Avaliação da expressão de toll-like receptors 2, 3 e 4 e da resposta frente aos seus agonistas em leucemia linfoide aguda

Abstract

O câncer infantil representa cerca de 1 a 4% das neoplasias da população em geral, com incidência maior no sexo masculino. Os tumores infantis crescem rapidamente e são mais invasivos do que as neoplasias adultas, entretanto, respondem melhor a tratamentos. A leucemia linfoide aguda (LLA) corresponde a 79% das leucemias pediátricas, que por sua vez é um terço das neoplasias infantis. Cerca de 30% das crianças não respondem ao tratamento e 50% destes vão a óbito, o que aponta a necessidade de tratamentos que elevem a taxa de cura e com menos efeitos colaterais. Os receptores do tipo Toll, do inglês, Toll-Like Receptors (TLRs), são componentes essenciais do sistema imune. Por meio do reconhecimento de estruturas moleculares conhecidas como PAMPs e DAMPs, são capazes de desencadear uma resposta dirigida a eliminar esses patógenos e desenvolver uma memória imunológica. Evidências sugerem que o funcionamento inadequado das sinalizações dos TLRs contribui significativamente para o desenvolvimento de câncer. Em leucemias, estudos vem demonstrando a relação da diferença de expressão gênica de TLRs entre pacientes e indivíduos saudáveis, com a evolução clínica e desfecho. Portanto, analisar a expressão e contribuição dos TLRs para o desenvolvimento das neoplasias hematológicas, bem como se as diferenças na sua expressão afetam o curso clínico da doença, pode revelar resultados importantes que poderão ser relacionados ao tratamento farmacológico ou até mesmo imunoterápico. O objetivo central deste trabalho foi avaliar o efeito de agonistas específicos de TLR2, TLR3 e TLR4 sobre a viabilidade e proliferação celular de linhagens celulares de LLA infantil Jurkat e Sup-B15 e avaliar a expressão de mRNA dos TLR2, TLR3 e TLR4 em células leucêmicas de pacientes pediátricos com LLA ao diagnóstico (D0) e no momento da indução (D35), correlacionando os resultados com os dados clínicos dos pacientes. Neste estudo, verificamos que o tratamento reduziu a viabilidade celular de Jurkat e Sup-B15 e alterou a distribuição do ciclo celular da linhagem Jurkat levando a uma redução de células poliploides, as quais são fortemente associadas a processos de malignidade tumoral e a um acúmulo na fase Sub-G1, o que pode ser um indicativo de morte celular por apoptose. Houve um aumento da expressão gênica destes receptores nas amostras dos pacientes entre os momentos D0 e D35. O aumento da expressão de TLR3 e TLR4 foi maior nos pacientes do grupo de alto risco e de TLR2 nos pacientes do grupo de baixo risco e intermediário. Pacientes com alta expressão de TLR2 e baixa expressão de TLR4 no momento D35 tiveram menor sobrevida global. É necessário compreender como os TLRs contribuem para o desenvolvimento das leucemias pediátricas, como sua expressão afeta o curso clínico da doença e aspectos relacionados ao tratamento farmacológico ou até mesmo imunoterápico.

Childhood cancer accounts for about 1 to 4% of neoplasms in general population, with a higher incidence in males. Infantile tumors grow rapidly and are more invasive than adult neoplasms, however, they respond better to treatments. Acute lymphoblastic leukemia (ALL) accounts for 79% of pediatric leukemias, which in turn accounts for one-third of childhood malignancies. About 30% of children do not respond to treatment and 50% of them have death as outcome, which indicates the need for treatments that raise the cure rate and decrease side effects. Toll-Like Receptors (TLRs) are essential components of the immune system. Through the recognition of molecular structures present in pathogenic organisms, they are able to trigger a response aimed at eliminating these pathogens and developing an immunological memory. Evidence suggests that the inadequate functioning of TLR signaling contributes significantly to the development of cancer. In leukemias, studies have demonstrated the relationship of the difference in gene expression of TLRs between healthy patients and individuals, with clinical evolution and outcome. Therefore, analyzing the expression and contribution of TLRs to the development of hematological malignancies, as well as whether the differences in their expression affect the clinical course of the disease, may reveal important results that may be related to pharmacological or even immunotherapeutic treatment. The objective of this study was to evaluate the effect of specific TLR2, TLR3 and TLR4 agonists on the viability and cell proliferation of childhood ALL cell lines and to evaluate the mRNA expression of TLR2, TLR3 and TLR4 in leukemic cells of pediatric patients with ALL at the moment of diagnosis (D0) and of induction (D35) and correlating these results with the clinical data. Project approved in CEP-HCPA, CAAE nº: 46929015.7.0000.5327, GPPG HCPA nº 15-0318. In this study, we verified that the treatment reduced the cell viability of Jurkat and Sup-B15 and altered cell cycle distribution in Jurkat cell line leading to a reduction of polyploid cells, associated to tumor malignancy processes and an accumulation in Sub- G1 phase, which might be an indicative of cell death by apoptosis. There was an increase in the gene expression of these receptors in the patient samples between moments D0 and D35. The increase in TLR3 and TLR4 expression was higher in patients in the high-risk and TLR2 groups in the low-risk and intermediate-group patients. Patients with high TLR2 expression and low TLR4 expression at the time D35 had lower overall survival. It is necessary to understand how TLRs contribute to the development of pediatric leukemias, how their expression affects the clinical course of the disease and aspects related to pharmacological or even immunotherapeutic treatment.