Importância do complexo 2 da via mTOR (mTORC2) e da AMPK em neutrófilos na progressão do Melanoma

• Processo: 19/16079-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Imunologia - Imunologia Celular
• Pesquisador responsável: Niels Olsen Saraiva Câmara
• Beneficiário: Cristiane Naffah de Souza
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/05264-7 - Metabolismo celular, microbiota e sistema imune: novos paradigmas na fisiopatologia das doenças renais, AP.TEM
• Assunto(s): Neoplasias Serina-treonina quinases TOR Alvo mecanístico do complexo 2 de rapamicina Proteínas quinases ativadas por AMP Neutrófilos Progressão da doença Melanoma
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ampk | câncer | melanoma | metabolismo | neutrófilos | via mTOR | Imunologia celular

Resumo

Os neutrófilos podem moldar a resposta imune por meio da comunicação com macrófagos, células dendríticas (DCs) e células da imunidade adaptativa via interação direta (célula-célula) ou por mediadores solúveis. Dessa forma, os neutrófilos são células plásticas, com alta diversidade fenotípica e têm se mostrado cada vez mais atuantes frente a doenças crônicas, como o Câncer. Diversos tipos tumorais apresentam um importante infiltrado neutrofílico que pode atuar na promoção ou contenção do tumor, dependendo dos sinais gerados no microambiente tumoral. Várias subpopulações de neutrófilos podem ser encontradas no microambiente tumoral, como: neutrófilos N1, N2 e G-MDSC (células mieloides supressoras granulocíticas). Os neutrófilos N2 e as MDSC estão associados à progressão tumoral, principalmente por inibirem a proliferação de linfócitos T. Um dos principais mecanismos que os neutrófilos usam para inibir os linfócitos T é a expressão exacerbada de ROS (espécies reativas de oxigênio), NO (óxido nítrico) e arginase 1. Para isso, os neutrófilos pró-tumorais tem um metabolismo oxidativo, sendo capazes de oxidar ácidos graxos para produzir NADPH e, assim, liberar oxidantes de forma descontrolada. Sabendo que as vias de sinalização envolvidas com o metabolismo celular são cruciais no contexto tumoral, o estudo da via mTOR tem se destacado nos últimos anos. Ela possui dois complexos centrais, mTORC1 e mTORC2. A inibição de mTORC1 nas células tumorais tem sido associada à contenção do tumor, por inibir a proliferação das células. Dessa forma, os reguladores negativos de mTORC1 têm sido estudados por sua ação anti-tumoral, dentre eles está a proteína quinase AMPK. Sua ativação inibe mTORC1 e fármacos que atuam ativando essa proteína, como a metformina, tem sido estudado como possíveis drogas anti-tumorais. Devido a falta de um inibido seletivo, o estudo do mTORC2 no contexto tumoral é escasso, tanto em células tumorais quanto em células do sistema imune. Diante desse cenário, formulamos a hipótese de que a AMPK e o mTORC2 atuam regulando as funções efetoras e o metabolismo dos neutrófilos, impactando na tumorigênese do Melanoma. Nossos resultados preliminares mostram que a deleção de AMPK nos neutrófilos aumenta a produção de ROS e NETs, o que levaria a um perfil de neutrófilos pró-tumorais (N2), impactando de forma negativa no Melanoma. De forma oposta, os neutrófilos deletados de Rictor produzem menos ROS e NETs, o que, possivelmente, levaria a um perfil de neutrófilos anti-tumoral (N1), impactando de forma positiva no Melanoma. Utilizando camundongos do sistema cre-lox, em que as moléculas AMPK ou Rictor (mTORC2) são deletadas especificamente nas células mieloides, avaliaremos a importância dessas moléculas para o metabolismo e funções efetoras dos neutrófilos e como isso impacta nas células tumorais de Melanoma (B16-F10). Para isso, utilizaremos ensaios de co-cultura (mista-contato célula-célula ou transwell-troca de fatores solúveis sem contato direto) e avaliaremos se a presença dos neutrófilos altera características de invasão e proliferação das células tumorais bem como seu metabolismo. Olhando para os neutrófilos, verificaremos se na presença das células tumorais seu metabolismo ou funções efetoras são afetadas, e como as moléculas AMPK ou Rictor estão envolvidas nesse processo. Por meio de modelo experimental (subcutâneo ou metastático), verificaremos o perfil de neutrófilos no infiltrado inflamatório e conseguiremos avaliar se há diferença na progressão da doença entre os animais deletados ou não das moléculas AMPK ou Rictor. Por fim, usando amostras de sangue periférico de pacientes, avaliaremos o perfil metabólico dos neutrófilos, a ativação da via mTOR e suas funções efetoras e correlacionaremos com o estadiamento do tumor e os resultados in vitro obtidos. Sendo assim, o estudo da via mTOR e seus reguladores nos neutrófilos, no contexto tumoral é de fundamental importância alcançarmos novas estrategias terapêuticas. (AU)