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Abstract(s)
Breast cancer remains the oncological disease with the greatest impact on morbidity
and mortality in women worldwide.
Prolonged exposure to estrogens is considered one of the main risk factors for breast
cancer. This carcinogenic process is potentiated by genetic alterations in lowpenetrance
genes in the estrogen biosynthetic and metabolic pathways.
Phase II enzymes responsible for estrogens detoxification, are regulated by the NRF2-
KEAP1 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2 - kelch-like ECH-associated protein
1) complex.
The value of this complex in estrogen detoxification led us to the aim of this thesis,
which is to validate the NRF2-KEAP1 complex as a marker for breast cancer prognosis
and therapy.
Thus, we studied the influence of genetic polymorphisms, in low penetrance genes of
the estrogen metabolic pathway in breast cancer development. The genotype of
Val432Leu, C677T and null polymorphisms, respectively of CYP1B1, MTHFR, GSTM1
and GSTT1 genes, were assessed in women with hormone-dependent breast cancer.
It was verified that carriers of the null genotype of GSTT1, alone or in association with
the null genotype of GSTM1, as well as carriers of Val432 of CYP1B1 and the null
polymorphism of GSTT1 or GSTM1, and carriers of the null genotype of GSTT1 and the
T allele of the C677T polymorphism, were diagnosed with breast cancer at the age of 50
or over. The results indicate that polymorphisms that contribute to inefficient estrogen
detoxification may predispose women to developing hormone-dependent breast cancer
at a later age.
In order to assess the clinical influence of the NRF2 rs35652124, rs6706649, rs6721961
polymorphisms and the KEAP1 rs1048290 polymorphism in breast cancer cases with a
"present" GSTM1 genotype, a technique was optimised which made it possible to
distinguish heterozygous from present genotypes. Heterozygous GSTM1 cases
cumulatively carriers of the NRF2 and/or KEAP1 polymorphisms were associated with
HER2+ (epidermal growth factor receptor 2 positive) breast cancers. There are several studies correlating NRF2 polymorphisms and its expression with
breast cancer prognosis. After a systematic review with meta-analysis, it was found that
patients with NRF2 over-expression had lower overall survival and shorter disease-free
survival. Subsequently, the genotypes of the aforementioned KEAP1 and NRF2
polymorphisms were assessed in blood, tumour’s benign surrounding tissue and
tumour tissue. There was a trend towards the loss of heterozygosity in the benign
surrounding tissue and a greater variability of genotypes in histological grade 2. The
acquisition of somatic mutations and their different distribution are probably the result
of a more active and heterogeneous microenvironment.
Polymorphisms that compromise the availability of NRF2 in the nucleus impair
estrogen detoxification and may predispose to the development of postmenopausal
breast cancer. High levels of NRF2 in the nucleus promote high detoxification,
protecting both healthy and tumour cells. It is therefore pertinent to carry out further
studies in benign and tumour tissue, in different subgroups of participants, in order to
understand the role of the complex in the development and progression of breast
cancer.
O cancro da mama continua a ser a doença oncológica com maior impacto na morbilidade e mortalidade em mulheres em todo o mundo. A exposição prolongada aos estrogénios é considerado um dos principais fatores de risco cancro da mama. Este processo carcinogénico é potenciado por alterações genéticas, em genes de baixa penetrância, na via biossintética e na via metabólica dos estrogénios. As enzimas de fases II que metabolizam o estrogénio, são reguladas pelo complexo fator nuclear eritróide 2 relacionado ao fator 2 - proteína Associada a Kelch-Like ECH 1 (NRF2-KEAP1 - nuclear factor erythroid 2-related factor 2 - kelch-like ECH-associated protein 1). O funcionamento deste complexo e a sua importância na destoxificação dos estrogénios levou-nos ao objetivo da presente tese que é validar o complexo NRF2- KEAP1 como um marcador para o prognóstico e terapêutica do cancro da mama. Para tal, estudou-se a influência de polimorfismos genéticos, em genes de baixa penetrância da via metabólica do estrogénio, no desenvolvimento de cancro da mama. O genótipo dos polimorfismos Val432Leu, C677T e “ausente”, respetivamente dos genes CYP1B1, MTHFR, GSTM1 e GSTT1, foram avaliados em mulheres com cancro da mama hormono-dependente. Verificou-se que portadoras do genótipo “ausente” do GSTT1, sozinho ou em associação com o genótipo “ausente” do GSTM1, assim como portadoras do Val432 do CYP1B1 e do polimorfismo “ausente” do GSTT1 ou do GSTM1, e portadoras do genótipo “ausente” do GSTT1 e do alelo T do polimorfismo C677T, foram diagnosticadas com cancro da mama com idade igual ou superior a 50 anos. Os resultados indicam que polimorfismos que contribuem para uma ineficiente destoxificação do estrogénio podem predispor mulheres a desenvolver cancro da mama hormono-dependente em idades mais tardias. Para avaliar a influência clínica dos polimorfismos rs35652124, rs6706649, rs6721961 do NRF2 e o polimorfismo rs1048290 do KEAP1 em casos de cancro da mama com genótipo GSTM1 “presente”, otimizou-se uma técnica que permitiu distinguir os genótipos heterozigótico do genótipo “presente”. Os casos GSTM1 heterozigóticos e cumulativamente portadores dos polimorfismos do NRF2 e /ou KEAP1 foram associados a cancros da mama positivos para recetor do fator de crescimento epidérmico (HER2+ epidermal growth factor receptor 2). Na literatura existem vários estudos que correlacionam polimorfismos do NRF2 e a sua expressão com o prognóstico do cancro da mama. Após termos efetuado uma revisão sistemática da literatura, com meta-análise, verificou-se que doentes com sobreexpressão de NRF2 tinham menor sobrevivência e menor sobrevivência livre de doença. Posteriormente os genótipos dos polimorfismos, já referidos, do gene KEAP1 e NRF2, foram avaliados no sangue, tecido benigno circundante do tumor e tecido tumoral. Verificou-se uma tendência para perda de heterozigotia no tecido benigno circundante, e maior variabilidade de genótipos no grau histológico 2. A aquisição de mutações somáticas e a sua diferente distribuição resultam, provavelmente, de um microambiente mais ativo e mais heterogéneo. Polimorfismos que comprometem a disponibilidade de NRF2 no núcleo, comprometem a destoxificação do estrogénio, podendo predispor ao desenvolvimento de cancro da mama na pós-menopausa. Elevados níveis de NRF2 no núcleo promovem uma elevada destoxificação, protegendo as células saudáveis e as células tumorais. É, por isso, pertinente fazer mais estudos no tecido benigno e no tecido tumoral, em diferentes subgrupos de participantes, de modo a compreender o papel do complexo no desenvolvimento e progressão do cancro da mama.
O cancro da mama continua a ser a doença oncológica com maior impacto na morbilidade e mortalidade em mulheres em todo o mundo. A exposição prolongada aos estrogénios é considerado um dos principais fatores de risco cancro da mama. Este processo carcinogénico é potenciado por alterações genéticas, em genes de baixa penetrância, na via biossintética e na via metabólica dos estrogénios. As enzimas de fases II que metabolizam o estrogénio, são reguladas pelo complexo fator nuclear eritróide 2 relacionado ao fator 2 - proteína Associada a Kelch-Like ECH 1 (NRF2-KEAP1 - nuclear factor erythroid 2-related factor 2 - kelch-like ECH-associated protein 1). O funcionamento deste complexo e a sua importância na destoxificação dos estrogénios levou-nos ao objetivo da presente tese que é validar o complexo NRF2- KEAP1 como um marcador para o prognóstico e terapêutica do cancro da mama. Para tal, estudou-se a influência de polimorfismos genéticos, em genes de baixa penetrância da via metabólica do estrogénio, no desenvolvimento de cancro da mama. O genótipo dos polimorfismos Val432Leu, C677T e “ausente”, respetivamente dos genes CYP1B1, MTHFR, GSTM1 e GSTT1, foram avaliados em mulheres com cancro da mama hormono-dependente. Verificou-se que portadoras do genótipo “ausente” do GSTT1, sozinho ou em associação com o genótipo “ausente” do GSTM1, assim como portadoras do Val432 do CYP1B1 e do polimorfismo “ausente” do GSTT1 ou do GSTM1, e portadoras do genótipo “ausente” do GSTT1 e do alelo T do polimorfismo C677T, foram diagnosticadas com cancro da mama com idade igual ou superior a 50 anos. Os resultados indicam que polimorfismos que contribuem para uma ineficiente destoxificação do estrogénio podem predispor mulheres a desenvolver cancro da mama hormono-dependente em idades mais tardias. Para avaliar a influência clínica dos polimorfismos rs35652124, rs6706649, rs6721961 do NRF2 e o polimorfismo rs1048290 do KEAP1 em casos de cancro da mama com genótipo GSTM1 “presente”, otimizou-se uma técnica que permitiu distinguir os genótipos heterozigótico do genótipo “presente”. Os casos GSTM1 heterozigóticos e cumulativamente portadores dos polimorfismos do NRF2 e /ou KEAP1 foram associados a cancros da mama positivos para recetor do fator de crescimento epidérmico (HER2+ epidermal growth factor receptor 2). Na literatura existem vários estudos que correlacionam polimorfismos do NRF2 e a sua expressão com o prognóstico do cancro da mama. Após termos efetuado uma revisão sistemática da literatura, com meta-análise, verificou-se que doentes com sobreexpressão de NRF2 tinham menor sobrevivência e menor sobrevivência livre de doença. Posteriormente os genótipos dos polimorfismos, já referidos, do gene KEAP1 e NRF2, foram avaliados no sangue, tecido benigno circundante do tumor e tecido tumoral. Verificou-se uma tendência para perda de heterozigotia no tecido benigno circundante, e maior variabilidade de genótipos no grau histológico 2. A aquisição de mutações somáticas e a sua diferente distribuição resultam, provavelmente, de um microambiente mais ativo e mais heterogéneo. Polimorfismos que comprometem a disponibilidade de NRF2 no núcleo, comprometem a destoxificação do estrogénio, podendo predispor ao desenvolvimento de cancro da mama na pós-menopausa. Elevados níveis de NRF2 no núcleo promovem uma elevada destoxificação, protegendo as células saudáveis e as células tumorais. É, por isso, pertinente fazer mais estudos no tecido benigno e no tecido tumoral, em diferentes subgrupos de participantes, de modo a compreender o papel do complexo no desenvolvimento e progressão do cancro da mama.
Description
Keywords
Cancro da mama NRF2 - Nuclear factor erythroid 2-related factor 2 KEAP1 - Kelch-like ECH-associated protein 1 Polimorfismos Via metabólica dos estrogénios Breast cancer Single nucleotide polymorphisms