Exposição química de desreguladores endócrinos e câncer testicular (DISRUPT)

Objetivos e hipótese de base: A hipótese central é que o câncer testicular tem origem fetal e que a exposição a produtos químicos desreguladores endócrinos (EDCs) desempenha um papel fundamental na programação desta doença através da interrupção do equilíbrio natural de estrogênio/androgênio no útero e desregulação de o controle epigenético da expressão gênica dentro de uma janela crítica de tempo de masculinização da diferenciação testicular no feto masculino em desenvolvimento das semanas gestacionais 8-14. Não haverá nenhuma (nova) intervenção médica, nenhuma nova coleta de material biológico e nenhum outro desgaste nas mães ou filhos que já apresentaram o material biológico.

Objetivos: O objetivo geral desta proposta é fornecer evidências únicas relacionadas à exposição pré-natal ao EDC ao risco de câncer testicular na prole masculina. O projeto se concentrará nas exposições ocorridas na vida fetal diretamente quantificadas usando amostras de soro e líquido amniótico coletadas de mães durante a gravidez de homens jovens de 21 a 40 anos. Além disso, os investigadores usarão manchas de sangue seco do calcanhar coletadas dos filhos recém-nascidos até 5 dias após o nascimento. Apenas dez estudos investigaram fatores de risco ambientais e câncer testicular. Estes eram pequenos e abordavam a exposição contínua de adultos ao EDC (muitas vezes após o diagnóstico); não refletindo os níveis de exposição na janela de tempo crítica no início da vida. Este projeto se concentrará nas exposições que ocorrem na vida fetal e, pela primeira vez, aborda a hipótese de desregulação endócrina em relação ao câncer testicular em um grande estudo epidemiológico. Os objetivos específicos são investigar o risco de câncer testicular após a exposição intrauterina a EDCs, incluindo DDE (1,1-bis-(4-clorofenil)-2,2-dicloroeteno) (principal metabólito do DDT), substâncias alquil perfluoradas, ftalatos, triclosan e cotinina (metabólito da nicotina). Esses compostos são selecionados devido à ocorrência ambiental onipresente, detecção em humanos com evidência de transferência através da placenta e suas propriedades disruptivas endócrinas. Assim, a conclusão bem-sucedida deste estudo terá um impacto importante nas evidências epidemiológicas em saúde reprodutiva masculina.

Introdução: Embora seja um câncer raro na população em geral, o câncer testicular é a neoplasia maligna mais comum em homens entre 20 e 40 anos em todo o mundo, representando cerca de 60% de todos os cânceres diagnosticados em homens nessa faixa etária. A incidência deste câncer aumentou várias vezes em todos os países industrializados durante o século XX. As razões para esta tendência permanecem amplamente desconhecidas e não podem ser explicadas por fatores de risco estabelecidos, incluindo criptorquidia, etnia caucasiana ou história pessoal/familiar de câncer. A exposição ambiental a produtos químicos que interrompem o equilíbrio hormonal intra-uterino natural em um momento crítico de diferenciação testicular no feto masculino em desenvolvimento pode desempenhar um papel e isso é apoiado pela evolução das taxas de incidência entre as populações migrantes de primeira e segunda geração. Além disso, as grandes variações geográficas na incidência em diferentes países europeus e o possível aumento da exposição ambiental a xenobióticos ativos endócrinos no mesmo período em países industrializados também corroboram isso. Dado o pico de incidência desse câncer em homens jovens e o fato de que o câncer testicular (tanto seminomas quanto não seminomas) se desenvolve por meio de um precursor comum - o carcinoma in situ - células de origem fetal; o papel de exposições precoces, durante janelas de tempo críticas de diferenciação testicular também foi hipotetizado. Isso faz parte de uma hipótese chamada síndrome da disgenesia testicular, propondo uma origem comum de distúrbios reprodutivos masculinos na vida fetal, resultante de uma programação perturbada do desenvolvimento dos órgãos reprodutivos masculinos como resultado da desregulação endócrina de compostos exógenos.

Desafios e obstáculos A raridade do câncer de testículo na população, a longa defasagem entre o presumido período sensível durante o desenvolvimento fetal e a aparência clínica e a falta de modelos animais apropriados para o câncer de testículo até o momento têm dificultado a compreensão dos fatores envolvidos no desenvolvimento deste câncer. Portanto, há necessidade de pesquisas com dados confiáveis ​​baseados na avaliação da exposição quantificada em amostras biológicas pré-natais, que são consideradas o padrão ouro para avaliação da exposição. Existe uma lacuna evidente no conhecimento sobre evidências para apoiar ou refutar o papel dos EDCs na origem fetal do câncer testicular. Com base na quantificação de exposições a EDC em amostras biológicas coletadas durante a gravidez e na determinação dos resultados em registros dinamarqueses nacionais completos de alta qualidade, este estudo fornecerá dados sem precedentes sobre o risco de câncer testicular após exposição pré-natal a EDCs.

Biobanco único (já estabelecido). Todas as mulheres dinamarquesas recebem uma triagem gratuita para doenças congênitas e defeitos cromossômicos na prole no primeiro trimestre de gravidez, que consiste em uma ultrassonografia e uma amostra de líquido amniótico/sangue. Amostras de 128.702 das gestantes rastreadas foram armazenadas para fins de pesquisa no Biobanco Nacional Dinamarquês, no período de 1976-2004. Dentro de 7 dias após o nascimento, todas as crianças nascidas vivas dessas mulheres tiveram amostras de sangue do calcanhar e armazenadas como manchas de sangue seco no mesmo Biobanco Nacional Dinamarquês. Esta coleta de sangue do calcanhar faz parte da triagem nacional dinamarquesa para doenças congênitas.

A infraestrutura exclusiva dos registros dinamarqueses. Na Dinamarca, informações sobre nascimentos, óbitos, imigração e emigração, incidência de doenças, educação e condições sociais foram coletadas em registros nacionais por várias décadas e dados de alta qualidade com cobertura completa de toda a população estão disponíveis, oferecendo grandes possibilidades para estudos epidemiológicos em todo o país. estudos de efeitos na saúde relacionados a exposições ambientais e de estilo de vida que não são viáveis ​​na maioria dos outros países. Em cada registro, cada pessoa é identificada por um número único, chamado número CPR. Este número foi dado a todos os residentes da Dinamarca desde o estabelecimento do Sistema de Registro Civil Dinamarquês (CRS) em 1968 e permite a ligação precisa entre os registros. Usando essa infraestrutura, os investigadores podem identificar: (i) Os participantes do estudo, relacionando mães que forneceram sangue e líquido amniótico a seus filhos nascidos vivos que forneceram sangue no calcanhar no nascimento. Usando o número CPR da mãe que está vinculado às suas amostras no Biobanco Nacional Dinamarquês no Staten Serum Institute, os investigadores podem rastrear o número CPR de seu filho no Registro Médico de Nascimento Dinamarquês (MBR). O MBR contém informações sobre todos os nascidos vivos e natimortos na Dinamarca desde 1973, bem como informações sobre defeitos congênitos, incluindo criptorquidia dos filhos nascidos vivos. Além disso, o MBR contém informações sobre peso, altura, idade e etnia da mãe, bem como idade, etnia e número do CPR do pai. (ii) Todos os filhos que desenvolveram câncer mais tarde na vida com precisão e cobertura completa. Usando o Registro de Câncer Dinamarquês (DCR), que é um registro de base populacional contendo dados sobre a incidência de todos os cânceres desde 1943, conhecido por precisão e cobertura completa, os investigadores identificarão todos os casos de câncer testicular entre os filhos nascidos vivos ( 22 a 45 anos). (iii) História familiar de câncer testicular com precisão e cobertura completa. Usando o DCR e o número do CPR do pai, os investigadores rastrearão a história familiar de doença testicular, um fator de risco conhecido para câncer testicular na prole [72]. Todos os outros cânceres serão verificados para os controles de caso. Os controles incluídos estão livres de todos os tipos de câncer e os casos com outro câncer antes do início do câncer testicular serão excluídos.

Impacto científico e de saúde pública esperado desta proposta. A contribuição científica geral do projeto proposto é fornecer dados humanos aos cientistas, permitindo-lhes corroborar ou refutar se a exposição fetal a EDCs está associada ao aumento do risco de câncer testicular na prole. Atualmente, há pouco que as mulheres grávidas (e outras pessoas) possam fazer para evitar a exposição ao EDC, que na maioria das vezes são poluentes "invisíveis" em alimentos, cosméticos, clima interno, ar e água. Se o estudo refutar associações, isso pode diminuir a preocupação e se uma associação for corroborada, as evidências podem ajudar governos e agências de proteção ambiental a introduzir novas políticas que possam proteger populações vulneráveis ​​em ambientes domésticos, escolares e locais de trabalho ou implementar programas de educação para mulheres grávidas de modo que elas podem tomar medidas sensatas para reduzir sua exposição.

Métodos O projeto fará uso de amostras maternas (soro, líquido amniótico) e recém-nascidos (sangue seco do calcanhar) armazenadas no Biobanco Nacional Dinamarquês (cf. biobanco). Delineamento (caso-controle aninhado).

Três controles são combinados para cada caso. Os controles estão livres de qualquer câncer e pareados por idade materna e paterna, mês civil da amostra de sangue, etnia, idade e endereço no momento do diagnóstico do câncer. Essas informações, juntamente com o histórico familiar de câncer testicular, histórico de qualquer câncer na população de caso-controle e outras variáveis ​​potenciais de confusão determinadas a priori, serão obtidas de registros nacionais de avaliação de exposição (exposição fetal a EDCs). Dois subcontratados realizarão todas as análises químicas dos níveis maternos de EDCs selecionados em bioamostras.

Perfil metabolômico. O Grupo de Pesquisa Metabolômica do Centro Dinamarquês de Triagem Neonatal no Statens Serum Institut realizará a análise do metaboloma da mancha de sangue seco. Para a extração será utilizado um punch de 3,2 mm de diâmetro da gota de sangue neonatal seco de cada criança. Usando fluxos de trabalho analíticos e computacionais previamente introduzidos e aplicados pelo grupo, uma ampla gama de vários milhares de metabólitos endógenos e exógenos será medida. Os dados serão pré-processados ​​e os recursos espectrais de massa serão anotados em estruturas químicas usando fluxos de trabalho metabolômicos computacionais fornecidos por meio da plataforma de rede social molecular de produtos naturais globais (GNPS) orientada pela comunidade. Os perfis de metabólitos resultantes serão usados ​​para análise estatística para identificar metabólitos que são expressos diferencialmente entre casos e controles usando diversos algoritmos internos em R e python. Determinação do resultado (câncer testicular). Usando o número do CPR, os investigadores vincularão os filhos ao DCR para extrair dados sobre a primeira ocorrência de câncer testicular. Os controles são livres de câncer e criptorquidia. Casos diagnosticados com qualquer tipo de câncer antes do câncer testicular serão excluídos. A duração do projeto é de 60 meses.

Análise estatística População. Os investigadores esperam 175 casos de câncer testicular (tanto seminoma quanto não seminoma, pois têm um precursor fetal comum) nessa população de filhos. Cada caso será combinado com três controles, totalizando uma população de 700 homens.

Análise estatística. Modelos de regressão logística serão usados ​​para estimar o risco e intervalos de confiança (ICs) de 95% relacionando concentrações de compostos com risco de câncer testicular. As análises serão feitas para compostos individuais, grupos de compostos quando relevantes (PFASs totais e ftalatos totais) e misturas de compostos. Os dados serão analisados ​​com e sem ajuste para variáveis ​​potencialmente confundidoras determinadas a priori, incluindo IMC da mãe no momento do nascimento do filho, história de câncer testicular e níveis séricos de cotinina (marcador de tabagismo) ajustados para a semana de amostragem gestacional.

Perfil metabolômico. A variação geral no metaboloma relacionada ao câncer testicular será avaliada usando métodos estatísticos multivariados, como análises de coordenadas principais e análises multivariadas permutacionais de variância (PERMANOVA).