o comprimento dos telômeros

Abstract

aberrante medidas no sangue tem sido associada com aumento do risco de vários tipos de câncer. No campo da não-polipose câncer colorretal hereditário (CRC), e mais particularmente na síndrome de Lynch, causada por mutações germinativas no reparo incompatível (

MMR

) genes, que recentemente descobriu que o câncer afetados

MMR

portadores da mutação genética tinham telômeros mais curtos e redução mais pronunciada do comprimento dos telômeros com a idade do que os controles e

MMR

portadores da mutação do gene não afetados. Aqui nós avaliamos o comprimento dos telômeros de sangue no MMR-proficientes hereditária CRC não-polipose, ou seja familiar CRC tipo X (FCRC-X). Um total de 57 indivíduos sem câncer afetados câncer e 57 de 34 famílias Amsterdam-positivos FCRC-X foram analisados ​​e comparados com os dados publicados anteriormente em 144

mutação genética afetou câncer e 100 livre do câncer MMR

transportadores, e 234 controlos. o comprimento dos telômeros relativa foi medida usando um método de PCR quantitativo monocromático multiplex, na sequência de medidas rigorosas para evitar fontes de viés e ajustando por idade. Apesar da natureza retrospectiva do nosso estudo, os resultados mostram que os telômeros mais longos associado com risco de câncer em FCRC-X, identificando, assim, diferentes padrões de comprimento dos telômeros de acordo com o estado do sistema de MMR

Citation:. Seguí N, Guino E, Pineda M, Navarro M, Bellido F, Lázaro C, et al. (2014) telômeros mais longos estão associados com risco de câncer em MMR-proficientes hereditário não-polipose cancro colorectal. PLoS ONE 9 (2): e86063. doi: 10.1371 /journal.pone.0086063

editor: Amanda Ewart Toland, Ohio State University Medical Center, Estados Unidos da América

Recebido: 08 de outubro de 2013; Aceito: 09 de dezembro de 2013; Publicação: 03 de fevereiro de 2014

Direitos de autor: © 2014 Seguí et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados

Financiamento:. Este trabalho foi financiado pelo Ministério espanhol de Economia (Secretaria de Estado da Investigação, Desenvolvimento e Inovação) (subvenções SAF2012-38885 para LV e SAF2012-33636 para GC, e contrato de Ramón y Cajal para LV); L’Oréal-UNESCO “Para Mulheres na Ciência”; Científico Fundação Asociación Española Contra el Câncer; o Governo Catalão (concessão 2009SGR290); e Carlos III Instituto de Saúde (comunhão de NS). Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito

CONFLITO DE INTERESSES:.. Os autores declararam que não existem interesses conflitantes

Introdução

a história familiar é um dos fatores de risco mais fortes para o desenvolvimento de cancro colorectal (CRC) e está envolvida em cerca de 20% de todos os casos de CRC. No entanto, apenas 2-6% de todos os CRCs são explicados por mutações germinativas em genes conhecidos CRC de alta penetrância. Os critérios de Amesterdão foram definidos para identificar casos hereditários CRC não-polipose, considerando idade jovem ( 50 anos) no momento do diagnóstico do câncer e de alta agregação familiar de CRC (Amsterdam I) ou outros tumores relacionados (Amsterdam II). Aproximadamente 60% das famílias que preencham os critérios de Amesterdão mostrar deficiência de DNA mismatch reparação (MMR) como consequência de uma mutação germinativa ou epimutation em um

MMR

gene, ou seja,

MLH1

,

MSH2

,

MSH6

ou

PMS2

(síndrome de Lynch; LS). Os restantes 40% não apresentam defeitos MMR e a causa genética da agregação CRC familial é ainda desconhecida, tendo sido agrupados como familial CRC tipo X (FCRC-X) [1], [2].

Chromosome telômeros consistem em múltiplas repetições curtas (TTTAGG) que protegem contra rearranjos genômicos em larga escala. Os telômeros encurtam com a divisão celular, levando à senescência celular. Em raras ocasiões, as células que aberrante contornar senescência replicativa com telómeros criticamente curtos podem desenvolver instabilidade genômica e potencialmente se tornar tumorigénico. Em células de cancro, no entanto, como em células estaminais, a telomerase, a enzima que adiciona repetições teloméricas para as extremidades do cromossoma, é expressa, para compensar a erosão dos telómeros e prevenindo a senescência /apoptose [3] -. [5]

mutações germinativas nos componentes da telomerase complexo congênita causa disqueratose. Os pacientes com este transtorno têm telômeros curtos, que levam à insuficiência da medula óssea e aumento do risco de câncer [6]. Da mesma forma, modelos de ratos com deficiência de telomerase e telômeros curtos têm alto risco de câncer [7]. Estudos epidemiológicos recentes têm avaliado o comprimento dos telômeros medido em DNA de sangue periférico como um potencial biomarcador de risco de câncer. Vários estudos relataram associação entre o comprimento dos telômeros eo risco de câncer, embora os dados são inconsistentes entre estudos e tipos de tumores [8]. Em estudos CRC, foram observados resultados contraditórios, aparentemente devido a diferenças na população de estudo, desenho do estudo, abordagem analítica, tamanho da amostra, ou a exposição a factores ambientais [9] – [15].

Em relação hereditária CRC, nosso grupo relatou recentemente que

MMR

portadores da mutação de genes afetados por câncer tinham telômeros mais curtos e mostrou o desgaste mais rápido dos telômeros com a idade, medidos no sangue, que os controles e

MMR

portadores da mutação do gene [livre do câncer ,,,0],16]. No entanto, o papel do comprimento dos telômeros como modificador risco de câncer em LS só poderia ser declarada uma vez que tinha sido argumentado que os telômeros mais curtos observada em amostras retrospectivamente coletados de indivíduos afetados por câncer pode ser uma consequência da doença [8], [14] . No entanto, o fato de que portadores da mutação livre de câncer tinham telômeros mais longos do que os controles sem câncer forneceu evidências adicionais em apoio à hipótese de que o comprimento dos telômeros pode agir como um modificador de risco de câncer em LS [16].

Aqui nós Relatamos o primeiro estudo sobre o comportamento do comprimento dos telômeros de sangue no MMR-proficientes hereditária CRC não-polipose, ou seja, FCRC-X, e compará-lo com o comportamento observado nos controles e na hereditária CRC não-polipose com um defeito MMR, ou seja, LS ( publicado anteriormente [16]).

Materiais e Métodos

Ética Declaração

O consentimento informado foi obtido de todos os assuntos. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da IDIBELL (ref. PR221 /09).

Os participantes do estudo

Um total de 114 indivíduos, 57 câncer afetados e 57 cancer-livre, a partir de 34 famílias FCRC-X foram incluídos no estudo. Estas famílias preenchiam os critérios de Amesterdão, mas não mostraram defeitos MMR (instabilidade de microssatélites ou perda de expressão das proteínas MMR MLH1, MSH2, MSH6 e PMS2). Ao todo, 76,5% (26/34) das famílias preenchiam os critérios de Amsterdam I e 23,5% (8/34) Amsterdam II. Para fins de comparação, os dados publicados anteriormente comprimento dos telómeros de indivíduos pertencentes a famílias LS e de controlos foram incluídos nas análises [16]. Familial CRC-X, amostras LS e controle foram todos de origem caucasiana e recrutados na mesma população homogênea (a região espanhola da Catalunha), através do Programa de Câncer Hereditárias do Instituto Catalão de Oncologia, IDIBELL. A Tabela 1 mostra as características dos casos FCRC-X estudo, comparando-os aos indivíduos LS e controles previamente analisadas [16].

Relativa Telomere Comprimento Medição

comprimento dos telômeros Relativa ( RTL) foi avaliada usando um método de PCR quantitativo monocromático multiplex [17], sob as mesmas condições que no Segui et al. [16]. Além disso, casos hereditários MMR-proficientes foram executados em conjunto com casos e controles LS. A fim de descartar artefatos ou fontes técnicas de variação, uma curva padrão foi incluído em cada série (placa de 384 poços), cada amostra foi ensaiada em triplicado, e sempre que possível, um número igual de amostras de diferentes grupos clínicos foram executados no mesma placa. Armazenamento e Extração de DNA de sangue periférico foram realizadas na mesma instalação e usando os mesmos métodos de extração, como recomendado para retrospectivos estudos comprimento dos telômeros [8].

Análises Estatísticas

RTL foi ajustada por idade com base no encurtamento do comprimento de telómeros que ocorre com a idade na população em geral (controlos), como relatado anteriormente [16], [18]. Diferenças em comprimentos dos telômeros ajustadas por idade foram analisados ​​utilizando o teste de Wilcoxon (Mann-Whitney U). O teste rank sum Kruskal-Wallis foi utilizado para comparar as características demográficas entre os grupos. Todos os testes foram em frente e verso e os valores de p menores que 0,05 foram considerados estatisticamente significativos. As análises foram realizadas utilizando o software estatístico R.

Resultados

RTL foi avaliada em 57 pacientes FCRC-X afetados por câncer e 57 indivíduos não afetados de 34 famílias FCRC-X ajustadas por idade. Os resultados foram comparados com os resultados que publicados em um estudo anterior de 144

MMR

operadoras afetadas pelo câncer de mutação de genes, 100

MMR

portadores da mutação do gene não afetadas e 234 controles [16].

casos FCRC-X afetadas pelo câncer mostrou telômeros significativamente maior do que indivíduos não afetados FCRC-X (p = 0,009) e controles sem câncer (p = 0,013) (Fig. 1). Estes resultados foram em nítido contraste com aqueles previamente observado em LS, onde os comprimentos dos telômeros detectados no afetados câncer

MMR

portadores da mutação do gene eram mais curtos do que os portadores não afetados mutação (p = 0,032) [16]. Por outro lado, os casos FCRC-X livres de câncer mostrou telômeros mais curtos do que livre do câncer

MMR

portadores da mutação do gene (p = 0,015), mas de comprimento semelhantes aos controles (Fig. 1).

Os diferentes grupos correspondem a: casos FCRC-X afetadas pelo câncer (mediana da idade-ajustada RTL: 0,017); indivíduos sem câncer de famílias FCRC-X (mediana: -0,215); cancer-afetada

MMR

portadores da mutação do gene (mediana: -0,131); livre do câncer

MMR

portadores da mutação do gene (mediana: -0,079); e os controles sem câncer (mediana: -0,092). Diferenças na RTL ajustada por idade foram analisados ​​utilizando o teste de Wilcoxon (Mann-Whitney U). As caixas representam o intervalo interquartil de distribuições (25

th e 75

th percentis); as linhas horizontais dentro das caixas, as medianas; e as linhas verticais, a 5

th e 95

th percentis. Os dados do LS famílias e controles foram publicados anteriormente [16].

Discussão

Nós descobrimos que telômeros mais longos estão associados com câncer em FCRC-X. Além disso, com base em dados publicados anteriormente pelo nosso grupo [16], não-polipose casos hereditários MMR-deficientes e -proficient mostram padrões distintos de comprimento dos telómeros sangue, sugerindo que o estado do sistema de MMR é essencial para a definição do comprimento de telómeros em casos hereditários .

Vários estudos epidemiológicos têm investigado a associação de comprimento dos telômeros com o risco de CRC na população em geral, produzindo resultados conflitantes [19]. Evidências de estudos retrospectivos indicam que os telômeros em células do sangue periférico são mais curtos em casos de CRC que os controles. No entanto, essa associação não foi replicado em estudos prospectivos, sugerindo que a associação entre telômeros curtos e CRC em estudos retrospectivos é de alguma forma o resultado da doença, o tratamento ou a sobrevivência diferencial e não a causa (efeito de causalidade reversa) [14]. Em relação aos estudos prospectivos, nenhuma associação foi encontrada em três estudos relativamente pequenos (134-191 casos vs. 306-406 controles) [9] – [11]. No entanto, mais recentemente, maiores estudos prospectivos descobriram que os telômeros mais longos foram associados com maior risco de CRC (casos /controles = 2.157 /3.921) [14], ou que ambos os longas e curtas telomeres aumento do risco CRC (casos /controles = 441/549) [15].

Apesar da natureza retrospectiva do nosso estudo, descobrimos que afetados por câncer FCRC-X indivíduos tinham telômeros mais longos do que os membros livres de câncer do mesmo tipo famílias X, controles e membros câncer afetada de LS famílias (

MMR

gene de mutação transportadoras). Portanto, os telómeros são mais associados com o risco de cancro na MMR-proficientes hereditária CRC não polipose, como observado em grandes séries CRC prospectivo de base populacional [14], [15]. Mais estudos avaliando o comprimento do telômero antes e depois do diagnóstico de câncer em casos FCRC-X será crucial para demonstrar o efeito preciso de câncer no comprimento dos telômeros de sangue nesse grupo de pacientes.

Evidências anteriores suporta a hipótese de que longas telômeros pode aumentar o risco de cancro: em primeiro lugar, os telómeros longos podem retardar a senescência celular e apoptose, aumentando a possibilidade de que as anormalidades genéticas irão acumular-se [5], [20]; Em segundo lugar, um subconjunto de tumores colo-rectais tem telómeros mais longos do que a mucosa do cólon adjacente não-tumoral [21]. avaliação o comprimento dos telômeros em tumores FCRC-X irá fornecer esclarecimentos adicionais sobre se os tumores hereditários MMR-proficientes também alongado telômeros. Da mesma forma, sabendo que os níveis de expressão de telomerase ou de atividade enzimática em amostras de sangue e tumor periférico pode auxiliar no projeto de abordagens terapêuticas e /ou preventivas específicas para pacientes FCRC-X no futuro [22].

Nossas descobertas , juntamente com os observados em grandes séries CRC base populacional [14], [15], sugerem que os telômeros mais longos são um fator de risco para hereditária e esporádica CRC MMR-proficientes. Na sequência desta observação, é plausível a hipótese de que telômeros mais longos também atuam como modificadores da idade de aparecimento de cancro e /ou polipose em outras síndromes CRC MMR-proficientes.

Em conclusão, em contraste nas observações para LS mas em linha com os resultados de grandes CRC estudos prospectivos, os telômeros alongados estão associados ao aumento do risco de câncer em hereditária CRC não-polipose MMR-proficientes Amsterdam-positivo.