Cellule stromali e il loro ruolo nei tumori cerebrali
La ricerca svela come le cellule stromali influenzano la progressione dei tumori cerebrali e la risposta immunitaria.
― 5 leggere min
Indice
- Il Ruolo delle Cellule Stromali nella Crescita dei Tumori
- La Funzione dei Periciti Cerebrali
- Indagare gli Effetti dei Fattori Tumorali sui Periciti Cerebrali
- Metodi Utilizzati nella Ricerca
- Risultati sulle Risposte dei Periciti Cerebrali
- Impatto di Fattori Specifici
- Approfondimenti sull'Microambiente Tumorale e il Comportamento dei Periciti
- Conclusione
- Fonte originale
I tumori cerebrali sono condizioni serie che possono influenzare in modo significativo la salute di una persona e spesso portano a un alto rischio di mortalità. Un tumore al cervello può iniziare a causa della diffusione del cancro da altre parti del corpo, come i polmoni, il seno o la pelle, oppure da cellule che cambiano all'interno del cervello stesso, chiamate Gliomi. Uno dei tipi più comuni e aggressivi di glioma è il glioblastoma (GBM), che è particolarmente difficile, con meno della metà dei pazienti che sopravvive per due anni dopo la diagnosi.
Il Ruolo delle Cellule Stromali nella Crescita dei Tumori
Man mano che i tumori cerebrali si sviluppano, hanno bisogno del supporto delle cellule circostanti chiamate cellule stromali, che includono cellule dei vasi sanguigni, cellule immunitarie e altri tipi di cellule cerebrali. Queste cellule stromali possono costituire circa la metà della massa di un tumore GBM. Ricerche recenti hanno trovato diverse sostanze rilasciate dalle cellule tumorali che possono cambiare il funzionamento delle cellule stromali, ma i percorsi specifici che controllano queste modifiche non sono ancora del tutto compresi.
Sia il GBM che i tumori metastatici come il melanoma producono molte sostanze note come Citochine e Chemokine. Queste sostanze aiutano a creare un ambiente favorevole alla crescita del tumore e possono anche attrarre cellule dei vasi sanguigni, aiutando ulteriormente il tumore. Lavori precedenti hanno identificato diverse proteine rilasciate dalle cellule di melanoma primario che possono incoraggiare la crescita del tumore. Inoltre, alcune proteine rilasciate dalle cellule GBM possono anche aiutare la crescita dei tumori. Sebbene si pensi che queste sostanze modifichino le risposte immunitarie, i loro effetti esatti sulle cellule stromali, come i periciti cerebrali, sono ancora poco chiari.
La Funzione dei Periciti Cerebrali
I periciti cerebrali sono cellule importanti che lavorano vicino ai vasi sanguigni e possono rispondere a molti segnali infiammatori. Possono passare da supportare i vasi sanguigni a giocare un ruolo nelle risposte immunitarie. Quando attivati dall'infiammazione, i periciti possono rilasciare varie sostanze, influenzando il movimento delle cellule immunitarie nelle aree colpite. Tuttavia, nei tumori cerebrali, mentre le cellule immunitarie sono attratte dal tumore, spesso diventano meno efficaci nel combattere il cancro, contribuendo alla capacità del tumore di evitare la rilevazione.
Ricerche dimostrano che cambiare questo ambiente immunosoppressivo nel GBM porta a risultati migliori e a tassi di sopravvivenza aumentati nei modelli animali. Inoltre, i trattamenti approvati per il melanoma che mirano a determinati checkpoint immunitari hanno mostrato promesse nel migliorare la sopravvivenza nei pazienti.
Capire come le cellule stromali contribuiscono alla soppressione immunitaria nei tumori cerebrali può aprire nuove aree di ricerca e migliorare i trattamenti attuali per tumori difficili da trattare come il GBM.
Indagare gli Effetti dei Fattori Tumorali sui Periciti Cerebrali
Data la complessità dell'ambiente del cancro al cervello, gli scienziati hanno studiato come le sostanze provenienti dai tumori cerebrali influenzano i periciti cerebrali umani. Hanno esplorato come questi fattori impattano funzioni chiave nei periciti, come il segnalamento cellulare, la capacità di consumare altre cellule (fagocitosi) e la secrezione di vari prodotti.
Metodi Utilizzati nella Ricerca
Per far crescere i periciti cerebrali umani, i ricercatori hanno utilizzato metodi di coltura specifici. Hanno posizionato le cellule in piatti rivestiti speciali e fornito loro un mezzo ricco di nutrienti. Sono stati applicati vari trattamenti per osservare come i fattori infiammatori cambiassero il comportamento di queste cellule.
I ricercatori hanno usato una tecnica chiamata immunocitochimica per localizzare proteine specifiche all'interno delle cellule e vedere come rispondevano a diversi trattamenti nel tempo. Hanno anche misurato le sostanze rilasciate dai periciti quando esposti a segnali infiammatori. In un altro test, hanno tenuto traccia di quanto bene i periciti potessero consumare perle fluorescenti per valutare la loro attività fagocitica.
Risultati sulle Risposte dei Periciti Cerebrali
Lo studio ha trovato che i periciti reagivano a diversi fattori associati ai tumori cerebrali. Alcuni fattori infiammatori specifici hanno portato a cambiamenti nei percorsi di segnalazione all'interno dei periciti, indicando che queste cellule stavano modificando la loro attività. Alcuni fattori hanno prodotto risposte rapide, con alcune proteine che si spostavano nel nucleo della cellula entro un'ora dal trattamento.
Tuttavia, molti fattori derivati dai tumori non hanno portato a cambiamenti significativi nel comportamento dei periciti, suggerendo che potrebbero aver bisogno di lavorare insieme ad altri segnali per avere un effetto misurabile.
Impatto di Fattori Specifici
Tra i fattori studiati, alcuni come TGFβ e GDF-15 sono stati notati per ridurre l'attività di C/EBP-δ, una proteina coinvolta nella regolazione dell'infiammazione. Questo potrebbe spiegare come queste sostanze contribuiscano ad aumentare le risposte infiammatorie nei periciti cerebrali, il che può influenzare il comportamento del tumore.
D'altra parte, fattori come IL-27 e IFNγ hanno ridotto la capacità dei periciti di eseguire la fagocitosi, influenzando così la loro capacità di consumare detriti nocivi o cellule tumorali. Questo cambiamento potrebbe consentire risposte immunitarie migliori contro i tumori.
Approfondimenti sull'Microambiente Tumorale e il Comportamento dei Periciti
È stato osservato che la maggior parte dei fattori correlati ai tumori non ha innescato cambiamenti significativi nei segnali nei periciti. Questo solleva la possibilità che questi fattori funzionino meglio in combinazione con altri, riflettendo la complessità dell'ambiente microambientale dei tumori cerebrali.
In generale, i risultati fanno luce su come i periciti cerebrali possano supportare o ostacolare la progressione del tumore. Modificando la loro attività in risposta ai segnali tumorali, queste cellule possono contribuire a creare un ambiente più favorevole alla sopravvivenza del cancro.
Conclusione
Questa ricerca ha ampliato la nostra comprensione di come i periciti cerebrali interagiscano con i segnali tumorali e il ruolo che svolgono nei tumori cerebrali. Identificando i cambiamenti specifici che queste cellule subiscono quando vengono esposte a vari fattori legati ai tumori, gli scienziati possono comprendere meglio le dinamiche complesse in gioco nello sviluppo e nella progressione del cancro al cervello. Un lavoro futuro sarà essenziale per esplorare ulteriormente queste relazioni e potenzialmente identificare nuove strategie di trattamento per combattere tumori difficili come il GBM.
Titolo: Screening activity of brain cancer-derived factors on primary human brain pericytes
Estratto: Brain cancers offer poor prognoses to patients accompanied by symptoms that drastically impact the patient and their family. Brain tumours recruit local non-transformed cells to provide trophic support and immunosuppression within the tumour microenvironment, supporting tumour progression. Given the localization and supportive role of pericytes at the brain vasculature, we explored the potential for brain pericytes to contribute to the brain cancer microenvironment. To investigate this, primary brain pericytes were treated with factors commonly upregulated in brain cancers. Changes to brain pericyte cell signalling, inflammatory secretion, and phagocytosis were investigated. The TGF{beta} superfamily cytokines TGF{beta} and GDF-15 activated SMAD2/3 and inhibited C/EBP-{delta}, revealing a potential mechanism behind the pleiotropic action of TGF{beta} on brain pericytes. IL-17 induced secretion of IL-6 without activating NF{kappa}B, STAT1, SMAD2/3, or C/EBP-{delta} signalling pathways. IL-27 and IFN{gamma} induced STAT1 signalling and significantly reduced pericyte phagocytosis. The remaining brain cancer-derived factors did not induce a measured response, indicating that these factors may act on other cell types or require co-stimulation with other factors to produce significant effects. Together, these findings show potential mechanisms by which brain pericytes contribute to aspects of inflammation and starts to uncover the supportive role brain pericytes may play in brain cancers.
Autori: Samuel JC McCullough, E. Albers, A. Anchan, J. Yu, B. Connor, S. Graham
Ultimo aggiornamento: 2024-09-16 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.11.612547
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.11.612547.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.