Regulación por el Factor de Transcripción STAT3 en la modulación del inmunofenotipo monocito-macrófago de M1 a M2 generado por el sobrenadante del cultivo de células de cáncer de próstata

Abstract

Introducción: El cáncer de próstata es el tumor más frecuente en mexicanos arriba de los 60 años. En la próstata existen además del carcinoma, dos procesos patológicos considerados benignos que la afectan con mayor frecuencia. El primero es el proceso inflamatorio o prostatitis y el segundo es la hiperplasia nodular prostática, conocida comúnmente como hiperplasia benigna de la próstata (HBP). Se ha observado recientemente que la atrofia proliferativa inflamatoria (PIA) está estrictamente relacionada con la inflamación prostática crónica. Transiciones celulares histológicas se han observado entre las áreas de PIA y de alto grado de neoplasia intraepitelial prostática (PIN de alto grado) y, además, entre PIA y cáncer de próstata. Un papel clave de la lesión de PIA es la presencia de la infiltración de leucocitos, con la mayoría de las células pertenecientes al linaje de monocitos-macrófagos. Los macrófagos son células multifuncionales de la inmunidad innata, capaces de realizar una gran cantidad de actividades gracias a la plasticidad y versatilidad que los caracterizan. Así, se reconocen dos inmunofenotipos diametralmente opuestos, el fenotipo de macrófagos M1 y el M2. Los primeros son macrófagos con características antitumorales, citotóxicas, pro-inflamatorias; y los M2 o macrófagos activados alternativamente, con funciones de reparación, antiparasitaria (preferentemente parásitos pluricelulares), antiinflamatoria, pro-tumoral, los cuales llegan a ser un componente importante de los infiltrados de células inflamatorias en diversos tipos de cáncer incluyendo el de próstata. Así pues, los M2, han sido encontrados en lesiones intraepiteliales de alto grado y en cáncer de próstata, en donde el número de ellos correlaciona con el mal pronóstico y la progresión de la enfermedad. El sesgo hacia el fenotipo M2 es mediado por factores de transcripción de la familia STAT (Transductores de la Señal Activadores de la Transcripción), STAT6 y STAT3. STAT3 activado provoca la expresión de genes asociados con este fenotipo, como Il10, Tgfb1, Mrc1, Además, los TAM secretan diversos factores que favorecen la angiogénesis, metástasis, proliferación y diferenciación celular, como, EGF, VEGF, PDGF, MYC, PSA. Objetivo: Evaluar la participación del factor de transcripción STAT3 en la modulación del inmunofenotipo monocito-macrófago de M1 a M2 generado por sobrenadante de cultivo de células de cáncer de próstata de la línea PC3. Métodos: Macrófagos diferenciados a partir de monocitos obtenidos de sangre periférica de sujetos sanos fueron cultivados en tres condiciones diferentes; un grupo, en el sobrenadante obtenido de células de cáncer de próstata de la línea PC3 a una concentración final de 30 % en medio de cultivo RPMI-1640 suplementado, el segundo grupo macrófagos tratados primeramente con Stattic®, inhibidor de STAT3 (50 µM), y luego cultivados en 30 % de sobrenadante de la línea PC3 y el tercer grupo macrófagos en medio de cultivo exclusivamente, sin estímulo alguno. Todos los grupos se incubaron durante 48 horas, después de este tiempo, las células fueron recolectadas y tratadas para cuantificar por citometría de flujo la expresión de STAT3 total y fosforilado (Y705) y de las proteínas de membrana CD206, CD163, CD86. El sobrenadante de los cultivos de los grupos de macrófagos fue recolectado para cuantificar la concentración de TNF-α, IFN-γ, IL-6, IL-10, IL-4, TGF-β, FGF, G-CSF, M-CSF, GM-CSF, PDGF-A, estas citocinas se analizaron por luminiscencia. Funcionalmente se valoró en los macrófagos la secreción de óxido nítrico y su actividad citotóxica contra las células PC3 a diferentes proporciones Efector: Blanco (40:1, 20:1, 10:1). Resultados: la incubación de los macrófagos con el sobrenadante de células PC3 indujo fosforilación de STAT3, expresión de inmunofenotipo M2 determinado por expresión de las proteínas de membrana CD206 y CD163, generó la secreción de altas concentraciones de IL-4, IL-10 y TGF-β. Funcionalmente estas células presentaron pobre secreción de óxido nítrico y bajo poder citotóxico contra las células tumorales PC3. Sin embargo, cuando en las células preincubadas con el Stattic®, a pesar de haber sido incubados con el sobrenadante de las células tumorales no se observó en los macrófagos fosforilación de STAT3, los macrófagos mostraron elevada concentración de las proteínas de membrana CD86, TNFR-1 y de las citocinas pro-inflamatorias: TNF-α, INF-ᵞ, entre otras, recuperaron su habilidad para producir NO y su actividad citotóxica contra células tumorales PC3. Mediante la utilización de anticuerpos monoclonales se demostró que la IL-10 es la principal citocina en nuestras observaciones. Conclusiones: En éste estudio, observamos que la secreción de las células de la línea de cáncer metastásico de próstata PC3 induce a un cambio en el inmunofenotipo de macrófagos de M1 a M2 y que éste fenómeno está relacionado con la fosforilación del factor de transcripción STAT3.