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# Biologia # Imunologia

A Surpreendente Conexão Entre Pulmões, Câncer e Vírus

Descubra como infecções pulmonares afetam o crescimento e o tratamento do câncer.

Ana Farias, Victoria Bridgeman, Felipe S. Rodrigues, Amber Owen, Stefanie Ruhland, Rute Ferreira, Matthias Mack, Ilaria Malanchi, Cecilia Johansson

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Infecções pulmonares e Infecções pulmonares e crescimento do câncer câncer nos pulmões. Como os vírus alteram a dinâmica do
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Os pulmões são órgãos incríveis que têm um papel muito importante - eles ajudam a gente a respirar. Isso os torna essenciais para nossa sobrevivência, já que são responsáveis por trazer oxigênio para o corpo e retirar dióxido de carbono. Mas, como muitas coisas na vida, a história é mais complexa, especialmente quando o assunto é Câncer e vírus.

Pulmões: A Porta de Entrada para Problemas

Localizados bem na interface entre nossos corpos e o mundo externo, nossos pulmões estão constantemente expostos a vários elementos. Isso pode incluir criaturas minúsculas (que chamamos de micróbios), alérgenos que fazem a gente espirrar e poluentes que não são nada amigáveis para nossa saúde. Como mecanismo de defesa, os pulmões têm um sistema imunológico avançado que funciona como um segurança em uma balada. Ele mantém os problemas do lado de fora, mas às vezes deixa entrar muitos convidados, causando confusão.

Uma desvantagem desse sistema protetor é que ele cria um espaço convidativo para células cancerígenas de outras partes do corpo se estabelecerem e se multiplicarem. Esse fenômeno é chamado de Metástase, e os pulmões são um destino popular para muitos tipos de câncer, especialmente câncer colorretal e de mama. Na verdade, eles são o segundo local mais comum para a disseminação de câncer no mundo.

As Estatísticas Não Tão Felizes

Câncer, de maneira geral, é um grande problema de saúde global. É a segunda principal causa de morte, depois de doenças cardíacas. Entre as mulheres, o câncer de mama invasivo é o tipo mais mortal. Isso coloca muita pressão sobre nossos pulmões e nosso corpo como um todo.

Vírus Invadem a Cena

Agora, vamos colocar alguns vírus na mistura, certo? Infecções do trato respiratório inferior causadas por vírus, como a gripe ou o vírus sincicial respiratório (VSR), podem levar a altas taxas de doenças e até morte. Esses vírus adoram se instalar em nossos pulmões, muitas vezes causando problemas que podem se tornar sérios.

A pessoa pode até pegar uma infecção por VSR ainda criança, sendo uma causa frequente de bronquiolite, uma condição que inflama as vias aéreas menores nos pulmões. Mas quem mais é afetado? Os idosos e aqueles com sistemas imunológicos fracos também correm um alto risco de doenças graves e morte devido a essas infecções.

A Relação Complexa Entre Câncer e Vírus

Acontece que tanto o câncer de pulmão quanto as infecções respiratórias podem ocorrer ao mesmo tempo. Estranho, né? Enquanto pesquisadores sugeriram que pneumonia e bronquiolite poderiam aumentar o risco de câncer de pulmão, não se trata apenas de ter sintomas de resfriado. A maioria dos estudos que temos se baseia em relatos pessoais, que não são totalmente confiáveis.

O que é preciso é uma análise mais profunda de como infecções como o VSR podem mudar o ambiente dos pulmões e influenciar o curso do câncer. É aqui que as coisas ficam interessantes.

Nosso Mecanismo de Defesa em Ação

Então, como o corpo reage contra invasores virais? Bem, quando vírus respiratórios invadem os pulmões, eles ativam uma resposta imunológica rápida. Essa resposta é suposta limitar a propagação do vírus e ajudar o corpo a se recuperar. Envolve várias células imunológicas se reunindo para uma reunião de defesa, meio que como montar uma equipe de super-heróis.

O sistema imunológico é esperto o suficiente para diferenciar entre vírus ruins e as próprias células do corpo. No entanto, essa resposta também muda o ambiente dos pulmões, potencialmente afetando como as células cancerígenas crescem ou evitando que se espalhem.

Um Olhar Mais Aprofundado nos Interferons Tipo I

Um dos super-heróis da nossa resposta imunológica é um grupo de proteínas conhecidas como interferons tipo I (IFNs). Eles são peças-chave no combate a infecções virais e também podem participar de como o câncer reage. Quando os pulmões são atacados pelo VSR, células imunológicas específicas chamadas macrófagos alveolares produzem IFNs tipo I para ajudar a combater o vírus.

Os IFNs tipo I podem impedir que o vírus copie a si mesmo e também ajudar a atrair outros jogadores imunológicos para o local da infecção. Mas tem um porém. Embora sejam ótimos para combater vírus, seu papel no câncer é mais complicado. A questão é se a ação dos IFNs tipo I também pode ajudar a impedir a metástase no câncer de pulmão.

O Experimento: Observando Como o VSR Afeta a Disseminação do Câncer

Vamos falar sobre alguns experimentos que foram realizados para entender melhor essa relação. Os pesquisadores estavam curiosos se o VSR poderia ajudar a reduzir a disseminação de células cancerígenas da mama nos pulmões.

Para testar isso, eles injetaram células cancerígenas da mama em camundongos, primeiro dando a eles uma infecção por VSR. O objetivo era ver se a infecção reduziria o número de células cancerígenas que conseguiam se estabelecer e crescer nos pulmões.

Surpreendentemente, os camundongos que tiveram infecções por VSR acabaram com menos nódulos metastáticos em seus pulmões em comparação com aqueles que não tiveram a infecção. Isso parecia indicar que o VSR de algum modo criou um ambiente nos pulmões que era menos acolhedor para as células cancerígenas.

E Aí, O Que Está Acontecendo nos Pulmões?

Até agora, os pesquisadores notaram que os pulmões se tornam menos propensos ao crescimento de células cancerígenas após uma infecção viral. Ao investigar como o ambiente pulmonar é alterado após uma infecção por VSR, eles esperavam entender melhor os mecanismos subjacentes.

Durante a infecção por VSR, uma onda de células imunológicas invade, e o sistema de proteção do corpo entra em ação. Mudanças no tecido pulmonar são significativas, e várias células imunológicas, como neutrófilos e monócitos, são recrutadas para ajudar na causa. No entanto, ao olhar de perto, os pesquisadores descobriram que remover apenas um tipo de célula imunológica da equação não reverteu tudo para o normal. Em vez disso, parece que vários tipos de células imunológicas precisam trabalhar juntas para criar esse ambiente anticâncer.

O Papel de Outras Células Imunológicas

Neutrófilos, monócitos e células NK (natural killer) foram analisados para ver se desempenhavam um papel em parar a disseminação do câncer. Contudo, os pesquisadores descobriram que, mesmo quando essas células imunológicas foram eliminadas, a infecção por VSR ainda causou uma redução nos nódulos metastáticos. Então, não era apenas um tipo de célula fazendo a diferença.

Isso leva à ideia de que o ambiente pulmonar é tão complexo que requer um esforço colaborativo de várias células imunológicas para lidar com a situação e manter o câncer sob controle.

O Poder dos Interferons Tipo I Revisitado

Voltando aos interferons tipo I, os pesquisadores notaram que esse grupo de proteínas alterou bastante as condições pulmonares. Quando os IFNs tipo I foram administrados diretamente a camundongos, resultados semelhantes ocorreram como na infecção por VSR — foram encontrados menos nódulos metastáticos. Essa observação implica que os IFNs tipo I poderiam imitar os efeitos positivos de uma infecção viral na alteração do ambiente pulmonar.

Em testes, quando os IFNs tipo I foram dados a camundongos que não conseguiam responder a eles, não houve redução nos nódulos metastáticos. Isso indica claramente que os benefícios dos IFNs dependem de suas interações com as células pulmonares, em vez de afetarem diretamente as células cancerígenas.

A Resposta Imunológica: Uma Dança de Células

O sistema imunológico é como uma performance de dança intrincada — quando um dançarino perde o tempo, todo o espetáculo pode falhar. O estudo descobriu que as variações no ambiente pulmonar devido à ação dos IFNs tipo I foram cruciais para limitar a disseminação metastática.

Os pesquisadores estavam ansiosos para ver como as interações entre várias células pulmonares mudavam na presença do VSR e dos IFNs tipo I. Eles concluíram que, durante infecções virais, as interações mudam entre células vasculares (dos vasos sanguíneos) e células cancerígenas ligadas ao crescimento e sobrevivência celular.

A Natureza Dinâmica do Ambiente Pulmonar

Muitas mudanças acontecem no ambiente pulmonar após a exposição ao VSR ou aos IFNs tipo I. Essas mudanças podem silenciar ou aumentar os sinais de crescimento que poderiam beneficiar as células cancerígenas. Os pesquisadores também exploraram como células epiteliais pulmonares específicas, que desempenham um papel no apoio ao crescimento do câncer, eram menos capazes de nutrir as células tumorais após uma infecção por VSR.

Curiosamente, foi notado que fibroblastos pulmonares, que também são protagonistas importantes, não pareciam ter o mesmo efeito que as células epiteliais em termos de apoiar o crescimento celular.

Levando os Achados para o Próximo Nível

Os pesquisadores esperam que suas descobertas ajudem a melhorar a compreensão de como vírus respiratórios e câncer interagem, especialmente como vimos durante eventos como a pandemia de COVID-19. A pandemia chamou a atenção para como infecções respiratórias podem impactar aqueles que vivem com câncer.

Por fim, é importante lembrar que, embora esses achados possam fornecer insights valiosos para terapias futuras, humanos não são camundongos. Mais pesquisas serão necessárias para ver como essas interações se traduzem em pessoas.

Conclusão: A Sacola de Truques Mista dos Pulmões

No grande esquema das coisas, nossos pulmões desempenham um papel essencial não apenas na respiração, mas também em como as doenças interagem entre si. Embora possam ser um ponto de disseminação do câncer, também podem criar condições que desafiam o crescimento de tumores, especialmente quando as infecções atacam.

Então, dá pra ver que até algo tão comum quanto uma infecção viral pode ter implicações significativas para o crescimento do câncer. Com a relação entre vírus e câncer sendo tão complicada quanto uma novela, é essencial continuar desvendando as camadas para ver o que realmente está acontecendo nesses pulmões incríveis que temos. Quem sabe? Talvez eles ainda tenham alguns truques na manga!

Fonte original

Título: Type I interferons induced upon respiratory viral infection impair lung metastatic initiation

Resumo: Invasive breast cancer accounts for 7% of all cancer-related deaths, with the lungs being a common site of metastases. At the same time, lower respiratory tract infections are a common cause of morbidity and mortality worldwide. Acute viral respiratory infections induce transitional changes in the lung; however, the impact of these changes on metastasis initiation and cancer progression remains unclear. Using primary murine MMTV-PyMT breast cancer cells in an experimental lung metastasis model, we show that changes induced by respiratory syncytial virus (RSV) infection impair tumor cell seeding and early establishment in the lung, resulting in lower number of metastatic nodules. Furthermore, we demonstrate that this reduction of metastases is due to alterations in the lung environment mediated by type I interferons (IFNs) that are produced in response to RSV infection. Consistent with that notion, intranasal administration of recombinant IFN- recapitulates the anti-tumor effect of RSV infection. Type I IFNs change the lung cellular composition and induce an Interferon Stimulated Gene (ISG) driven response, creating an alveolar environment that is less supportive of tumor cell growth. Indeed, epithelial cells from mice infected with RSV or intranasally exposed to IFN-, are less supportive of tumor cell growth ex vivo. Altogether, our results suggest that type I IFNs induced by infection with some respiratory viruses perturb the lungs and consequently interfere with the ability of tumor cells to successfully initiate metastatic colonization. SignificanceWomen diagnosed with metastatic breast cancer have a low survival rate. The lungs are a common metastatic site and are constantly exposed to viral pathogens, such as coronavirus, RSV and influenza virus. Thus, breast cancer and respiratory virus infection are likely to co-occur, but their interplay remains unclear. We show that type I interferons (IFNs), induced upon viral infection impair metastatic cancer cell seeding of mouse lungs. This is potentially via an effect of IFNs on lung epithelial cells, which become less supportive of early tumor cell proliferation. These findings indicate that viral infections and type I IFNs can alter the lung environment and impair implantation of metastatic cells, which could be explored to improve future cancer treatments.

Autores: Ana Farias, Victoria Bridgeman, Felipe S. Rodrigues, Amber Owen, Stefanie Ruhland, Rute Ferreira, Matthias Mack, Ilaria Malanchi, Cecilia Johansson

Última atualização: Dec 23, 2024

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.23.630113

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.23.630113.full.pdf

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

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