Avaliação comparativa da atividade antitumoral de diferentes β-d-glucanas em modelo experimental de melanoma: uma abordagem imunológica
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Jorge Lucas Nascimento Souza
Bruno Machado Bertassoli
Remo de Castro Russo
Sara Santos Bernardes
Bruno Machado Bertassoli
Remo de Castro Russo
Sara Santos Bernardes
Resumo
O melanoma é um tipo de câncer de pele agressivo e seu tratamento enfrenta
diversos limitantes, como a resistência terapêutica. As (1→3)(1→6)-β-D-glucanas,
principalmente as de origem fúngica, estimulam a resposta imunológica através de
interação com receptores de reconhecimento padrão, sendo consideradas
adjuvantes promissores no tratamento do câncer. O objetivo desta pesquisa foi
avaliar se a (1→3)(1→6)-β-D-glucana extraída da parede celular de S. cerevisae
(Wellmune, WM) e a produzida pelo fungo ascomiceto B. rhodina (Botriosferana,
BOT) apresentavam ação antitumoral no melanoma murino B16-F10. Para isso,
camundongos C57BL/6 fêmeas foram inoculados com 2x105 células de melanoma
B16-F10 no tecido subcutâneo e tratados a partir do 5
∘ dia pós implantação tumoral,
seguido de tratamentos a cada 3 dias até a eutanásia no 17∘ dia. Os tratamentos
foram realizados por via oral ou intraperitoneal (IP) com salina (grupo controle), 30
mg/kg de BOT (BOT oral ou IP), ou 30 mg/kg de WM (WM oral ou IP). O grupo BOT
oral apresentou diminuição do volume tumoral a partir do 14∘ dia comparado ao
grupo controle, enquanto nos grupos WM oral e WM IP esse efeito foi observado
apenas no 17∘ dia. O tratamento com a BOT IP não alterou o volume tumoral quando
comparado ao controle. Apenas no grupo BOT oral foi observada diminuição do
peso tumoral no 17∘ dia comparado ao grupo controle (p=0,005), embora todos os
protocolos de tratamento tenham diminuído o índice mitótico de maneira
estatisticamente significativa. Não foram observadas alterações na avaliação
semiquantitativa da área de necrose tumoral. Em relação aos níveis de citocinas
produzidas no microambiente tumoral (TME), observamos que IFN-𝜸 aumentou três
vezes no grupo BOT oral em relação ao grupo controle. A expressão de mRNA de
Ifnb1 aumentou no grupo WM oral comparado ao grupo controle. Para determinar a
influência de TLR2, TLR4 e IFN-γ, aplicamos o mesmo modelo experimental em
camundongos knockouts para a produção dessas moléculas. Foi observado que a
diminuição do peso tumoral ao final do tempo experimental é dependente do
receptor TLR4 para o tratamento com a BOT oral. Ainda, a ausência do receptor
TLR4 provocou o aumento do peso tumoral no grupo WM oral comparado ao grupo
controle. O efeito antiproliferativo da BOT e da WM administradas por via oral se
mostrou dependente da citocina IFN-γ. Os resultados deste estudo mostraram que o
efeito antitumoral da BOT é dependente da via de administração oral e do receptor
TLR4. Além disso, a ausência desse receptor foi capaz de estimular o crescimento
do melanoma B16-F10 subcutâneo no grupo WM oral. A ação antiproliferativa da
BOT e da WM se mostrou dependente de IFN-γ. Esses achados reforçam o
potencial das β-glucanas como adjuvantes imunomoduladores no tratamento do
melanoma e destacam a importância de TLR4 e IFN-γ na mediação de sua atividade
biológica.
Abstract
Melanoma is an aggressive type of skin cancer, and its treatment faces several
limitations, such as therapeutic resistance. (1→3)(1→6)-β-D-glucans, especially
those of fungal origin, stimulate the immune response through interaction with pattern
recognition receptors and are considered promising adjuvants in cancer treatment.
The objective of this study was to evaluate whether the (1→3)(1→6)-β-D-glucan
extracted from the cell wall of S. cerevisiae (Wellmune, WM) and that produced by
the ascomycete fungus B. rhodina (Botryospheran, BOT) exhibited antitumor activity
against murine B16-F10 melanoma. To this end, female C57BL/6 mice were
subcutaneously inoculated with 2×10⁵ B16-F10 melanoma cells and treated starting
on the 5th day post-tumor implantation, followed by treatments every 3 days until
euthanasia on day 17. Treatments were administered either orally or intraperitoneally
(IP) with saline (control group), 30 mg/kg of BOT (oral or IP), or 30 mg/kg of WM (oral
or IP). The BOT oral group showed a reduction in tumor volume starting from day 14
compared to the control group, while in the WM oral and WM IP groups this effect
was only observed on day 17. BOT administered intraperitoneally did not affect tumor
volume compared to the control. A reduction in tumor weight on day 17 was observed
only in the BOT oral group compared to the control (p = 0.005), although all treatment
protocols significantly reduced the mitotic index. No changes were observed in the
semiquantitative evaluation of the tumor necrosis area. Regarding cytokine levels in
the tumor microenvironment (TME), IFN-γ increased threefold in the BOT oral group
compared to the control group. mRNA expression of Ifnb1 increased in the WM oral
group compared to the control. To determine the influence of TLR2, TLR4, and IFN-γ,
the same experimental model was applied in knockout mice for these molecules.
Tumor weight reduction by the end of the experimental period was found to be
dependent on the TLR4 receptor in the BOT oral treatment group. Moreover, the
absence of TLR4 led to increased tumor weight in the WM oral group compared to
the control. The antiproliferative effect of orally administered BOT and WM was
shown to be dependent on the cytokine IFN-γ. The results of this study demonstrated
that the antitumor effect of BOT depends on oral administration and the TLR4
receptor. Furthermore, the absence of this receptor was capable of promoting the
growth of subcutaneous B16-F10 melanoma in the WM oral group. The
antiproliferative action of BOT and WM was shown to be dependent on IFN-γ. These
findings reinforce the potential of β-glucans as immunomodulatory adjuvants in
melanoma treatment and highlight the importance of TLR4 and IFN-γ in mediating
their biological activity.
Assunto
Patologia, Melanoma, Glucanos, Imunoterapia, Saccharomyces cerevisiae, Receptores Toll-Like, Interferon gama
Palavras-chave
Melanoma, (1→3)(1→6)-β-D-glucanas, Imunoterapia, Saccharomyces cerevisiae, Botryosphaeria rhodina, Receptores Toll-like, IFN-y