Publication
Influence of low penetrance genes in susceptibility for breast cancer in the portuguese population of Beira Interior
| authorProfile.affiliation | Em Portugal, o cancro da mama apresenta as maiores taxas de incidência e de mortalidade de entre as doenças femininas. Foram já identificados vários fatores de risco genéticos e não genéticos envolvidos no desenvolvimento do cancro da mama, contudo os mecanismos moleculares de carcinogénese da mama permanecem pouco claros. Menos de 5% de todos os casos de cancro de mama são devidos a genes de suscetibilidade de alta penetrância para o cancro da mama, por isso polimorfismos em genes de baixa penetrância podem ser responsáveis por um aumento relativamente pequeno, mas mais frequente, no risco de cancro. Os polimorfismos em genes de baixa penetrância relacionados com o cancro da mama podem ser encontrados em vários processos biológicos, nomeadamente nas vias de síntese e metabolismo dos estrogénios, de resposta aos estrogénios, ou de regulação do ciclo celular. Os estrogénios foram claramente identificados como agentes carcinogénicos, e a maioria dos fatores de risco para o desenvolvimento de cancro da mama estão relacionados com exposição aumentada ou prolongada a estrogénios. Diferenças inter-individuais nas vias de síntese e metabolismo de estrogénios podem definir uma subpopulação de mulheres com perfil “sintetizadora rápida/metabolizadora rápida” que estão mais expostas à formação de aductos no ADN e/ou a mutações devido ao crescimento celular dependente de estrogénios, ou a danos celulares provocados pela exposição aos estrogénios e aos seus metabolitos durante a sua vida. As variações genéticas em genes que codificam os recetores de estrogénios podem também modular uma fração de suscetibilidade associada à exposição aos estrogénios. As enzimas de reparação do ADN podem ainda exercer uma função de proteção do genoma contra potenciais agentes carcinogénicos endógenos ou exógenos. O comprometimento desta função protetora dos genes de reparação do ADN causada, por exemplo, por mutações que determinam polimorfismos, está associada a um aumento da sensibilidade a agentes promotores de lesão no ADN e da predisposição para o cancro. Apesar da associação entre polimorfismos em genes de baixa penetrância e o desenvolvimento de cancro da mama, e em particular os polimorfismos que foram estudados nesta tese, ter já sido estudada noutras populações com resultados discrepantes e não definitivos, na população Portuguesa a informação é escassa e, particularmente na população da Beira Interior, não há qualquer trabalho descrito. O principal objetivo desta tese é avaliar a influência de polimorfismos em genes de baixa penetrância para a suscetibilidade para o cancro da mama numa população Portuguesa específica, a população da Beira Interior, na qual este efeito genético nunca foi estudado. De modo a atingir este objetivo, foi analisada nesta população a influência de genes polimórficos de baixa penetrância das vias de síntese (CYP17A1 e CYP19A1) e de metabolização de estrogénios (CYP1B1, CYP1A1, COMT, GTSM1, GSTT1, GSTP1 e MTHFR), de reparação do ADN (TP53), e de resposta aos estrogénios (ERα), na suscetibilidade ao cancro da mama. Os nossos resultados indicam que a deleção total de apenas um ou, de ambos os genes GSTM1 e GSTT1, está associada com um aumento do risco de desenvolver cancro da mama. Também a presença em homozigotia ou heterozigotia do alelo variante do codão 39 do gene CYP19A1 está associada com um aumento significativo do risco de vir a desenvolver cancro da mama. Contudo, o efeito deste polimorfismo da via de biossíntese dos estrogénios parece ser modulado pelo polimorfismo de deleção da GSTM1 e da GSTT1 na via de metabolização dos estrogénios, dado que a suscetibilidade para o desenvolvimento de cancro da mama se verificou ser menor em portadores dos genes GSTM1 e GSTT1, independentemente do genótipo da CYP19A1. Portadores dos genótipos xx no gene ERα, ou portadores simultâneos dos genótipos xx e pp, também parecem ter um risco reduzido de desenvolver cancro da mama, quando comparado com portadores de outras combinações destes genótipos. A presença do alelo variante no gene TP53 em homozigotia ou heterozigotia também parece estar associado com um aumento significativo do risco de desenvolver cancro da mama. Foi também avaliado no âmbito desta tese se a influência dos polimorfismos de baixa penetrância se reflete nos métodos de avaliação de risco já estandardizados, usados na prática clínica, e baseados em parâmetros não genéticos. Para atingir este objetivo foi avaliada a prevalência dos polimorfismos nos genes de baixa penetrância estudados em grupos de mulheres às quais foram calculados valores de risco relativo para desenvolver cancro da mama em cinco anos pelo Modelo de Gail Modificado. Quando comparámos o risco de vir a desenvolver cancro da mama conferido pelos genótipos considerados “de risco”, e o risco de vir a desenvolver cancro da mama em 5 anos calculado pelo Modelo de Gail, constatou-se que os dois são independentes entre si. No entanto, verificou-se que a presença simultânea de três, quatro ou cinco genótipos de risco era mais frequente nas mulheres afetadas por cancro da mama do que nas mulheres não afetadas pela doença. Não foi encontrada relação estatisticamente significativa entre os genótipos de risco com os scores de “alto risco” e de “baixo risco” calculados pelo Modelo de Gail pelo que demonstramos que, pelo menos nesta população, a combinação de dois ou mais polimorfismos nos genes de baixa penetrância estudados deveriam ser considerados como fatores de risco relevantes no desenvolvimento de cancro da mama, de modo independente do cálculo pelo Modelo de Gail. De modo a colmatar a necessidade de aumentar o conhecimento acerca dos mecanismos subjacentes ao cancro da mama e à carcinogenicidade dos estrogénios, é necessário desenvolver novos modelos de estudo. Os fibroblastos são facilmente obtidos e cultivados a partir de uma biópsia de pele, dado que conseguem proliferar rapidamente na presença de soro. Esta capacidade, e o facto de os fibroblastos expressarem recetores de estrogénios do tipo alfa e beta, aumentou o interesse nestas células como modelos de estudos de resposta aos estrogénios. Assim, esta tese tem ainda como objetivo apresentar resultados preliminares relativos à utilização de culturas de fibroblastos da derme como modelos de estudo da resposta aos estrogénios. Foram estabelecidas condições ótimas de cultura destas células para serem usadas em ensaios in vitro com 17β-estradiol, e confirmou-se que os fibroblastos da derme humana são responsivos aos estrogénios in vitro. Foi ainda desenvolvido um método de isolamento de fibroblastos da derme humana, o que deixa uma porta aberta para estudos futuros com este modelo celular. Em suma, esta tese fornece novos dados acerca do perfil genético da população feminina da Beira Interior no que concerne ao risco de cancro da mama, e explora um novo modelo celular para ser aplicado na investigação no campo desta doença. | |
| datacite.subject.fos | Ciências Médicas::Biomedicina | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Granadeiro, Luiza Augusta Tereza Gil Breitenfeld | |
| dc.contributor.advisor | Moutinho, José Alberto Fonseca | |
| dc.contributor.author | Ramalhinho, Ana Cristina Monteiro | |
| dc.date.accessioned | 2016-02-16T11:08:22Z | |
| dc.date.available | 2016-02-16T11:08:22Z | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.description.abstract | In Portugal, breast cancer presents the highest incidence and mortality rates among women diseases. Several genetic and non-genetic risk factors for the development of breast cancer have been identified, however, the molecular mechanisms related to breast carcinogenesis remain unclear. Less than 5% of all breast cancer cases are accounted for high-penetrance cancer susceptibility genes, so polymorphisms in low penetrance genes may be responsible for a relatively small, but frequent increase of cancer risk. The main objective of this thesis is to assess the influence of polymorphisms in low penetrating genes in breast cancer susceptibility, in a specific Portuguese population, the population of Beira Interior, in which this genetic effect was never accessed. The influence of polymorphic low penetrating genes of the estrogen biosynthetic pathway (CYP17A1 and CYP19A1), the estrogen metabolic pathway (CYP1B1, CYP1A1, COMT, GTSM1, GSTT1, GSTP1 and MTHFR), DNA damage signaling and repair pathway (TP53), and estrogenic response (ERα), in breast cancer susceptibility was analyzed. We found that deletion of GSTM1 and GSTT1, alone or in association, is associated with increased risk of breast cancer. Also, the homozygous or heterozygous presence of the variant allele in CYP19A1 codon 39 is significantly associated with an increased risk of breast cancer. The effects of this polymorphism in estradiol biosynthesis appear to be modulated by GSTM1 and GSTT1 deletion polymorphism in estrogen metabolic pathway, as breast cancer susceptibility was found to be lower in carriers of GSTM1 and GSTT1, independently of CYP19A1 genotype. Carriers of xx genotype in ERα gene, or simultaneous carriers of xx and pp genotypes, seemed to have a significant reduced risk of breast cancer. It was also found that TP53 variant allele in homozygosity or heterozygosity was associated with a significant increased risk for breast cancer. We also studied the prevalence of these polymorphisms in groups of women with different 5-year relative risk for developing breast cancer scores, calculated by the Modified Gail Model. We found that breast cancer risk score calculated by Gail Model was independent of the prevalence of risk genotypes, but the simultaneous presence of three, four and five risk genotypes was revealed to be more prevalent in breast cancer affected women than in unaffected women. As it was not found statistical association of risk genotypes with “high risk” or “low risk” scores calculated by Gail Model, it is demonstrated that, in this population, combinations of two or more polymorphisms in the low penetrating genes studied should be considered important risk factors for breast cancer development in an independent way of Gail Model. It is also aim of this thesis to present preliminary results on the use of dermal fibroblasts cultures as models of study of response to estrogens. Optimal conditions for culture of cells for in vitro assays with 17β-estradiol were established and fibroblasts responsiveness to estrogens was confirmed. Also, a method for isolation of human dermal fibroblasts was developed, what leaves open doors for future studies in this cell model. In summary, this thesis provides new data about the genetic profile of the female population of Beira Interior concerning breast cancer risk, and explores a new cell model to be used in molecular research in the field of the disease. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 101245610 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.6/4016 | |
| dc.language.iso | eng | pt_PT |
| dc.subject | Cancro da mama - Beira Interior (Portugal) | pt_PT |
| dc.subject | Cancro da mama - Genes de baixa penetrância | pt_PT |
| dc.subject | Cancro da mama - Polimorfismos | pt_PT |
| dc.subject | Cancro da mama - Estrogénios | pt_PT |
| dc.subject | Cancro da mama - Fibroblastos | pt_PT |
| dc.title | Influence of low penetrance genes in susceptibility for breast cancer in the portuguese population of Beira Interior | pt_PT |
| dc.type | doctoral thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| person.familyName | Patrício | |
| person.givenName | Ana Cristina Monteiro Ramalhinho Tavares | |
| person.identifier.ciencia-id | 4511-198E-EC66 | |
| person.identifier.orcid | 0000-0003-4783-665X | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | doctoralThesis | pt_PT |
| relation.isAuthorOfPublication | ead43fe7-47fa-4067-b74a-cee2851ddf28 | |
| relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscovery | ead43fe7-47fa-4067-b74a-cee2851ddf28 | |
| thesis.degree.name | Doutoramento em Biomedicina | pt_PT |