O Papel da IL-8 na Dinâmica de Macrófagos em Glioblastoma
Estudo revela a influência crítica do IL-8 no comportamento de macrófagos no GBM.
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Índice
Glioblastoma (GBM) é um tumor cerebral bem agressivo que é bem comum entre os adultos. Infelizmente, esse tipo de Câncer tem uma baixa taxa de sobrevivência, com os pacientes geralmente vivendo menos de dois anos após o diagnóstico. Tratamentos como a imunoterapia, que funcionam para outros tipos de tumor como melanoma e câncer de pulmão, não dão muito certo para GBM. Um dos motivos para isso é o ambiente imunológico do tumor, que não responde bem a esses tratamentos.
Células Imunes em GBM
Dentro dos Tumores de GBM, as células imunes mais importantes são os Macrófagos e a microglia, que podem representar cerca da metade do número total de células do tumor. Esses macrófagos geralmente vêm de monócitos do sangue, que entram no ambiente do tumor e mudam seu comportamento para apoiar o crescimento do câncer. Eles ajudam a suprimir a resposta imune, facilitando o crescimento do tumor. Um tipo específico de macrófago, marcado pela proteína CD163, é conhecido por enfraquecer as células T, contribuindo para um prognóstico ruim para os pacientes.
Pesquisas recentes identificaram um subgrupo de macrófagos que respondem fortemente a sinais inflamatórios. Esses macrófagos específicos são encontrados com mais frequência em tumores que estão em contato com certas áreas do cérebro chamadas ventrículos laterais, o que está ligado a piores resultados para os pacientes. Mudar esses macrófagos supressores para um estado mais pró-inflamatório mostrou alguma promessa em potencialmente melhorar os resultados do tratamento.
O Papel dos Macrófagos Associados ao Tumor
Os macrófagos associados ao tumor desempenham vários papéis no crescimento e na disseminação de cânceres além do GBM, afetando cânceres de mama, cabeça, pescoço, bexiga e próstata, entre outros. A pesquisa existente se baseou principalmente em modelos de animais e modelos derivados de pacientes para estudar como essas células imunes se comportam no GBM. No entanto, esses modelos podem não refletir totalmente as complexidades dos tumores humanos. Por exemplo, alguns genes humanos não têm equivalente em camundongos, destacando a necessidade de melhores modelos.
Tradicionalmente, os macrófagos foram categorizados em dois tipos principais: M1, que promove a inflamação, e M2, que suprime a resposta imune. Descobertas recentes sugerem que existe uma grande variedade de tipos de macrófagos, cada um com um papel único baseado em seu ambiente. Os métodos atuais classificam esses macrófagos com base em suas proteínas de superfície e nos sinais aos quais respondem.
Citocinas no Ambiente Tumoral
Dentro do ambiente tumoral, várias moléculas de sinalização, conhecidas como citocinas, desempenham um papel crucial em recrutar células que podem promover o crescimento e a disseminação do tumor. As citocinas exatas secretadas podem variar dependendo do tumor específico e seu estágio. Enquanto certas citocinas como IL-6 e IL-4 foram amplamente estudadas por seus papéis no comportamento dos macrófagos, outras como IL-8 não receberam tanta atenção.
IL-8 foi inicialmente identificado como uma molécula que atrai neutrófilos, mas agora é conhecido por estar envolvido em vários processos, como cicatrização de feridas e inflamação. No GBM, IL-8 é produzido em altas quantidades e está relacionado ao crescimento do tumor e formação de vasos sanguíneos. Altos níveis de IL-8 também foram correlacionados com taxas de sobrevivência mais baixas em pacientes com glioma.
Foco do Estudo
Este estudo teve como objetivo descobrir como IL-8 influencia o comportamento dos macrófagos, particularmente no contexto do GBM. Para isso, os pesquisadores cultivaram células de tumores de GBM e macrófagos saudáveis para ver como IL-8 poderia instruir os macrófagos a assumirem papéis específicos.
Resultados: Macrófagos em GBM
Os pesquisadores descobriram que, quando expuseram macrófagos saudáveis ao ambiente criado pelos tumores de GBM, os macrófagos começaram a assumir uma identidade supressora semelhante à M2. O estudo identificou IL-8 como um fator significativo influenciando essa transformação.
Comparando Diferentes Condições
Em um experimento, os pesquisadores compararam macrófagos cultivados na presença de material tumoral de GBM com aqueles expostos a estímulos conhecidos como IL-6 ou IFN-g. Eles descobriram que os macrófagos tratados com material tumoral de GBM se pareciam com aqueles encontrados em tumores reais de GBM. Isso indicou que o ambiente do tumor era fundamental para moldar como os macrófagos se comportam.
O Papel do IL-8
Análises adicionais revelaram que IL-8 era constantemente secretado por células em tumores de GBM. Ao bloquear IL-8, os pesquisadores puderam impedir que os macrófagos adotassem as características supressoras do tipo M2 ligadas ao GBM. Essa foi uma descoberta importante, sugerindo que IL-8 não está apenas presente, mas desempenha um papel crucial em determinar a identidade dos macrófagos.
Como IL-8 Afeta o Comportamento dos Macrófagos
Quando os macrófagos foram expostos a IL-8, eles mostraram uma forte tendência a expressar marcadores associados ao fenótipo M2. Em contraste, bloquear IL-8 mudou o comportamento dos macrófagos para um estado mais ativado. Isso significa que IL-8 é essencial para criar um ambiente que ajuda o GBM a prosperar e a escapar da resposta imune.
Evidências In Vivo
Para confirmar que esses efeitos observados também acontecem em tumores reais, os pesquisadores examinaram amostras de tecido de pacientes. Eles encontraram altos níveis de IL-8 em amostras de pacientes com GBM, especialmente em tumores que entravam em contato com os ventrículos laterais. A análise revelou que a secreção de IL-8 é uma característica consistente em tumores de GBM.
Implicações para o Tratamento
As descobertas deste estudo sugerem que IL-8 é um jogador crítico na formação do ambiente imune no GBM. Essas percepções abrem novas possibilidades para tratamento, já que alvo IL-8 poderia ajudar a alterar o comportamento dos macrófagos no ambiente do tumor. Fazer isso pode aumentar a eficácia de outros tratamentos, especialmente as imunoterapias, que enfrentam dificuldades contra a natureza supressora do GBM.
Conclusão
Em resumo, GBM é um tumor cerebral altamente agressivo caracterizado por um ambiente imune complexo. Este estudo destaca o importante papel do IL-8 em promover um estado supressor nos macrófagos, ajudando na progressão do tumor. Ao bloquear o IL-8, há potencial para desestabilizar as defesas imunológicas do tumor e melhorar os resultados dos pacientes. Estudos futuros devem continuar explorando as vias influenciadas pelo IL-8 e desenvolver estratégias para alvo-lo efetivamente na terapia do GBM.
Título: IL-8 Instructs Macrophage Identity in Lateral Ventricle Contacting Glioblastoma
Resumo: Adult IDH-wildtype glioblastoma (GBM) is a highly aggressive brain tumor with no established immunotherapy or targeted therapy. Recently, CD32+ HLA-DRhi macrophages were shown to have displaced resident microglia in GBM tumors that contact the lateral ventricle stem cell niche. Since these lateral ventricle contacting GBM tumors have especially poor outcomes, identifying the origin and role of these CD32+ macrophages is likely critical to developing successful GBM immunotherapies. Here, we identify these CD32+ cells as M_IL-8 macrophages and establish that IL-8 is sufficient and necessary for tumor cells to instruct healthy macrophages into CD32+ M_IL-8 M2 macrophages. In ex vivo experiments with conditioned medium from primary human tumor cells, inhibitory antibodies to IL-8 blocked the generation of CD32+ M_IL-8 cells. Finally, using a set of 73 GBM tumors, IL-8 protein is shown to be present in GBM tumor cells in vivo and especially common in tumors contacting the lateral ventricle. These results provide a mechanistic origin for CD32+ macrophages that predominate in the microenvironment of the most aggressive GBM tumors. IL-8 and CD32+ macrophages should now be explored as targets in combination with GBM immunotherapies, especially for patients whose tumors present with radiographic contact with the ventricular-subventricular zone stem cell niche. - IL-8 is expressed by GBM cells and enriched in lateral ventricle-contacting tumors - M_IL-8 macrophages are CD32+ HLA-DR++ CD163+ CD206+ CD86- PD-L1- - M_IL-8 macrophages instructed with IL-8 or GBM conditioned medium match human glioblastoma associated macrophages - IL-8 is necessary for GBM tumor cells to generate M_IL-8 macrophages
Autores: Jonathan Michael Irish, S. Medina, A. A. Brockman, C. E. Cross, M. J. Hayes, B. C. Mobley, A. M. Mistry, S. Chotai, K. D. Weaver, R. Thompson, L. B. Chambless, R. A. Ihrie
Última atualização: 2024-03-30 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.29.587030
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.29.587030.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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