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Tesi etd-05222015-172730


Thesis type
Tesi di specializzazione (5 anni)
Author
BALSAMO, MIRNA
URN
etd-05222015-172730
Title
Caratterizzazione delle interazioni tra fibroblasti associati a melanoma e cellule Natural Killer: conseguenze sulla progressione tumorale e sulla risposta immune innata
Struttura
RICERCA TRASLAZIONALE E DELLE NUOVE TECNOLOGIE IN MEDICINA E CHIRURGIA
Corso di studi
PATOLOGIA CLINICA
Commissione
relatore Prof.ssa Mingari, Maria Cristina
Parole chiave
  • microambiente tumorale
  • recettori NK attivatori
  • prostaglandina E2
  • chemochine
Data inizio appello
22/06/2015;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
22/06/2018
Riassunto analitico
L’evoluzione di un tumore solido è la conseguenza di una complessa rete di eventi. In questo ambito, un ruolo importante è assunto dalle interazioni tra le cellule neoplastiche e il microambiente circostante, capaci di sopprimere la funzionalità delle cellule effettrici del sistema immunitario, agendo direttamente su di esse o interferendo con i circuiti regolatori generati durante la risposta immune.<br>Una parte rilevante del microambiente tumorale è costituita dai fibroblasti. In condizioni normali, queste cellule sono fondamentali per il mantenimento dell’integrità di diversi organi, essendo responsabili della sintesi di matrice extra-cellulare, della regolazione del differenziamento delle cellule epiteliali e della riparazione dei tessuti danneggiati. Durante il processo di carcinogenesi, i fibroblasti vanno incontro a cambiamenti fenotipici e funzionali che consentono loro di contribuire alla crescita e alla persistenza del cancro, mediante secrezione di fattori di crescita (TGF-beta), fattori angiogenici (VEGF, FGF-2, CXCL12) ed enzimi proteolitici che, catalizzando la degradazione della matrice extra-cellulare, facilitano l’invasione e la metastatizzazione.<br>Tra gli effettori coinvolti nella prima linea di difesa contro i tumori, ci sono le cellule Natural Killer (NK), linfociti dell’immunità innata identificabili in base al fenotipo CD56+CD3-. I linfociti NK possono uccidere direttamente le cellule trasformate. Inoltre, attraverso la produzione di citochine pro-infiammatorie (IFN-gamma e TNF-alfa) e chemochine, nonché attraverso l’interazione con le altre cellule del sistema immunitario, possono influenzare la regolazione e la polarizzazione della risposta immune nel sito tumorale. L’attività citolitica e la produzione di citochine da parte delle cellule NK sono mediate da due gruppi principali di recettori di superficie, con funzione inibitoria o attivatoria. I recettori inibitori, specifici per molecole HLA di classe I (HLA-I), come i KIRs (Killer Ig-like Receptors) e NKG2A, consentono alle cellule NK di riconoscere come “self” le cellule normali autologhe HLA-I+. I recettori attivatori, come gli NCRs (Natural Cytotoxicity Receptors: NKp30, NKp44 e NKp46), NKG2D e DNAM-1, permettono il riconoscimento e l’uccisione di cellule tumorali o infettate da virus.<br>Considerata la loro capacità di uccidere le cellule neoplastiche, la modulazione del fenotipo e della funzione delle cellule NK può rappresentare per i tumori o per le cellule stromali ad essi associate una buona strategia per evadere la sorveglianza immunologica. Questo studio mostra alcuni dei meccanismi utilizzati dai fibroblasti derivati da melanomi metastatici per inibire la funzionalità delle cellule NK. In esperimenti di co-coltura, i fibroblasti interferiscono sia con l’aumento di espressione IL-2-dipendente dei recettori NK attivatori NKp30, NKp44 e DNAM-1, sia con l’aumento dei granuli citolitici intracitoplasmatici, con conseguente diminuzione della citotossicità e della capacità di produrre citochine da parte delle cellule NK. Gli esperimenti condotti in transwell e l’uso di inibitori specifici hanno permesso di concludere che, mentre la modulazione dell’espressione di DNAM-1 è mediata dal contatto cellulare diretto, la diminuzione dei livelli di espressione di NKp30 e, soprattutto, di NKp44 dipende dalla PGE2 prodotta dai fibroblasti.<br>L’osservazione che in vivo le cellule NK si trovano principalmente ai margini della lesione tumorale, a stretto contatto con i fibroblasti che circondano il melanoma, ha suggerito l’ipotesi che fattori solubili prodotti dai fibroblasti possono essere responsabili della mancata infiltrazione delle cellule NK nella massa tumorale e della formazione di un microambiente capace di favorire la crescita del melanoma. I risultati dell’analisi multicitochinica in ELISA dei surnatanti delle co-colture NK/fibroblasto dimostrano che le cellule NK stimolano i fibroblasti a rilasciare chemochine e citochine con attività pro-angiogenica e pro-infiammatoria, per mezzo di interazioni mediate dai recettori NKp46 e NKG2D e attraverso un meccanismo che richiede la presenza di IFN-gamma, TNF-alfa e PGE2. L’IFN-gamma e la PGE2, in associazione con il TGF-beta, sono inoltre responsabili della diminuzione della quantità di CCL3 e CCL4 prodotta dalle cellule NK co-coltivate con i fibroblasti. <br>L’analisi dei recettori per chemochine sulla superficie delle cellule NK ha infine consentito di stabilire che i fibroblasti, grazie alla loro capacità di sintetizzare TGF-beta e PGE2, inducono un aumento dei livelli di espressione di CXCR4, permettendo ai linfociti di migrare in risposta a CXCL12. Un dato che, insieme all’osservazione che i fibroblasti producono costitutivamente CXCL12, potrebbe fornire una spiegazione di come queste cellule riescono ad attirare nelle loro vicinanze i linfociti NK che arrivano nel sito tumorale, impedendo loro di raggiungere il melanoma. <br>
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