ANÁLISE EM MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA REVELA ALTERAÇÕES SIGNIFICATIVAS NA MATRIZ EXTRACELULAR PROSTÁTICA DE PACIENTES COM HPB

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Acta Scientiae Medica_On line Vol. 1(2): 65-71; 2008

ANÁLISE EM MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA REVELA

ALTERAÇÕES SIGNIFICATIVAS NA MATRIZ EXTRACELULAR PROSTÁTICA

DE PACIENTES COM HPB

Marcio A. Babinski 1,2_,_{Mauricio A. Chagas}1,2_{, Marco A. Pereira-Sampaio}1,2_{, Flávia B.} Brasil 1,3_{, Waldemar S. Costa}2_{, Francisco J.B. Sampaio}2

1 _{Unidade de Pesquisa Urogenital, Departamento de Anatomia - Instituto de Biologia -}

Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro

2 _{Departamento de Morfologia, Instituto Biomédico - Universidade Federal Fluminense -}

UFF, Niterói, Rio de Janeiro

3 _{Departamento de Saúde - Patologia, Universidade Plínio Leite - UNIPLI, Niterói, Rio de}

Janeiro, Brasil

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RESUMO

O nosso objetivo foi verificar as alterações na matriz extracelular (MEC) da zona de transição (ZT) de próstatas de pacientes com hiperplasia prostática benigna (HPB) em microscopia eletrônica de varredura. Amostras de tecido de HPB da ZT foram obtidos de 06 pacientes (63-79 anos, média de 68) com sintomas clínicos de obstrução infravesical que foram submetidos a prostatectomia aberta. Os controles consistiam de 06 amostras da zona de transição de próstatas normais obtidas durante necropsia de adultos com menos de 30 anos de idade (vítimas de acidentes). As amostras (1X1) da ZT da próstata foram tratadas com NaOH (método de Othani) para remover os componentes celulares e foram examinadas em microscopia eletrônica de varredura (MEV). Após a digestão celular, a análise em MEV mostrou uma rede em várias camadas de feixes de colágeno e fibrilas esparsos e frouxos no tecido estromal da ZT de próstata normal. Os fragmentos de HPB revelaram matriz extracelular densa com os feixes fibrosos compactos e hipertrofiados.

Unitermos: Próstata, hiperplasia prostática benigna, matriz extracelular, microscopia eletrônica de varredura

Acta Scientiae Medica: Vol. 1(2): 65-71; 2008

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INTRODUÇÃO

A hiperplasia prostática benigna (HPB) representa o crescimento não neoplásico da próstata que acomete a população masculina principalmente após a quinta década de vida (Costa, et al., 2004). Apresenta uma clara relação com a idade (Berry, et al., 1984), onde a prevalência de HPB histológica em estudos de autópsia cresce de aproximadamente 20% em homens de

41 a 50 anos, até 50% em homens de 51 a 60 anos e acima de 90% em homens com mais de 80 anos. Aproximadamente 50% dos homens com menos de 60 anos que são submetidos a cirurgia para HPB podem ter uma forma hereditária da doença. Esta forma parece ser uma herança autossômica dominante e os parentes em primeiro grau destes pacientes possuem um risco 4 vezes maior (Berry, et al., 1984; Barry, 1990; Sanda, 1994).

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tem início com um desequilíbrio molecular progredindo para formação de nódulos hiperplásicos que tendem a aumentar de tamanho. Esse fenômeno afeta a arquitetura histológica da próstata (McNeal, 1997) sendo os elementos histológicos envolvidos na HPB descritos previamente (Chagas, et al., 2002; Babinski, et al., 2003, Cardoso, et al., 2000; Cardoso, et al., 2004; Costa, et al., 2004). As mudanças

quantitativas resultam no desenvolvimento de nódulos hiperplásicos que em aproximadamente 70% dos casos localizam-se na zona de transição da próstata (McNeal, 1984; Sampaio, 1992; McNeal, 1997).

A prevalência da HPB histológica precede a incidência da HPB clinica ou sintomática (Ishigooka, et., 1996; Costa, et al., 2004). Estudos morfométricos reportados previamente descrevem um aumento significativo do componente estromal e mudanças importantes dos seus elementos no desenvolvimento da HPB (Shapiro, et al., 1992; Bartsch, et al., 1979; Chagas, et al., 2002; Babinski, et al., 2003, Cardoso, et al., 2004; Costa, et al., 2004).

Estudos envolvendo

experimentação animal e cultura de células in vitro revelam que a HPB é uma doença estromal (Cunha, 1994). O estroma prostático é composto primariamente por células musculares lisas e tecido conjuntivo contendo fibroblastos, colágeno e fibras do sistema elástico (que compõem a rede fibrosa da matriz extracelular), além de nervos, linfáticos e vasos sanguíneos (Shapiro, et al., 1992; Deering, et al., 1994; McNeal, 1997).

Poucos estudos analisam os elementos fibrosos da matriz extracelular da próstata através de microscopia eletrônica (Heatfield, et al., 1982; Morrison, et al., 2000; Babinski, et al., 2007), e destes, somente um

estudo comparou amostras patológicas com normais (Morrison, et al., 2000), entretanto, sem respeitar a zona de transição. Desta forma, o nosso objetivo foi analisar as alterações histopatológicas e ultraestruturais da matriz extracelular da zona de transição de próstatas hiperplásicas comparando-as com amostrcomparando-as normais.

MATERIAIS E MÉTODOS

O protocolo de pesquisa e o projeto foram aprovados pelo comitê de ética do Hospital Universitário Pedro Ernesto da Universidade do Estado do Rio de Janeiro – UERJ. Amostras de tecido prostático da zona de transição foram coletadas de 06 pacientes com idades entre 63 e 79 anos (média 68 anos), submetidos a prostatectomia aberta. Todos os pacientes apresentavam próstata maior que 40g (média de 60g), taxa de fluxo urinário de 12 mL/s ou menor, e IPSS (International Prostate Symptom Score) de 12 ou maior. Todos esses pacientes apresentavam sintomatologia obstrutiva e diagnóstico histopatológico de HPB excluindo assim, a presença de qualquer foco neoplásico na amostra estudada.

O material de controle foi coletado de 06 espécimes prostáticos obtidos a partir de necropsias de indivíduos jovens, com idade variando de 18 a 27anos (média de 24 anos), vítimas de morte por trauma e que não apresentavam alterações do trato genitourinário no exame post mortem.

As próstatas do grupo controle sofreram uma primeira clivagem e foram retirados apenas fragmentos da zona de transição. O material foi fixado em Formaldeído a 10% e processado após 24 horas para inclusão em parafina. Para análise em microscopia de varredura amostras foram fixadas em solução de Karnovsky contendo 2.5% de glutaraldeído e 2% paraformaldeído em 0.1M de tampão

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Acta Scientiae Medica_On line Vol. 1(2): 65-71; 2008 fosfato (pH 7.4) por 48h a 4ºC. Para a

observação da organização da MEC as amostras (1X1) sofreram um processo de digestão celular após a fixação; de acordo com o protocolo Othani, et al. (1988). As analises da ultra-estrutura do estroma foram feitas em Microscópio Eletrônico de Varredura LEO 435 operando a 15-20kV.

RESULTADOS

Rotineiramente cortes histológicos de ZT apresentam ácinos imersos no estroma constituído por densos feixes fibrilares intercaladas com células fusiformes (Figura-1). Para investigar em maior detalhe o organização tridimensional do estroma prostático e especialmente dos seus constituintes fibrosos da matriz, as amostras foram tratadas com uma 2M Solução de NaOH, que solubiliza células, e, em seguida, foram examinadas sob alto vácuo em MEV. Esta técnica de digestão celular mostrou uma estreita rede fibrosa (Figura-2) nas amostras controle formando uma trama de suporte para as glândulas prostáticas (ácinos), ductos, fibroblastos, músculo liso e outras células imersas no interior desse estroma de sustentação (Figura-3). Nos espécimes com HPB, a análise por MEV após digestão celular revelou que o número parece aumentado, com feixes de colágeno tornando-se mais densos e aderidos, dessa forma, compactando os feixes de fibras (Figura-4). Estas alterações deram a aparência geral de um tecido mais denso e aderido do que um tecido de suporte as células do estroma prostático.

Figura 1 - Imagem de corte histológico de

tecido estromal da zona de transição de próstata normal mostrando ácinos (A) imersos no estroma fibromuscular (EF) previamente a digestão celular para a observação em MEV. Hematoxilina & Eosina.

Figura 2 - Imagem de fragmento de tecido

estromal da zona de transição de próstata normal mostrando feixes fibrosos da matriz extracelular entrelaçados e frouxos após a digestão celular para a observação em MEV.

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Figura 3 - Imagem aumentada da figura 1

evidenciando os feixes fibrosos da matriz extracelular normal.

Figura 4 - Imagem de fragmento de tecido

prostático hiperplásico da zona de transição revelando matriz extracelular densa com os feixes fibrosos compactos entre si.

DISCUSSÃO

A HPB diminui consideravelmente a qualidade de vida do seu portador, obrigando-o a conviver com um misto de sintomatologia irritativa e obstrutiva, atualmente denominada em inglês “LUTS” (Lower Urinary Tract Symptoms - sintomas do trato urinário inferior). A obstrução infravesical em pacientes com HPB não tratados adequadamente pode causar repercussões em outros órgãos do aparelho urinário como a bexiga, ureteres e rins (Tanagho, et al., 1995). Entretanto, recentemente ainda não havia uma unanimidade entre os pesquisadores ao considerar se o principal elemento envolvido no crescimento da próstata era

de origem epitelial (ácinos prostáticos) ou se a origem estava em uma proliferação das células do estroma (Bartsch, et al., 1979, McNeal, 1978, Deering, et al., 1994). Mesmo na última hipótese, também não havia nenhum consenso se havia uma predominância de fibras musculares lisas ou do tecido conjuntivo (fibras de colágeno / fibroblastos) (Shapiro, et al., 1997, Ishigooka, et al., 1996).

Recentemente, a maioria dos trabalhos quantitativos que estudam a ZT, evidenciam o aumento estatisticamente significativo do estroma (Chagas, et al., 2002) com predominância do tecido conjuntivo (Chagas, et al., 2002), fibras reticulares e elásticas (Costa, et al. 2004). Outros

trabalhos bioquímicos e imunohistoquímicos chamam atenção

para o aumento de outros elementos fibrosos da MEC no tecido da ZT (Cardoso, et al., 2000; Cardoso, et al., 2004). Em trabalho prévio caracterizamos a ultraestrutura da região periacinar na ZT de próstatas normais (Babinski, et al., 2007) e verificamos que existe um denso estroma fibroso ao redor dos ácinos atuando como uma barreira que pode melhorar respostas celulares locais e eventos que ocorrem em doenças benignas, tais como hiperplasia prostática (Costa, et al., 2004; Cardoso, et al., 2004).

O presente estudo revelou que ocorre hiperplasia dos elementos da matriz extracelular da próstata com aumento do número de fibras de colágeno que são aumentadas e compactas. Não surpreendentemente, estas alterações na rede fibrosa colágena foram uniformes em consonância com a condição benigna de hiperplasia. Estamos confiantes de que estas diferenças histoarquiteturais são devidas à doença e não estão relacionadas com idade.

A hiperplasia estromal pode, entretanto, ser encarada como um

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Acta Scientiae Medica_On line Vol. 1(2): 65-71; 2008 elemento central na HPB, implicando na

alteração do relacionamento tecido mesenquimal-epitélio. Parte dessas modificações na composição da matriz podem ser explicadas pela alteração nas populações celulares do estroma. Deshmukh, et al. (1997) demonstraram a presença de grandes quantidades de fator de crescimento de fibroblastos (FGF) básico em fibras musculares lisas, além de um aumento na concentração tissular de isoformas do FGF. Esta citocina exerce uma potente ação estimulatória sobre a migração de células mesenquimais (Bennett, et al., Schultz, 1993) e sobre a síntese de proteoglicanos intersticiais (Bodo, et al., 1999) o que sugere um mecanismo parácrino nas vias regulatórias que levam ao crescimento e reorganização do estroma (Cardoso, et al., 2000).

Agradecimento:

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ). Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq-Brasil). REFERÊNCIAS

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Aceito após revisão: Outubro de 2008

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Autor Correspondente

Prof. Marcio Antonio Babinski

Departamento de Morfologia – Instituto Biomédico – UFF

Rua: Prof. Ernani Melo 101, (Anatomia), São Domingos, 24210-150, Niterói, RJ, Brasil

Telefone/Fax: + 55 21 2587-6121 E-mail: mababinski@gmail.com

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ABSTRACT

The goal of this study was analyze, using scanning electron microscopy (SEM), the changes of extracellular matrix (ECM) in the prostatic transitional zone (TZ) from patients with benign prostatic hyperplasia (BPH). Prostatic tissue samples were obtained from 06 patients (age range 63 to 79 years, mean 68) with clinical symptoms of bladder outlet obstruction who had undergone open prostatectomy. The control group was composed of 06 TZ samples from prostates obtained during autopsy of adults aged younger than 30 years (killed in accidents). The samples (1X1) of the TZ of human prostate were treated with NaOH maceration (Othani method's) to remove the cellular components. The samples were examined under a SEM. After the acellular preparations, SEM analysis revealed a network in several layers of collagen bundles sparse and weak in the stromal tissue of the TZ normal. BPH specimens revealed ECM dense with compact and hypertrophied fibrous bundles.

Keywords: Prostate, benign prostatic hyperplasia, extracellular matrix, scanning electron microscopy