómetro NanoDrop 8000 (Thermo Scientific).
Los análisis de ADNmt contenido mediante PCR en tiempo real
Se determinó el contenido de ADNmt como se describe anteriormente [47]. En resumen, el ADN genómico total (que contiene tanto ADN mitocondrial y ADN nuclear) fue aislado de los tejidos normales emparejados y de próstata tumorales, BPH, y glóbulos blancos de AA y CA pacientes de cáncer de próstata como se describe anteriormente. Después de la cuantificación de muestras de ADN por el NanoDrop espectrofotómetro 8000, se determinó el contenido de ADN mitocondrial utilizando el 7300 en tiempo real sistema de PCR de Applied Biosystems.
β-actina
y
citocromo c oxidasa subunidad II (COX II)
fueron utilizados para la amplificación del ADN mitocondrial y nuclear, respectivamente. Los cebadores para la
β-actina
y
la COX II
se utilizaron como se describe anteriormente [47], [48] y las secuencias son las siguientes:
β-actina gratis (hacia adelante ): 5'-TCAC CCACACTGTGCCCATCTACGA-3 ',
β-actina gratis (inversa): 5'-CAGCGGAACCGCTCATTGCCAATGG-3'.
la COX II gratis (hacia delante): 5'-CCCCACATTAGGCTTAAAAACAGAT-3 ',
la COX II gratis (inversa): 5' TATACCCCCGGTCGTGTAGCG GT-3 '. En tiempo real las reacciones de PCR se realizaron en un volumen total de reacción de 10 l que contenía 5 l 2X iTaq SYBR Green Supermix con ROX (Bio-Rad, Cat#172-5850), 10 ng de ADN molde, 500 nM cada uno de adelante y atrás cebadores, y agua libre de nucleasa. Melting análisis de la curva se realizaron al final de la amplificación para verificar la ausencia de amplificación no específica o un cebador formación de dímero. Los valores de número de ciclo umbral (Ct) para cada reacción se calcularon utilizando el sistema 7300 software SDS. Las curvas de calibración se generaron utilizando 10 ng a 10 pg de ADN preparado a partir de células LNCaP no tratadas y proporcionan la eficiencia de PCR basado en la ecuación E = 10
∧ (-1 /pendiente) -1 [49]. Los valores promedio de Ct se obtuvieron mediante amplificación de
la COX II gratis (mtDNA específica) y
β-actina (
nDNA-específico). contenido de ADNmt se determinó como 2
∧ΔCt o retirarse diferencia de ADNmt de nDNA [29], [47], [50].
Análisis estadísticos
contenido de ADNmt se informó el uso de las medias, medianas y las desviaciones estándar. Otras características clínicas y demográficas se reportaron el uso de frecuencias y las frecuencias relativas. análisis gráficos (gráficos QQ) encontraron que el ADNmt contenido a ser no una distribución normal y por lo tanto, los métodos no paramétricos se consideraron para el análisis de esta variable. Para cada grupo (normal, tumor, BPH, y glóbulos blancos), el contenido de ADNmt se comparó entre la edad, la raza, el estadio del tumor, antígeno específico de próstata (PSA), suma de Gleason, Gleason menor y mayor Gleason usando Wilcoxon la suma de rangos de Kruskal o Wallis exacta pruebas, según el caso. Análisis adicionales dentro de cada grupo incluyeron comparaciones de contenido de ADNmt entre los grupos raciales, mientras que el ajuste por edad, grado de Gleason y el PSA usando análisis de dos vías de la varianza (ANOVA). Debido a que el contenido de ADNmt es una distribución normal, los valores de p apropiadas se obtuvieron utilizando metodologías estándar de arranque. contenido de ADNmt se comparó de forma pares entre los grupos en la muestra global y dentro de cada carrera mediante el Wilcoxon (sana vs. tumor) o de Wilcoxon de suma de rangos (todas las demás comparaciones) pruebas exactas. Todos los análisis de datos se realizaron en SAS v9.3 (Cary, Carolina del Norte) a un nivel de significación de 0,05.
Reconocimientos
Agradecemos al Dr. Neelu Yadav y los miembros del laboratorio Chandra para la lectura crítica del manuscrito. Nos disculpamos con aquellos colegas cuyas publicaciones inadvertidamente no pudo ser citado.