Avaliação da relação entre o inflamassoma NLRP3 e as propriedades tumorais no câncer de mama

Abstract

O câncer de mama é o tipo de câncer mais prevalente entre as mulheres em todo o mundo e o responsável pelo maior índice de morte feminina por câncer. Em modelos experimentais, a inflamação crônica foi descrita como indutora, porém alguns dados não são reproduzidos na clínica. Os inflamassomas, complexos multiprotéicos de sinalização intracelular atuantes na imunidade inata e adaptativa, vem sendo associados a funções celulares contrastantes dependendo do tipo de célula cancerígena analisada, o que também é verdade para os receptores do tipo Toll. Porém, a relação do inflamassoma NLRP3 e o câncer de mama é pouco conhecida. Considerando ainda a presença dos receptores NLRs e TLRs nas células não hematopoiéticas e, logo, a possibilidade de modulação do microambiente inflamatório pela própria célula tumoral, propôs-se analisar a presença e função do receptor NLRP3 e seu inflamassoma em células tumorais da mama in vitro. Foi observado que os componentes NLRP3 e ASC estão presentes em MCF7, porém há baixa expressão de ASC em MDA-MB-231. Ainda, houve ativação de caspase-1, indicando ativação do complexo, e diminuição das quantidades de proteínas NLRP3 e ASC na presença de Nigericina. A utilização de LPS e Nigericina induziu elevada morte celular em ambas as linhagens, com características como fragmentação nuclear, rompimento da membrana plasmática e PARP1 não clivado, eventos típicos da piroptose, a morte celular induzida pela ativação dos inflamassomas. Apenas a MDA-MB-231 secretou TNFα após as estimulações, e nenhuma das células secretou IL1β e IL6. Além disso, a utilização dos estímulos alterou os padrões de ciclo celular e diminuiu a taxa de proliferação em ambas as linhagens, mas não alterou o fenótipo CD24/CD44 de forma geral. O uso de sobrenadantes de monócitos estimulados para o inflamassoma NLRP3 na cultura das células de câncer de mama demonstrou efeitos fenotípicos semelhantes ao uso dos agonistas, indicando um direcionamento tumoricida dos monócitos ativados, atuando por meio de seus fatores secretados. Estes resultados sugerem que o inflamassoma NLRP3 não só está presente em células tumorais da mama, mas que sua ativação possui um efeito tumoricida, quando ocorre na própria célula tumoral ou por fatores secretados de monócitos. Essa via pode representar um novo aspecto de modulação, o qual pode ser explorado para o desenvolvimento de novas terapias contra o câncer de mama. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Breast cancer is the most prevalent type of cancer among women worldwide and the one responsible for their major cause of cancer death. In experimental models for this cancer, chronic inflammation is particularly described as an inducer; however there is some inconsistency in the clinic. The inflammasomes, intracellular multiprotein signaling complexes related to adaptative and innate immunity, are associated with contrasting roles regarding cancer immunity, depending on the cancer analyzed, which is also true for Toll-like Receptors. However, the relationship between the NLRP3 inflammasome and breast cancer is not completely understood. Considering the non-hematopoietic presence of TLRs and NLRs and, therefore, the possible generation of an inflammatory microenvironment by the tumor cells itself, we proposed to study the presence and function of the NLRP3 receptor and its inflammasome in breast tumor cells in vitro. We observed that the components NRLP3 and ASC are present in MCF7 cell line, but ASC is in low amounts in MDA-MB-231. Our data suggest caspase-1 activation, indicating activation of the complex, and diminished protein amounts of NLRP3 and ASC in the presence of Nigericin. When we used LPS and Nigericin, there was cell death induction in both cell lines, with nuclear fragmentation, plasma membrane rupture and non-cleaved PARP1, typical features of pyroptosis, the inflammasome mediated cell death. Only the MDA-MB-231 cell line secreted TNFα after stimulation, and neither of cells secreted IL1β nor IL6. Also, in the presence of the stimulus, there was alteration in the cell cycle pattern and decrease in the proliferation index of both cell lines, but not in the phenotype CD24/CD44 globally. The use of supernatants from NLRP3 stimulated monocytes in the culture of breast cancer cells induced similar phenotypic events to the presence of the agonists, which indicate an antitumoral activity of the activated monocytes, functioning through its secreted factors. Ours results suggest that the NLRP3 inflammasome is not only present in breast cancer cells, but its activation has a tumoricidal effect when occurring in the cancer cell or through secreted factors from monocytes. This pathway may represent a new modulation aspect, which may be further studied for the development of therapies against breast cancer.