Os receptores de vitamina D e retinoide X alfa em lesões malignas e benignas de pele: análise imunohistoquímica e transcriptômica

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Data

2023-06-23

Autores

Ocanha-Xavier, Juliana Polizel

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Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

INTRODUÇÃO: A vitamina D se liga a seu receptor (VDR) para exercer suas funções e este se heterodimeriza com um receptor retinoide X (RXRα) e desta forma, em heterodimero, atua em regiões genéticas responsivas a vitamina D (VDRE) ativando ou inibindo transcrições gênicas. A principal fonte de vitamina D é a exposição à radiação ultravioleta, mas a mesma também é a principal causadora de cânceres de pele. Entretanto, diversos estudos, principalmente experimentais demonstraram efeito antiproliferativo, pró-apoptótico, anti-angiogênico e favorável a senescência celular pela vitamina D e seus metabólitos em células de melanoma. Da mesma forma, estudos demonstraram atividade antiproliferativa dos retinoides e seus análogos, levando, inclusive, a seu uso em transplantados renais e em algumas síndromes cutâneas, visando a prevenção de cânceres de pele, especialmente os não melanoma. OBJETIVO: Analisar a expressão do VDR e do RXRα em lesões de pele não melanocíticas (queratose actínica, carcinoma basocelular e carcinoma espinocelular) e melanocíticas (nevo intradérmico, nevo displásico e melanoma) através de análise imuno-histoquímica e transcriptômica e compará-las a grupo controle. MÉTODOS: Estudo retrospectivo transversal, com materiais histopatológicos embebidos em parafina provenientes de exéreses realizadas entre 2012 a 2018, no Hospital das Clinicas de Botucatu, da Faculdade de Medicina de Botucatu (UNESP). Foi considerado controle o grupo de peles provenientes de ampliação de margem de melanomas, com ausência de qualquer lesão no material. Após todos os grupos serem submetidos aos critérios de inclusão e exclusão, foram submetidos à análise imuno-histoquímica para VDR da marca Abcam e RXRα da marca Novus Biologicals. Foram considerados positivos os casos cujo escore, que observava intensidade e porcentagem de positividade das células, fosse maior que 4. Posteriormente, alguns grupos foram selecionados para análise molecular em plataforma para análise múltipla de RNAm (Nanostring®). Para esta etapa foram selecionados outros 20 genes correlacionados a VDR e RXRα e mais 2 genes housekeeping (GAPDH e B-actina) para terem seus respectivos RNAm analisados em conjunto. Os genes selecionados foram: NCOA1, NCOA2, NCOA3, NCOR1, NCOR2, RAR A, RAR B, RAR G, RXR G, MED1, SMAD3, FOXO3, CYP27B1, CYP24A1, AhR, XPA, XPC. TP53, CREBB e EP300. Todos os dados foram submetidos a análise estatística, considerando p< 0,05 significativo. O trabalho foi submetido e aprovado no comitê de Ética da instituição. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Nas lesões não melanocíticas, ocorreu perda de RXRα nas queratoses actínicas e perda de ambos os receptores no carcinoma espinocelular. Estes dados favorecem a hipótese de que a vitamina D seria importante no processo de carcinogênese das lesões escamosas. Nas lesões melanocíticas, se observou perda de ambos os receptores em todas as lesões quando comparadas ao grupo controle. Houve correlação estatística da perda dos receptores com a exposição solar, corroborado pela análise do grupo controle em separado. Houve também correlação significativa entre VDR nuclear e regressão histológica, bem como correlação inversa entre RXRα e mitoses. Estas informações favorecem a hipótese de que a exposição solar seria um fator fundamental na perda dos mecanismos de proteção do VDR e RXRα e que provavelmente essa perda ocorra no início da formação das lesões melanocíticas já que não houve diferença estatística entre as lesões avaliadas, a despeito de sua malignidade ou benignidade. Por fim, a análise transcriptômica comprovou a perda de VDR e RXRα nas lesões melanocíticas (nevo intradérmico e melanoma) e demonstrou perda de VDR e RXRα também em carcinomas basocelulares e espinocelulares. Houve diferença estatística com relação a maioria dos RNAm analisados comparando as lesões com o controle, porém quando comparamos as lesões entre si, carcinoma basocelular se diferenciou de carcinoma espinocelular, mas nevo intradérmico não se diferenciou de melanoma. Houve também diminuição de FOXO3, TP53 e XPC nos melanomas. CONCLUSÃO: A expressão de VDR e RXRα se demonstrou afetada pela exposição solar, mecanismo pelo qual poderia haver diminuição dos efeitos protetivos da vitamina D e RXRα. Os resultados da análise imuno-histoquímica foram corroborados pelos da análise transcriptômica, indicando um importante papel do VDR e RXRα na carcinogênese das lesões escamosas de pele. Com relação às lesões melanocíticas, a perda dos receptores provavelmente não se relaciona ao processo de carcinogênese, haja vista que não houve apresentação diferencial deles nas lesões benignas se comparadas às malignas. A maior compreensão desta via fisiopatogênica abre oportunidade para novos estudos e pesquisas, podendo se tornar alvo de estratégias terapêuticas.
BACKGROUND: Vitamin D connects to its receptor (VDR) to exert its activities and heterodimerizes with a retinoid X receptor (RXRα), and acts, as a heterodimer, in vitamin D responsive elements (VDRE) activating or inhibiting genic transcriptions. The main source of vitamin D is ultraviolet radiation exposure, but it is the same main cause of skin cancers. Therefore, multiples studies, especially experimental ones showed antiproliferative, proapoptotic, antiangiogenic effects, favorable to cell senescence by vitamin D and its metabolites in melanoma cells. In the same way, studies have demonstrated antiproliferative activity from retinoids and its analogues, leading to their use in kidney transplantation patients and also in some cutaneous syndromes, aiming skin cancer prevention, primary against non-melanoma cancers. OBJECTIVE: To analyze VDR and RXRα expression in non-melanocytic skin lesions (actinic keratosis, basal cell carcinoma and squamous cell carcinoma) and melanocytic (intradermal nevi, dysplastic nevi and melanoma) through immunohistochemistry and transcriptomic analysis and compare it to the control group. METHODS: Retrospective transversal study, with formalin fixed and paraffin embebbed material from excision realized between 2012 and 2018 in Botucatu Clinical Hospital, from Botucatu Medicine Faculty (UNESP). The control group consisted of skin provided by margin ampliation of melanomas, when there was not any lesion remained. After all groups were submitted to inclusion and exclusion criteria, they were submitted to immunohistochemistry analysis of VDR (Abcam®) and RXRα (Novus Biologicals®). There were considered positive cases which the score, that observed intensity and percentage of positive cells, was above 4. Finally, some groups were selected to molecular analysis in multiple mRNA platform analyzer (Nanostring®). In this stage, there were selected other 20 genes correlated to VDR and RXRα and two other housekeeping genes (GAPDH and B-actine) to have their respective mRNA analyzed together. The genes selected were: NCOA1, NCOA2, NCOA3, NCOR1, NCOR2, RAR A, RAR B, RAR G, RXR G, MED1, SMAD3, FOXO3, CYP27B1, CYP24A1, AhR, XPA, XPC. TP53, CREBB and EP300. All data were submitted to statistical analysis and p<0,05 was considered significant. The study underwent institutional Ethics committee analysis and was approved. RESULTS AND DISCUSSION: In non-melanocytic lesions, there was a loss of RXRα in actinic keratosis and loss of both receptors in squamous cell carcinomas. These data favor the hypothesis that vitamin D would be important in the carcinogenic process in squamous lesions. In melanocytic lesions, we observed loss of both of the receptors in all lesions when comparing to control group. There was statistical correlation of the loss of the receptors and sun exposure, endorsed by the isolated analysis of the control group. There was also statistical correlation between nuclear VDR and histological regression, and also inverse correlation between RXRα and mitosis. These data endorse the hypothesis that sun exposure would be a main factor in the loss of protection mechanisms from VDR and RXRα and probably this loss occurs in the beginning of the development of melanocytic lesions, once there was not statistical difference between the analyzed lesions, despite of their malignance or benignancy. Finally, transcriptomic analysis confirmed the loss of VDR and RXRα in melanocytic lesions (intradermal nevi and melanoma) and demonstrated loss of them in basal cell and squamous cells carcinomas. There was statistical difference to the most of analyzed mRNA comparing lesions to control, however, when we compare lesions between each other, basal cell carcinoma differentiated from squamous cell carcinoma but intradermal nevi not differentiated from melanoma. There was also low FOXO3, TP53 and XPC in melanomas. CONCLUSION: VDR and RXRα expression was affected by sun exposure, and this mechanism could low vitamin D and RXRα protective effects. Immunohistochemistry analysis were endorsed by transcriptomic analysis, indicating an important role of VDR and RXR α in the squamous cell carcinogenesis. Considering melanocytic lesions, the loss of the receptors is not related to carcinogenesis, once there was no different presentation comparing benign and malign lesions. The comprehension of this physio pathogenic pathway opens opportunity to new researches and studies, making possible new insights to therapeutical strategies.

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Palavras-chave

Receptores de calcitriol, Receptor x retinoide alfa, Carcinoma basocelular, Carcinoma de células escamosas, Melanoma, Imunohistoquimica, Perfilação da expressão gência, Vitamina D, Receptors, Calcitriol, Retinoid X receptor alpha, Basal cell, Squamous cell

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