Tumor progression of melanoma B16 in mice survivors to sepsis. Possible role of macrophages associated with tumor through CXCR4/CXCL12

Introdução: Indivíduos sobreviventes à sepse apresentam maior mortalidade à longo prazo e maior risco de apresentar infecções oportunistas. Existem evidências clínicas e experimentais de desregulação imune no estado pós-sepse. Essas alterações apresentam semelhança com aquelas encontradas no microambiente tumoral, estando relacionadas à imunossupressão. O presente trabalho avaliou o papel de macrófagos associados ao tumor (TAM) em modelo de progressão tumoral em camundongos sobreviventes à sepse. Materiais e Métodos: Camundongos C57/BL6 foram submetidos a ligadura e punção cecal (CLP) e tratados com ertapenem (20 mg/kg, i.p., 6 horas após CLP e 12/12 h por 3 dias). Os animais sobreviventes de sepse eram inoculados com células de melanoma B16-F10 (30 mil, s.c., 15 dias após a CLP). Animais naïve foram usados como controle. Foram avaliadas a progressão tumoral, sobrevida e formação de metástases espontâneas à distância. No D+14, animais foram sacrificados para mensuração do acúmulo de TAM por citometria de fluxo (CD45+F4/80+CD206+) e de citocinas no soro e no tumor por ELISA (IFN-?, IL-10, TNF-?, TGF-?, CCL2, CXCL12). Macrófagos derivados de medula óssea de animais pós-CLP ou naïve foram coinoculados com células B16 para avaliação de progressão tumoral e sobrevida. TAM de animais naïve ou pós-CLP foram isolados através de gradiente de Percoll seguido de adesão seletiva e o RNA foi isolado para análise diferencial de expressão gênica por microarray. Para avaliação da participação da via CXCL12/CXCR4 foi realizada sua inibição com o AMD3100, antagonista de CXCR4 (5 mg/kg, i.p., D+10 e D+14). Foi avaliada a progressão tumoral, sobrevida, acúmulo de TAM e proliferação extramedular de TAM no D+14. Resultados: Animais sobreviventes de sepse apresentaram aumento de progressão tumoral (após 15, 30 e 60 dias da CLP), aumento da carga de metástases (após 15 dias da CLP) e redução de sobrevida. Foi detectado o aumento de TAM nos animais pós-CLP, associado a maior marcação de Ki67, em comparação com animais naïve no D+14. Verificamos aumento das concentrações séricas de TGF-?, CXCL12, CCL2 e TNF-?. Camundongos naïve que coinoculados com macrófagos derivados de medula óssea de animais pós-CLP apresentaram aumento de progressão tumoral e redução de sobrevida em comparação com o grupo controle. TAM de animais pós-CLP apresentaram menor expressão de genes relacionados ao MHC-II e genes relacionados à ativação leucocitária. A inibição de CXCL12/CXCR4 preveniu a progressão tumoral induzida por sepse, com menor acúmulo de TAM e menor presença de TAM Ki67+. Conclusões: O estado pós-sepse promove a progressão tumoral de melanoma B16 em camundongos, o qual foi associado a aumento de 12 TAM. A via CXCL12/CXCR4 participa do processo de acúmulo de TAM nesse modelo experimental.Background: Survivors from sepsis present higher long-term mortality and increased risk of opportunistic infections. There is clinical and experimental evidence for an immunosuppressive immune dysregulation in post-sepsis. These alterations are similar to those found in tumor microenvironment. The present work assessed the role of tumorassociated macrophage (TAM) in a model of tumor progression in sepsis-surviving mice. Materials and Methods: C57/BL6 mice were submitted to cecal ligation and puncture (CLP) and treated with ertapenem (20 mg/kg, ip. - 6 h after CLP and then each 12 h for 3 days). Sepsis surviving mice were inoculated with B16-F10 melanoma cells (30,000, sc., 15 days after CLP). Naïve mice were used as controls. Tumor progression, survival and distant spontaneous metastasis were evaluated. Mice were killed at D+14 for TAM measurement through flow cytometry (CD45+F4/80+CD206+) and for cytokines (IFN-?, IL-10, TNF-?, TGF-?, CCL2, CXCL12) quantification by ELISA. Bone marrow-derived macrophage (BMDM) were isolated and co-inoculated together with B16 melanoma cells for tumor progression and survival evaluation. TAM from naïve or post-sepsis mice were isolated through Percoll gradient (70/30) followed by selective adhesion. The RNA was isolated for gene expression analysis using microarray assay. To evaluate the role of CXCL12/CXCR4, we used the specific antagonist AMD3100 (5 mg/kg, ip., at D+10 and D+14) and assessed tumor progression, survival and TAM accumulation at D+14. Results: Sepsis-surviving mice showed increased tumor progression (15, 30 or 60 days after CLP), higher metastatic burden (15 days after CLP), and less overall survival. TAM were increased in post-sepsis mice at D+14. We found increased serum levels of TGF-?, CXCL12, CCL2 e TNF-?. Naïve mice inoculated with BMDM from post-sepsis and B16 cells showed higher tumoral progression and less survival, when compared to the control group. TAM from post-sepsis showed decreased expression of MHC-II related genes and genes related to leukocyte activation. The inhibition of CXCL12/CXCR4 prevented the post-sepsis-induced tumor progression, with less TAM accumulation and reduced expression of Ki67 in TAM. Conclusions: The post-sepsis state promotes the progression of B16 melanoma in mice, which was associated with an increase in TAM accumulation. CXCL12/CXCR4 mediates TAM accumulation in this experimental model