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O Papel da Endocitose no Câncer e na Resposta Imune

A endocitose molda as funções celulares e as interações imunológicas no câncer.

Henri-François Renard, S. Xu, A. Buridant, T. Hirsch, M. Shafaq-Zadah, E. Dransart, B. Ledoux, L. Johannes, P. van der Bruggen, P. Morsomme

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Índice

Endocitose é um processo pelo qual as células absorvem substâncias do ambiente ao redor. Isso pode incluir nutrientes, sinais de outras células ou até mesmo componentes da própria membrana celular. Quando uma célula quer trazer algo pra dentro, ela forma uma espécie de bolsa na sua membrana externa. Essa bolsa então se fecha, criando uma bolha pequena, ou vesícula, que carrega os materiais pro interior da célula.

Tipos de Endocitose

Existem dois tipos principais de endocitose:

  1. Endocitose Mediado por Clatrina (CME): Esse é o tipo mais comum, onde uma proteína chamada clatrina ajuda a moldar a vesícula que leva o material pra dentro da célula.

  2. Endocitose Independente de Clatrina (CIE): Esse tipo acontece sem clatrina e envolve mecanismos diferentes. A CIE é menos compreendida que a CME, e os cientistas continuam explorando como funciona.

Importância da Endocitose

Endocitose é crucial pra várias funções celulares. Ao internalizar moléculas sinalizadoras, as células conseguem reagir ao ambiente e se comunicar. Também ajuda a manter o equilíbrio da membrana celular, reciclando componentes da membrana. Além disso, a endocitose é essencial pra transportar proteínas e outros materiais dentro da célula.

Dois Caminhos Principais Após a Endocitose

Depois que uma substância é absorvida pela endocitose, ela vai pra um endossomo inicial. A partir daí, dois caminhos principais podem ocorrer:

  1. Degradação: Nesse caminho, a substância é enviada pra lisossomos, que funcionam como o sistema de descarte de resíduos da célula. O conteúdo é quebrado e reciclado ou eliminado.

  2. Reciclagem: Alguns materiais são devolvidos pra superfície celular pra serem usados de novo. Essa reciclagem pode ser feita através de caminhos específicos que envolvem proteínas que ajudam a direcionar as vesículas de volta pra membrana celular.

Componentes da Endocitose

Papel das Proteínas Endofilina A

Um grupo especial de proteínas chamado Endofilina A (EndoA) desempenha um papel importante na endocitose. Existem três tipos de proteínas Endofilina A: EndoA1, EndoA2 e EndoA3. Cada tipo é encontrado em tecidos diferentes e tem funções únicas:

  • EndoA1: Principalmente encontrada no cérebro.

  • EndoA2: Presente em muitos tipos de tecidos.

  • EndoA3: Altamente expressa no cérebro e nos testículos.

As endofilinas estão envolvidas na formação de vesículas durante a endocitose. Elas ajudam a moldar a membrana, permitindo que ela se dobre e se feche pra formar vesículas.

O Papel da Endocitose no Câncer

Nas células cancerígenas, a endocitose pode afetar como as células interagem com o sistema imunológico. As células imunes são projetadas pra reconhecer e atacar células cancerígenas. Porém, as células cancerígenas frequentemente encontram maneiras de evitar esses ataques.

Um Jogador Chave: ALCAM

A Molécula de Adesão Celular de Leucócitos Ativados (ALCAM) é uma proteína encontrada na superfície de muitas células, incluindo células cancerígenas. Ela ajuda na comunicação e interações celulares. A ALCAM pode interagir com células imunes e é conhecida por desempenhar um papel na formação de sinapses imunes, que são necessárias pra respostas imunes efetivas.

ICAM1: Outra Proteína Importante

A Molécula de Adesão Intercelular 1 (ICAM1) é outra proteína que desempenha um papel vital na resposta imune. Assim como a ALCAM, a ICAM1 é importante para interações celulares e geralmente é encontrada em sinapses imunes.

Como a Endocitose Afeta Respostas Imunes

Internalização e Transporte Retrógrado

Após a endocitose, proteínas como ALCAM e ICAM1 podem seguir um caminho de transporte retrógrado, o que significa que são levadas do endossomo pra uma área especializada da célula conhecida como aparelho de Golgi. O Golgi ajuda a processar e transportar essas proteínas pra onde elas são necessárias.

Importância do Complexo Retromer

O complexo retromer é um grupo de proteínas que ajuda a classificar e transportar a carga internalizada de volta pra membrana celular. Ele desempenha um papel crucial em garantir que proteínas como ALCAM e ICAM1 possam ser recicladas eficientemente pra superfície celular, onde podem participar das respostas imunes.

Descobertas de Pesquisa

Estudos recentes sugerem que a Endofilina A3 é essencial pra endocitose da ALCAM e ICAM1 em células cancerígenas. Quando essa proteína não está funcionando corretamente, isso pode levar a níveis reduzidos dessas proteínas na superfície celular, prejudicando a capacidade das células imunes de reconhecer e atacar células cancerígenas.

Impacto na Ativação de Células T

As células T, um tipo de célula imune, dependem de sinalização adequada pra serem ativadas e desempenharem suas funções. Quando a reciclagem da ALCAM e ICAM1 é interrompida, as células T podem não receber os sinais que precisam, levando a uma ativação e eficácia reduzidas contra células cancerígenas.

Observações em Linhagens Celulares de Câncer

Cientistas realizaram experimentos usando linhagens celulares de melanoma derivadas de pacientes. Descobriram que quando a EndoA3 foi depletada, a ativação das células T foi significativamente reduzida. Isso destaca a importância da EndoA3 no processo de endocitose e sua contribuição pra moldar respostas imunes no câncer.

O Quadro Geral: Formação de Sinapses Imunes

Uma sinapse imune é a área onde as células T interagem com outras células, como células cancerígenas. A formação adequada dessa sinapse é crítica pra uma resposta imune eficaz. A interação entre endocitose, transporte retrógrado e reciclagem de proteínas é fundamental pra manter a estrutura e função dessas sinapses.

Mecanismos de Compensação

Os pesquisadores também observaram que as células T tentam compensar os níveis reduzidos de componentes da sinapse imune aumentando o tamanho da própria sinapse. No entanto, mesmo com sinapses maiores, a falta de recrutamento adequado de proteínas leva a uma ativação insuficiente das células T.

Conclusão

A endocitose é um processo fundamental que impacta bastante a comunicação celular e as respostas a sinais externos. No contexto do câncer, entender como a endocitose interage com as respostas imunes traz insights valiosos pra estratégias terapêuticas potenciais. Ao mirar em componentes específicos da endocitose e os caminhos que regem a reciclagem de proteínas, os pesquisadores esperam melhorar a capacidade do sistema imunológico de reconhecer e derrotar células cancerígenas. Estudos futuros continuarão a explorar esses mecanismos intrincados, com o objetivo de melhorar os resultados do tratamento do câncer.

Fonte original

Título: Clathrin-independent endocytosis and retrograde transport in cancer cells promote cytotoxic CD8 T cell activation

Resumo: Endophilin A3-mediated clathrin-independent endocytosis (EndoA3-mediated CIE) mediates the internalization of immunoglobulin-like proteins, including key immune synapse components. Here, we identify ICAM1 as a novel EndoA3-dependent cargo, alongside ALCAM. We demonstrate that both proteins subsequently undergo retromer-dependent retrograde transport to the trans-Golgi network (TGN) in cancer cells. From there, they undergo polarized redistribution to the plasma membrane, where they contribute to immune synapse formation between cancer cells and cytotoxic CD8 T cells. Disruption of EndoA3 or retromer components significantly impairs the activation of autologous cytotoxic CD8 T cells, as demonstrated by decreased cytokine production. Concomitantly, we observed a reduced localization of ICAM1 at the immune synapse, indicating impaired immune synapse integrity. Indeed, cancer cells lacking EndoA3-mediated CIE or retromer form enlarged immune synapses that fail to restore full T cell activation, suggesting a compensatory attempt by T cells to overcome the defective synapse. Together, these findings reveal that EndoA3-mediated CIE and retrograde transport act in concert in cancer cells to relocate immune synapse components via the Golgi, thereby promoting the activation of cytotoxic CD8 T cells. Our study paves the way for the design of future therapeutic strategies targeting these pathways to enhance T cell-mediated anti-tumor immunity.

Autores: Henri-François Renard, S. Xu, A. Buridant, T. Hirsch, M. Shafaq-Zadah, E. Dransart, B. Ledoux, L. Johannes, P. van der Bruggen, P. Morsomme

Última atualização: 2025-01-02 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.28.620627

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.28.620627.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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