Caracterização in vitro de células de cultura primária de tumores de glândula salivar : avaliação da auto-renovação e dos efeitos da IL-6 secretada por células endoteliais na fosforilação de STAT3, Akt e ERK

Abstract

O câncer é um problema de saúde pública mundial, apresentando acréscimo na sua incidência a cada ano. O seu processo de evolução ainda não foi completamente desvendado, dificultando a elaboração de terapias adequadas. Na busca por um melhor prognóstico, pesquisas recentes têm discutido o papel das citocinas inflamatórias, do nicho perivascular e das células-tronco nos mecanismos de desenvolvimento e manutenção dos tumores malignos. Os tumores de glândula salivar representam uma pequena porcentagem das patologias malignas da região de cabeça e pescoço, podendo ocorrer em adultos e em crianças. O diagnóstico dificilmente é precoce e a taxa de sobrevida é extremamente baixa comparada aos demais tumores da região. Assim, este estudo teve como objetivo estudar as células provenientes dos tumores de glândula salivar do tipo adenoide cístico (CAC) e adenocarcinoma NOS (AdNOS) quanto ao seu perfil imunofenotípico, quanto à existência ou não de células-tronco tumorais nessa população, bem como investigar possíveis modificações na ativação de STAT3, Akt e ERK (moléculas envolvidas em vias de sinalização de manutenção do tumor), quando em contato com fatores secretados por células endoteliais. Foram coletados 5 CACs e 4 AdNOS, no Hospital da Universidade de Michigan (Ann Arbor, MI, EUA), durante 2010 e 2012. As células foram isoladas e caracterizadas em citometria de fluxo em P0 e P7, demonstrando um perfil de células CD44+ALDH+Lin- variando de 0,33 a 3,19% e 0,36 a 2,00%, respectivamente, entre 5 linhagens avaliadas. Na avaliação por western blotting, a e-caderina, o Snail e a actina de músculo liso foram ausentes em todos os tipos tumorais, enquanto que a citoqueratina 20 (Ck20) foi presente apenas nos AdNOS. Comparando os tumores com suas metástases, a presença de Ck20, p63 e β-catenina foi semelhante, enquanto que citoqueratina 7, a vimentina e o Bmi-1 foram maiores nas metástases. Tanto os AdNOS quanto CACs apresentaram receptores para IL-6, IL-8 e EGF. Foi observado que mediadores solúveis liberados pelas células endoteliais foram capazes de fosforilar STAT3, Akt e ERK em todas as células salivares estudadas, no entanto, a proteína recombinante humana IL-6, isoladamente, não foi capaz de ativar Akt. Orosferas foram geradas em todos os tipos tumorais, demonstrando o potencial de auto-renovação celular. Um maior número de esferas foi observado nas células metastáticas em relação às primárias. Células CD44+ALDH+, comparadas com CD44-ALDH-, geraram mais esferas, quando plaqueadas em alta densidade (5.000 células). No entanto, o inverso foi encontrado, quando uma única célula foi utilizada para o ensaio (p>0,05). Devido à dificuldade de obtenção e manipulação de células de tumores de glândula salivar, ainda há muito que se investigar mecanisticamente. Considerando a fosforilação de STAT3 na presença de IL-6, semelhante ao verificado em outros tumores, o uso de anticorpos contra IL-6, talvez sejam uma opção no futuro.

Cancer is a public health problem worldwide, with an increase in incidence every year. The process of its evolution is still not completely understood, hindering the development of appropriate therapies. In the search for a better prognosis, recent reports have discussed the role of inflammatory cytokines, perivascular niche and stem cells in the mechanisms of development and maintenance of malignant tumors. The salivary gland tumors represent a small percentage of malignancies of the head and neck and can occur in both adults and children. Early diagnosis is difficult and the survival rate is extremely low compared to other tumors in the same region. Thus, this study aimed to study cells from the adenoid cystic carcinoma (ACC) and adenocarcinoma NOS (AdNOS) tumors of salivary gland regarding its immunophenotypic profile and the existence or absence of tumor stem cells in this population, as well as investigate possible changes in the activation of STAT3, Akt and ERK (molecules involved in signaling pathways of tumor maintenance), when exposed to factors secreted by endothelial cells. ACCs (n=5) and AdNOS (n=4) were collected at the Hospital of the University of Michigan (Ann Arbor, MI, USA), during 2010 to 2012. Cells were isolated and characterized by flow cytometry at P0 and P7, showing a profile of ALDH+CD44+Lin- ranging from 0.33% to 3.19% and 0.36% and 2.00%, respectively, between 5 cell lines evaluated. In the protein profile, e-cadherin, Snail and SMA were absent in all tumor types. Ck20 was present only in AdNOS. Comparing primary tumors and their metastases, the presence of Ck20, and p63 β-catenin was similar, while Ck7, vimentin and Bmi-1 were higher in metastases. Both AdNOS as ACCs had receptors for IL-6, IL-8 and EGF. It was observed that soluble mediators released by endothelial cells were able to activate STAT3, Akt and ERK phosphorylation in all cells studied. However, recombinant human IL-6 alone was not able to activate Akt. Orospheres were generated in all tumor types, indicating the potential for cellular self-renewal. Highest number of spheres was observed in metastatic cells compared to primary. ALDH+CD44+ cells compared to ALDH-CD44- generated more spheres when plated in high density (5,000 cells), however, the opposite was found when one single cell seed was evaluated (p> 0.05). There is doubt if these cell markers would be consider for a stem cell model in salivary tumors. Due to the difficulty of obtaining and manipulating salivary gland tumor cells, there is still much to investigate mechanistically. As the phosphorylation of STAT3, in the presence of IL-6, was similar to that observed in other tumors, the use of antibodies against IL-6, may be an option in the future.