Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/74367
Type: Dissertação
Title: Avaliação da modulação quimiogenética de neurônios sensoriais nociceptivos NAv 1.8 na disseminação metastática espontânea do carcinoma mamário E0771 para o pulmão
Other Titles: Evaluation of the chemogenetic modulation of NAv 1.8 nociceptive sensory neurons in the spontaneous metastatic spread of E0771 breast carcinoma to the lung
Authors: Paulo Roberto Moreira Lauar
First Advisor: Alexander Birbrair
First Co-advisor: Remo de Castro Russo
metadata.dc.contributor.advisor-co2: Patrícia Rocha Martins
First Referee: Helton Da Costa Santiago
Second Referee: Bryan Ôrtero Perez Gonçalves
Abstract: O câncer de mama é o mais comum e o mais letal dentre as neoplasias que acomete as mulheres mundialmente. A maior porcentagem dos óbitos por câncer está relacionada a invasão metastática, tornando a metástase um dos principais focos de estudo nas últimas décadas. Um dos nichos metastáticos do câncer de mama mais frequentes é o pulmão. Embora o microambiente pulmonar tenha sido amplamente estudado quanto a sua estrutura circulatória constitutiva, possivelmente mais favorável a adesão de células neoplásicas que se desprendem da massa tumoral primaria e atingem a circulação, células imunológicas residentes e outras estruturas que compõe o microambiente pulmonar, tem sido caracterizadas como possíveis alvos de comunicação entre os tumor primário e o pulmão, antes mesmo das células neoplásicas se instalarem nesse tecido, promovendo o chamado nicho pré-metastático. Estudos tem caracterizado a presença de ramificações neuronais, invadindo os tumores de mama, no entanto, ainda falta compreender qual a influência dos neurônios sensoriais no câncer de mama, e seu papel na disseminação metastática. Nesse trabalho, foi utilizado animais transgênicos com fluorescência endógena vermelha (TdTomato) e uma tecnologia DREADD (Designer Receptors Exclusively Activated by a Designer Drug), para realizar a quimiomodulação de neurônios sensoriais Nav 1.8 utilizando-se a droga N-óxido de clozapina (CNO). Foi realizado o cruzamento de animais Nav 1.8 com animais DREADDs que possuem a enzima cre recobinase ligada a proteína G Hm3Dq, originando filhotes Nav 1.8 Cre + / Hm3Dq + (grupo neuromodulado, n=7) e Nav 1.8 Cre - / Hm3Dq + (grupo controle, n=7). Assim, a estimulação dos neurônios sensoriais pode ser induzida quimicamente pela administração de CNO. Assim, caracterizamos a presença de terminações nociceptivas Nav1.8 no tecido pulmonar, através de microscopia de fluorescência. Além disso observamos que a modulação quimiogenética desses neurônios Nav1.8 desempenha um papel crucial na preservação da função pulmonar ventilatória, comprovada pela técnica de espirometria. Observamos também que em animais que tiveram a inervação sensorial superestimulada (Nav 1.8 Cre + / Hm3Dq + ), apresentaram significativa redução dos focos de infiltrado inflamatório associado a metástase espontânea no pulmão, e uma redução na população de macrófagos no microambiente pulmonar, o que é frequentemente associada a um pior prognóstico metastático no câncer de mama. Além disso, foi caracterizado que a modulação dos neurônios sensoriais Nav1.8 promove uma redução na população de células de perfil imunoregulador como ILC3 Reg, células Treg + CD4 + e células Tc2 + CD8 + no microambiente tumoral. Além de aumentar a população de células efetoras de perfil citotóxico Tc1 + CD8 + no microambiente tumoral. Portanto, nossos achados indicam um efeito imunoprotetor da inervação sensorial, desenvolvido pela modulação dos neurônios sensoriais Nav1.8, desfavorecendo a progressão tumoral e a metastatização pulmonar.
Abstract: Breast cancer is the most common and deadliest neoplasm affecting women worldwide. The majority of cancer-related deaths are attributed to metastatic invasion, making metastasis a key focus of study in recent decades. One of the most frequent metastatic niches for breast cancer is the lung. Although the pulmonary microenvironment has been extensively studied regarding its constitutive circulatory structure, which may be more favorable for the adhesion of neoplastic cells detaching from the primary tumor mass and reaching circulation, resident immunologic cells and other structures within the pulmonary microenvironment have been characterized as potential communication targets between the primary tumor and the lung, even before neoplastic cells settle in this tissue, promoting the so-called pre-metastatic niche. Studies have characterized the presence of neuronal ramifications invading breast tumors; however, understanding the influence of sensory neurons in breast cancer and their role in metastatic dissemination remains incomplete. In this study, transgenic animals with red endogenous fluorescence (TdTomato) and a Designer Receptors Exclusively Activated by a Designer Drug (DREADD) technology were used to perform chemomodulation of Nav 1.8 sensory neurons using N-oxide clozapine (CNO). Animals carrying Nav 1.8 were crossed with DREADD animals harboring the cre recombinase enzyme linked to the G protein Hm3Dq, resulting in Nav 1.8 Cre+/Hm3Dq+ (neuromodulated group, n=7) and Nav 1.8 Cre-/Hm3Dq+ (control group, n=7) offspring. Thus, sensory neuron stimulation could be chemically induced by CNO administration. We characterized the presence of nociceptive terminations Nav1.8 in lung tissue through fluorescence microscopy. Additionally, we observed that chemogenetic modulation of these Nav1.8 neurons plays a crucial role in preserving ventilatory lung function, as evidenced by spirometry. Furthermore, animals with overstimulated sensory innervation (Nav 1.8 Cre+/Hm3Dq+) showed a significant reduction in inflammatory infiltrate foci associated with spontaneous lung metastasis and a decrease in the macrophage population in the pulmonary microenvironment, which is often associated with a worse metastatic prognosis in breast cancer. Moreover, it was characterized that modulation of sensory neurons Nav1.8 promotes a reduction in the population of immunoregulatory profile cells such as ILC3 Reg, Treg + CD4 + cells, and Tc2 + CD8 + cells in the tumor microenvironment, while increasing the population of cytotoxic effector cells with Tc1 + CD8 + profile. Therefore, our findings indicate an immunoprotective effect of sensory innervation, developed by modulation of sensory neurons Nav1.8, hindering tumor progression and pulmonary metastasis.
Subject: Patologia
Neoplasias da Mama
Células Receptoras Sensoriais
Metástase Neoplásica
Pulmão
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE PATOLOGIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Patologia
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/74367
Issue Date: 21-Mar-2024
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