Μελέτη αποπτωτικών και αντιαποπτωτικών δεικτών σε πολύποδες παχέος εντέρου και συσχετισμός με μορφολογικά και ιστολογικά χαρακτηριστικά τους

Abstract

Worldwide, incidence rates of colorectal cancer (CRC) are increasing and especially in developed countries. Colorectal polyps are precursor lesions, evolving in cancer through a multiple molecular step process that was first presented in 1990. Issues that could not been explained by this theory led to the recognition of separate category of polyps beside classic adenomas, which was called serrated adenomas. Each category has differences regarding genetic, epigenetic and molecular changes that lead to cancer.All these changes result in dysregulation of apoptosis, which is a normal homeostatic function and form of cellular death, that leads to survival of resistant mutant cells, their accumulation, polyp formation and finally cancer development and distant metastasis. Central role in the dysregulation of the apoptotic process, plays the activation of oncogenes such as p53, the decreased expression of pre-apoptotic genes such as bax and the increased expression of anti- apoptotic genes such as bcl-2.In the literature, there are only spare data regarding the immunohistochemical expression in different categories of polyps (classic adenomas, serrated, hyperplastic and inflammatory polyps). Aim of this study was to investigate the expression of immunohistochemical indexes in all categories of colorectal polyps in respect to morphological such as size and presence of stalk, topographic such as location in colon, histological such as dysplasia grade and other epidemiological factors such as age, dietary factors and medication. The study was contacted at the University Hospital of Alexandroupolis and 424 Army General Hospital of Thessaloniki and focused to the following: 1.The expression of mutant p53, proapoptotic bax, antiapoptotic bcl-2, bax/bcl-2 ratio and nuclear antigen Ki-67 in colorectal adenomas, serrated adenomas, hyperplastic and inflammatory polyps.2.The relationship of the expression of the above mentioned index with regard to morphological (size, presence of stalk), the location of the polyp and histological characteristics such as degree of dysplasia and subtypes of classic adenomas3.The relationship of the expression of these indexes with the possibility of the progression to carcinoma4.The comparison of the expression of these indexes in colorectal polyps and healthy adjacent mucosa.5. The relationship of the expression of these indexes to dietary habits and NSAIDs Secondary aim of the study was 6.The total time of colonoscopy and incidence of post-polypectomy bleeding according to the polypectomy method or the combination of techniquesIn this study, a total of 164 polyps were included that fulfilled the inclusion criteria. All patients had a total colonoscopy and subsequent polypectomy with various techniques and all polyps were sent for a complete histological and immunohistochemical study.The immunohistochemical expression for adenomatous (A), serrated (S), hyperplastic (H) and inflammatory polyps were as following: for the mutant p53 protein A:9,0±12,1%, S:13,3±14,7%, H:4,6±3,9% and I:1,4±1,3% (p=0,014), for pre-apoptotic index bax Α:74,1±12,8%, S:52,5±16,3%, H:47,6±22,1% and I:66,2±19,2 (p<0,001), for anti-apoptotic index bcl-2 Α:51,1±21,5%, S:32,6±24,8%, H:15,4±13,3% and I:8,6±6,4% (p<0,001) and for nuclear antigen Ki-67 A:73,2±11,2%, S:40,2±19,8%, H:34,8±24,2% and I:11,2±5,2% (p <0,001). Bax/Bcl-2 ratio was bigger than 1 in 93 adenomatous (87,7%), in 13 serrated (72,2%), in 32 hyperplastic (100%) and in 8 inflammatory polyps (100%).The location and the presence or absence of stalk was not statistically significant related with the immunohistochemical expression of the studied indexes but the progression of dysplasia was associated with a statistically significant increase of the expression of p53 , Ki67 and bcl-2 in adenomatous and serrated polyps while bax levels showed a non significant statistic decrease in relation to progression of dysplasia in adenomatous polyps in contrast to serrated adenomas where it showed a significant decrease (p<0,01). The polyp size showed statistically significant differences in regard to p53, Κi67 and bcl-2 in all polyp categories beside inflammatory and to bax in adenomatous and hyperplastic polyps. P53 expression in adjacent mucosa comparing to low-, high grade dysplasia polyps and carcinomas showed a statistically significant relation (p<0,001). In total, 10 patients (6,1%) had a post- polypectomy bleeding episode and most patients had sessile than pedunculated polyps (9 vs 1, p = 0,044). Finally, regarding to the polypectomy method, the combination with fewer complications was the loop- polypectomy- clip technique comparing to the simple snare polypectomy and polypctemy after adrenaline injection.Conclusions1. Positive expression of p53 was observed more often in adenomatous and serrated polyps, less often in hyperplastic polyps and no expression at all in inflammatory polyps. Increased expression of bax was observed in numerical order in adenomatous, inflammatory, serrated and hyperplastic polyps while bcl-2 showed increased expression in adenomas and serrated adenomas and minimal in hyperplastic and inflammatory polyps. Finally, Ki67 showed increased expression in order in adenomas, serrated, hyperplastic and inflammatory polyps. 2. Expression of p53 , Ki67 and bcl-2 was increased along with the severity of dysplasia and the size in adenomas and serrated polyps and to a lesser extent in hyperplastic polyps. Bax index showed a reduction along with the progression of dysplasia in adenomatous polyps and serrated adenomas.3.Progression to carcinoma showed evidence of increased expression of p53, bcl-2 and Ki-67 and reduced ratio bax/bcl-2.4. Healthy appearing adjacent mucosa showed positive p53 expression only in a percentage of patients with colorectal carcinoma.5. Daily consumption of fibers and frequent NSAIDs use was associated with a reduction in the degree of dysplasia while frequent consumption of red meat had no differences in the degree of dysplasia or immunohistochemical expression of the studied indexes.

Ο καρκίνος του παχέος εντέρου παρουσιάζει ολοένα αυξανόμενη συχνότητα παγκοσμίως και ιδιαίτερα στις αναπτυγμένες περιοχές. Οι πολύποδες του παχέος εντέρου αποτελούν τις πρόδρομες μορφές που η εξέλιξή τους οδηγεί σε καρκίνο μέσω μίας διαδικασίας πολλαπλών μοριακών βημάτων, η οποία πρωτοδιατυπώθηκε το 1990. Τα κενά της θεωρίας αυτής οδήγησαν στο διαχωρισμό των πολυπόδων του παχέος εντέρου σε αδενωματώδεις και οδοντωτούς πολύποδες που η κάθε μία έχει διαφορές ως προς την αλληλουχία των γενετικών, επιγενετικών και μοριακών μεταβολών που οδηγούν σε καρκίνο. Το αποτέλεσμα όλων αυτών των μεταβολών είναι η διαταραχή της απόπτωσης, που είναι μία φυσιολογική ομοιοστατική λειτουργία και μορφή κυτταρικού θανάτου, η οποία οδηγεί στην επιβίωση ανθεκτικών μεταλλαγμένων κυττάρων, στον πολλαπλασιασμό τους, τη δημιουργία πολυπόδων και τελικά στην ανάπτυξη καρκίνου και μεταστάσεων. Κεντρικό ρόλο στην διαταραχή της αποπτωτικής λειτουργίας έχει η ενεργοποίηση ογκογονιδίων όπως η p53, η καταστολή έκφρασης προαποπτωτικών γονιδίων όπως η bax και η αυξημένη έκφραση αντιαποπτωτικών γονιδίων όπως η bcl-2. Στην διεθνή βιβλιογραφία υπάρχουν μόνο σποραδικά δεδομένα σε σχέση με τη ανοσοϊστοχημική έκφραση των διαφόρων κατηγοριών πολυπόδων (αδενωματώδεις, οδοντωτά αδενώματα, υπερπλαστικοί και φλεγμονώδεις). Σκοπός της μελέτης ήταν η μελέτη της έκφρασης ανοσοϊστοχημικών δεικτών σε πολύποδες παχέος εντέρου σε σχέση με μορφολογικά όπως το μέγεθος και η παρουσία μίσχου, τοπογραφικά όπως η θέση στο παχύ έντερο, ιστολογικά όπως ο βαθμός δυσπλασίας και άλλα επιδημιολογικά χαρακτηριστικά όπως η ηλικία, οι διαιτητικές συνήθειες και η λήψη φαρμάκων. Η σχετική μελέτη διενεργήθηκε στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Αλεξανδρούπολης και στο 424 Γενικό Στρατιωτικό Νοσοκομείο Θεσσαλονίκης και εστιάστηκε στα ακόλουθα:1.Την έκφραση της μεταλλαγμένης p53 πρωτεΐνης, του προ-αποπτωτικού δείκτη bax, του αντι-αποπτωτικού δείκτη bcl-2, του δείκτη ισορροπίας απόπτωσης bax/bcl-2 και του δείκτη πυρηνικού πολλαπλασιασμού σε αδενωματώδεις, οδοντωτούς, υπερπλαστικούς και φλεγμονώδεις πολύποδες παχέος εντέρου2.Τη συσχέτιση έκφρασης των παραπάνω δεικτών σε σχέση με μορφολογικά χαρακτηριστικά (μέγεθος, παρουσία μίσχου),την εντόπιση στο παχύ έντερο και ιστολογικά χαρακτηριστικά (βαθμός δυσπλασίας, ιστολογικό υπότυπο αδενωμάτων). 3.Τη συσχέτιση της έκφρασης αυτών των δεικτών με την πιθανότητα εξέλιξης σε καρκίνο4.Τη συσχέτιση της έκφρασης αυτών των δεικτών σε σχέση με την έκφρασή τους σε υγιές βλεννογόνο παρακείμενα των πολυπόδων5.Τη συσχέτιση της έκφρασης αυτών των δεικτών σε σχέση με διαιτητικές συνήθειες και λήψη ΜΣΑΦΔευτερευόντως μελετήθηκε6.Ο χρόνος κολονοσκόπησης και η συχνότητα αιμορραγίας μετά πολυπεκτομή ανάλογα με τη μέθοδο ή το συνδυασμό τεχνικών πολυπεκτομήςΣτην παρούσα μελέτη περιελήφθησαν συνολικά 164 πολύποδες από αντίστοιχους ασθενείς που πληρούσαν τα κριτήρια εισόδου στη μελέτη. Οι εξεταζόμενοι υποβλήθηκαν σε ενδοσκοπικό έλεγχο κατώτερου πεπτικού και πολυπεκτομή των πολυπόδων με διάφορες τεχνικές, και στη συνέχεια σε ιστολογική και ανοσοϊστοχημική μελέτη των αφαιρεθέντων πολυπόδων.Η έκφραση των ανοσοϊστοχημικών δεικτών για τα αδενώματα (A), τους οδοντωτούς πολύποδες (O), τους υπερπλαστικούς (Y) και τους φλεγμονώδεις πολύποδες (Φ) ήταν: για τη μεταλλαγμένη πρωτεΐνη p53 A:9,0±12,1%, O:13,3±14,7%,Y: 4,6±3,9% και Φ:1,4±1,3% αντίστοιχα (p=0,014), για τον προαποπτωτικό δείκτη bax Α:74,1±12,8%, Ο:52,5±16,3%, Υ:47,6±22,1% και Φ:66,2±19,2 αντίστοιχα (p<0,001), για τον αντιαποπτωτικό δείκτη bcl-2 Α:51,1±21,5%, Ο:32,6±24,8%, Υ:15,4±13,3% και Φ:8,6±6,4% (p<0,001) και για το δείκτη πυρηνικού πολλαπλασιασμού KI-67 A:73,2±11,2%, Ο:40,2±19,8%, Υ:34,8±24,2% και Φ:11,2±5,2% (p <0,001). Ο λόγος Bax/Bcl-2 ήταν μεγαλύτερος του 1 σε 93 αδενωματώδεις πολύποδες (87,7%), σε 13 οδοντωτά αδενώματα (72,2%), σε 32 υπερπλαστικούς πολύποδες (100%) και σε 8 φλεγμονώδεις πολύποδες (100%).Δεν παρατηρήθηκε σημαντική συσχέτιση με την εντόπιση των πολυπόδων στο παχύ έντερο και την παρουσία μίσχου όμως παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση της έκφρασης της p53 , του Ki67 και του bcl-2 με την αύξηση του βαθμού δυσπλασίας στους αδενωματώδεις και οδοντωτούς πολύποδες ενώ το bax εμφάνιζε μη στατιστικά σημαντική ελάττωση στα αδενώματα με την εξέλιξη της δυσπλασίας σε αντίθεση με τα οδοντωτά αδενώματα που εμφάνιζε σημαντική μείωση (p<0,01). Επίσης, η αύξηση του μεγέθους είχε στατιστικά σημαντικές διαφορές σε σχέση με το p53, το Κi67 και το bcl-2 σε όλες τις κατηγορίες των πολυπόδων εκτός από τους φλεγμονώδεις και σε σχέση με το bax στα αδενώματα και τους υπερπλαστικούς πολύποδες. Η έκφραση της p53 σε σχέση με τον παρακείμενο βλεννογόνο σε χαμηλόβαθμη, υψηλόβαθμη δυσπλασία και καρκίνο έδειξε στατιστικά σημαντική συσχέτιση (p<0,001). Συνολικά, 10 ασθενείς (ποσοστό 6,1%) αιμορράγησαν μετά την πολυπεκτομή με στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ άμισχων και έμμισχων πολυπόδων (9 vs 1, p = 0,044). Τέλος, συγκριτικά με τη μέθοδο πολυπεκτομής, η μέθοδος με τις λιγότερες επιπλοκές ήταν ο συνδυασμός loop- πολυπεκτομής και τοποθέτησης clip σε σχέση με την απλή πολυπεκτομή και την πολυπεκτομή με έγχυση διαλύματος αδρεναλίνης.Συμπερασματικά1. Θετική έκφραση της p53 παρατηρήθηκε σε κλασσικά αδενώματα και οδοντωτούς πολύποδες, λιγότερο σε υπερπλαστικούς πολύποδες και καθόλου σε φλεγμονώδεις πολύποδες. Αυξημένη έκφραση bax παρατηρήθηκε με σειρά συχνότητας σε αδενώματα, φλεγμονώδεις, οδοντωτούς και υπερπλαστικούς πολύποδες ενώ η bcl-2 είχε αυξημένη έκφραση στα αδενώματα και στους οδοντωτούς πολύποδες και ελάχιστη στους υπερπλαστικούς και φλεγμονώδεις πολύποδες. Τέλος, το Ki-67 είχε αυξημένη συχνότητα έκφρασης κατά σειρά σε αδενώματα, οδοντωτούς, υπερπλαστικούς και φλεγμονώδεις πολύποδες. 2. Η έκφραση των ανοσοϊστοχημικών δεικτών p53 , Ki-67 και bcl-2 αυξανόταν με την εξέλιξη της δυσπλασίας και την αύξηση του μεγέθους σε αδενώματα, οδοντωτούς πολύποδες και λιγότερο σε υπερπλαστικούς πολύποδες. Ο δείκτης Bax ελαττωνόταν με την εξέλιξη της δυσπλασίας σε αδενώματα και οδοντωτούς πολύποδες.3.Η ανάπτυξη καρκίνου συνοδευόταν από αυξημένη έκφραση p53, bcl-2 και Ki67 και ελάττωμένο λόγο bax/ bcl-24. Ο παρακείμενος βλεννογόνος από τους πολύποδες εμφάνιζε θετική έκφραση στη p53 μόνο σε ποσοστό ασθενών με καρκινωματώδη εξαλλαγή πολυπόδων5. Η καθημερινή κατανάλωση φυτικών ινών και η τακτική λήψη ΜΣΑΦ συνοδευόταν από ελάττωση του βαθμού δυσπλασίας ενώ η συχνή κατανάλωση κόκκινου κρέατος δε σχετιζόταν με διαφορές στο βαθμό δυσπλασίας και την έκφραση ανοσοϊστοχημικών δεικτών