Chemochine e cancro: ruolo di MCP-1 e IL-8 nella proliferazione di cellule di tumore del polmone umano

RIASSUNTO Le chemochine sono piccole proteine basiche appartenenti alla famiglia delle citochine e caratterizzate da attività chemotattica. Esse regolano la migrazione direzionale di cellule leucocitarie e non (cellule endoteliali, fibroblasti, cellule epiteliali ecc.) sia in condizioni fisiologiche che patologiche. Negli ultimi anni si sono evidenziate proprietà delle chemochine che vanno al di là della capacità chemotattica, e che le rendono mediatori importanti in molti processi patologici, tra cui il cancro. Numerosi studi hanno dimostrano che le cellule trasformate secernono chemochine in grado di richiamare leucociti all’interno del tessuto tumorale. Questi infiltrati di cellule mononucleate non necessariamente rappresentano la risposta immunitaria dell’ospite contro il tumore, ma possono favorire la crescita, l’invasione e la metastatizzazione del tumore stesso. Nel presente lavoro di tesi si è studiato il ruolo delle chemochine Interleuchina-8 (IL-8/CXCL-8) e Monocyte Chemotactic Protein-1 (MCP-1/CCL2) nel tumore del polmone non a piccole cellule. IL-8 è un’importante fattore chemotattico per i neutrofili ed ha attività pro-angiogenica. MCP-1 è il principale responsabile del reclutamento dei mononucleati nel contesto dei tumori solidi. Nei nostri esperimenti sono state utilizzate tre linee cellulari di tumore del polmone (A549, Calu-6, e Calu-1). Con metodica immunoenzimatica ELISA abbiamo dimostrato la capacità di tutte le linee di produrre IL-8 ed MCP-1 solubili. La presenza dei recettori per queste chemochine sulle stesse cellule è stata valutata e confermata mediante citofluorimetria. Considerando i dati ottenuti, si è ipotizzato un effetto autocrino delle due chemochine in esame sulle cellule tumorali stesse. Per indagare questa ipotesi si è valutata in vitro, mediante test colorimetrici (XTT e MTT), l’effetto di MCP-1 e di IL-8 sulla proliferazione cellulare, sia in risposta a concentrazioni crescenti di chemochine esogene, sia dopo neutralizzazione anticorpo-mediata della chemochine prodotte dalle cellule stesse. Successivamente si è valutata l’induzione di morte cellulare per apoptosi con marcatura Annessina V/PI ed analisi al FACS, dopo neutralizzazione anticorpo-mediata di MCP-1 e IL-8 endogene. I risultati da noi ottenuti dimostrano, per la prima volta, la capacità di queste linee cellulari di produrre IL-8 ed MCP-1 e di esprimerne i recettori (CXCR1 e CCR2, rispettivamente), facendo ipotizzare la possibilità di un effetto autocrino di queste chemochine nel contesto del tumore del polmone. A corroborare questa teoria esiste la risposta dose-dipendente delle tre linee tumorali in risposta a concentrazioni crescenti di MCP-1 e di IL-8. Inoltre, la neutralizzazione di tali chemochine con gli opportuni anticorpi determina una significativa diminuzione dell’attività proliferativa delle cellule neoplastiche prese in esame. Dati preliminari ottenuti sulla linea cellulare A549 indicano che la neutralizzazione di MCP-1 e di IL-8 endogene possa indurre le cellule tumorali stesse in apoptosi. Concludendo, le tre linee cellulari di tumore del polmone producono e rilasciano nel terreno di coltura MCP-1 e IL-8 solubili e presentano sulla loro superficie cellulare i loro rispettivi recettori, CCR2 e CXCR1. Questo ha fatto pensare ad un possibile effetto autocrino di MCP-1 e di IL-8 sulle cellule tumorali stesse. I risultati ottenuti con i test di vitalità cellulare indicano che MCP-1 e IL-8 prodotte dalle tre linee cellulari hanno un’attività pro-proliferativa legata, almeno in parte alla loro capacità di inibire l’apoptosi nelle condizioni sperimentali da noi utilizzate. Tuttavia, sono necessari ulteriori esperimenti volti ad indagare dettagliatamente l’effetto delle due chemochine nel meccanismo di morte cellulare per apoptosi e/o nelle fasi del ciclo cellulare