Μελέτη των γονιδίων Bax, Bcl-2 στην ογκογένεση στο στόμα

Abstract

Objective: The expression of apoptosis-related markers Bax and Bcl-2, and the proliferation marker Ki-67, as well as their role and probable correlation in sequential histological grades of oral carcinoma formation was studied in an experimental model in Syrian golden hamsters. Materials and Methods: Thirty-seven male Syrian golden hamsters were divided into three experimental groups (A,B,C;10 animals each) and one control group (7 animals). The left buccal pouches of animals in groups A, B and C were painted three times per week for 14 weeks with carcinogen 0.5% 9,10-dimethyl-1,2-benzan¬thracene (DMBA) and were excised at 10, 14, 19 weeks respectively, while in control animals it was excised following a ten-week period without carcinogen application. The biopsies were classified pathologically. There was an evaluation of the entire section and of the histological grades in each section. The presence of proteins Bax, Bcl-2, and and Ki-67 was evaluated immunohistochemically in all biopsies. Statistical analysis was performed per group and in each histological grade. Results: A progression towards OSCC formation in correlation to increased time of carcinogen application was evident either macroscopically or microscopically. The time of 14 weeks for carcinogen application and the latency time of 5 weeks until the animals were sacrificed (19 weeks totally) proved to be ample for the development of moderately differentiated OSCC, that has not been observed in other studies with the same experimental model. There were no samples with poorly differentiated carcinoma. A series of 122 lesions from 37 hamsters (15 normal mucosa, 5 hyperkeratosis, 16 hyperplasias, 21 dysplasias, 18 early invasions, 23 well differentiated carcinomas and 24 moderately differentiated carcinomas) was studied (methodology originality). There was no significant difference between the control group and groups A to C in percentage of Bax-stained sections. On the contrary, Bcl-2 expression in group A decreased in comparison to the control group almost to a significant limit, whereas in group B it decreased even further. Finally, in group C, Bcl-2 expression was again elevated significantly to the level of the control group. Analysis of the Bcl-2/Bax ratio, which is an index inversely correlated with apoptosis, indicated increased apoptosis during dysplasia and early invasion, as well as reduced apoptosis in contrast later stages of carcinogenesis. Ki-67 expression increased sharply in initial stages of oral carcinogenesis, significantly decreased in well differentiated carcinoma, but elevated again in moderately differentiated carcinoma. Conclusions: Τhis experimental model seems valid concerning the gradual development of OSCC. Pro-apoptotic Bax expression maintained high levels during all stages of oral carcinogenesis. Anti-apoptotic Bcl-2 expression decreased significantly in dysplastic and early invasion lesions and consequently increased almost to normal tissue level in consequent stages. Cell proliferation is more intense in precancerous stages of oral cancer, while it reverts in the later stages of invasive carcinoma playing a role in its progression. Bcl-2 and Ki-67 expression could be used in assays as markers of early recognition of precancerous oral lesions.

Σκοπός: Μελετήθηκε η έκφραση των γονιδίων κυτταρικής απόπτωσης Bax, Bcl-2 και του δείκτη κυτταρικού πολλαπλασιασµού Ki-67, ο ρόλος τους και η πιθανή τους συσχέτιση σε διαδοχικά ιστοπαθολογικά στάδια ανάπτυξης του ΑΚΣ σε ένα πειραµατικό µοντέλο χηµικής καρκινογένεσης σε επίµυες. Μεθοδολογία: 37 αρσενικοί Συριακοί χρυσοί επίµυες (hamsters) ταξινοµήθηκαν σε τρεις πειραµατικές οµάδες (A,B,Γ;10 πειραµατόζωα η καθεµία) και µία οµάδα ελέγχου (7 πειραµατόζωα). Έγιναν επαλείψεις στον αριστερό παρειακό µάρσιπο των πειραµατόζωων στις οµάδες A, B και Γ τρεις φορές την εβδοµάδα για 14 εβδοµάδες µε το καρκινογόνο 0.5% 9,10-διµέθυλ-1,2-βενζανθρακένιο (DMBA), ο οποίος αφαιρέθηκε χειρουργικά στις 10, 14 και 19 εβδοµάδες αντίστοιχα, ενώ στους επίµυες της οµάδας ελέγχου αφαιρέθηκε µετά από 10 εβδοµάδες, χωρίς την εφαρµογή καρκινογόνου. Οι βιοψίες εκτιµήθηκαν ιστοπαθολογικά. Έγινε εκτίµηση ολόκληρης της τοµής και των ιστολογικών κατηγοριών που διακρίθηκαν σε κάθε τοµή. Ακολούθησε ανοσοϊστοχηµική εκτίµηση της παρουσίας των πρωτεϊνών Bax, Bcl-2 και Ki-67 σε όλες τις βιοψίες. Πραγµατοποιήθηκε στατιστική ανάλυση σε κάθε οµάδα και σε κάθε ιστολογική κατηγορία. Αποτελέσµατα: Διαπιστώθηκε σταδιακή πορεία από το φυσιολογικό βλεννογόνο µέχρι το σχηµατισµό ΑΚΣ σε σχέση µε τον αυξηµένο χρόνο εφαρµογής του καρκινογόνου τόσο µακροσκοπικά όσο και µικροσκοπικά. Ο χρόνος των επαλείψεων για 14 εβδοµάδες και ο λανθάνων χρόνος των 5 εβδοµάδων µέχρι τη θυσία των πειραµατόζωων (συνολικά 19 εβδοµάδες) αποδείχτηκε επαρκής για τη δηµιουργία µέτρια διαφοροποιηµένου καρκινώµατος. Δεν προκλήθηκαν όγκοι χαµηλής διαφοροποίησης. Μελετήθηκε ένα σύνολο 122 βλαβών (15 φυσιολογικός βλεννογόνος, 5 υπερκερατώσεις, 16 υπερπλασίες, 21 δυσπλασίες, 18 πρώιµες διηθήσεις, 23 καλά και 24 µέτρια διαφοροποιηµένα καρκινώµατα) από 37 επίµυες (πρωτοτυπία µεθοδολογίας). Η έκφραση του Bax ανιχνεύθηκε σε υψηλά επίπεδα κατά τη διάρκεια ανάπτυξης του ΑΚΣ και δεν παρουσίασε σημαντικές μεταβολές σε κανένα στάδιο των ιστολογικών καταστάσεων. Αντιθέτως, η έκφραση του Bcl-2 ανιχνεύθηκε σε σημαντικά μειωμένα επίπεδα σε δυσπλαστικές βλάβες, καθώς και κατά τη διάρκεια της πρώιμης εισβολής, αλλά σε μεταγενέστερα στάδια του στοματικού καρκίνου παρατηρήθηκε αύξηση της έκφρασης σχεδόν στα επίπεδα του φυσιολογικού ιστού. Η ανάλυση της αναλογίας Bcl-2/Bax, που εμφανίζει ανεστραμμένη συσχέτιση με την απόπτωση, έδειξε αυξημένη απόπτωση κατά τις βλάβες από τη δυσπλασία και την πρώιμη εισβολή, καθώς και μειωμένη απόπτωση σε μεταγενέστερα στάδια της ογκογένεσης. Το Ki-67 αυξάνεται έντονα στα αρχικά στάδια ογκογένεσης (υπερπλασία, δυσπλασία, οµάδα Α), στη συνέχεια µειώνεται σηµαντικά στο καλά διαφοροποιηµένο καρκίνωµα, αλλά αυξάνεται ξανά στο µέτρια διαφοροποιηµένο καρκίνωµα σε επίπεδα υψηλότερα από το φυσιολογικό βλεννογόνο. Συµπεράσµατα: Το πειραµατικό µοντέλο στοµατικής ογκογένεσης στον παρειακό µάρσιπο των Συριακών χρυσών επιµυών µε τη χρήση DMBA ανταποκρίνεται καλώς στο σταδιακό σχηµατισµό ΑΚΣ. Ο κυτταρικός πολλαπλασιασµός και η κυτταρική απόπτωση είναι εντονότερα γεγονότα στα προκαρκινικά και πρώιµα στάδια του στοµατικού καρκίνου, ενώ επανακάµπτει σε προχωρηµένα στάδια του διηθητικού όγκου παίζοντας ρόλο και στην εξέλιξή του. Η έκφραση της Bcl-2 και της Ki-67 θα µπορούσαν να χρησιµοποιηθούν σαν δείκτες για την πρώιµη αναγνώριση των προκαρκινικών βλαβών.