Early life stress by maternal separation increases tumor onset and progression in a chemically induced oral cancer model

Abstract

A ocorrência de eventos estressores nas fases iniciais de vida (estresse precoce de vida – EPV) pode afetar negativamente funções fisiológicas e psicológicas na fase adulta. Apesar de investigações pré-clínicas terem mostrado que o estresse crônico pode afetar a progressão do câncer, não há estudos que investigaram os efeitos do EPV na progressão do câncer bucal. No presente estudo, utilizamos um modelo animal de carcinogênese bucal induzida pelo carcinógeno 4-Nitroquinolona-1-Óxido (4NQO) para avaliar o impacto do EPV induzido por separação materna (SM) sobre a incidência e progressão do carcinoma espinocelular (CEC) de boca. As ninhadas submetidas ao protocolo de SM foram separadas de suas mães durante 3 horas por dia, do dia pós-natal 1 ao 21. Após os animais atingirem a idade adulta (90 dias), os grupos SM e controle foram tratados com 4NQO durante 120 dias. Análise histopatológica foi realizada para avaliar a incidência de CEC de boca e grau de malignidade do tumor entre os animais estressados e não estressados. Também foram avaliados o volume e espessura tumoral e o peso do baço e das glândulas adrenais. Os níveis níveis plasmáticos de norepinefrina foram analisados por ELISA e a expressão de RNAm para os genes relacionados à progressão do CEC de boca (IL-6, TNF-alpha, VEGF, p53 e CDKN2A) foram analisados por PCR em tempo real. A SM no período pós-natal aumentou em aproximadamente 60% a ocorrência de CEC de boca na idade adulta. Os ratos submetidos à SM desenvolveram tumores mais espessos (p=0.02) e de maior volume (p=0.03) comparado ao grupo controle. Análise microscópica das características de malignidade dos CECs de boca mostraram pior padrão de invasão (p=0.004) e maior invasão perineural (p=0.04) nos tumores dos ratos estressados. O EPV no período neonatal diminuiu significativamente o peso do baço (p=0.003) e das glândulas adrenais (p=0.03) nos animais com câncer. Porém, não foi observada diferença nos níveis plasmáticos de norepinefrina. Os CECs dos ratos submetidos ao EPV apresentaram maior expressão de IL-6 (p=0.04) e menor expressão de p53 (p=0.02) em relação aos tumores dos ratos não estressados. Nossos achados fornecem a primeira evidência de que o EPV pode aumentar a incidência e progressão do câncer de boca quimicamente induzido, e sugerem que estes efeitos podem estar associados à uma desregulação da expressão de IL-6 e p53.

Early life stress (ELS) may negatively affect the behavior and physiological functions in adulthood. Despite pre-clinical investigation have shown that chronic stress may affect cancer progression, there are no studies which have investigated ELS effects on oral cancer progression. In the present study, we used an oral carcinogenesis animal model induced by carcinogen 4-Nitroquinoline-1-oxide (4NQO) to assess the impact of ELS induced by maternal separation (MS) on the oral squamous cell carcinoma (OSCC) occurrence and progression. The litters underwent MS protocol were separated from their dam for 3 hours daily, during postnatal day 1-21. After animals reach adulthood (90 days), MS and control groups were treated with 4NQO during 120 days. Histopathological analysis was performed to evaluate the OSCC incidence and malignant degree between stressed and non-stressed rats. The volume and tumor thickness and the spleen and adrenal glands weight were also evaluated. Plasma norepinephrine levels were analyzed by ELISA and mRNA expression for OSCC progression-related genes (IL-6, TNF-alpha, VEGF, p53 and CDKN2A) were analyzed by real-time PCR. MS in neonatal period increased in almost 60% chemically induced OSCC occurrence in adulthood. Rats exposed to MS developed thicker (p=0.02) and larger tumors (p=0.03) compared to non-stressed rats. OSCCs from ELS rats showed worst pattern of invasion (p=0.004) and more perineural invasion (p=0.04) ELS also significantly reduced spleen (p=0.003) and adrenal glands (p=0.03) weight in cancer rats. ELS induced overexpression of IL-6 (p=0.04) and attenuated p53 expression (p=0.04) in OSCCs. Our results provides the first evidences that ELS may increase oral cancer onset and progression, and suggest that this effect can be associated with altered expression of IL-6 and p53.