Efeito da HSP70 extracelular de Mycobacterium tuberculosis na polarização de macrófagos murinos

Abstract

Macrófagos são células mieloides que desempenham um papel essencial na inflamação e defesa do hospedeiro. Dependendo do microambiente, macrófagos podem polarizar para diferentes fenótipos. O fenótipo M1, inflamatório, é ativado por IFN-γ e produtos bacterianos, como o LPS. Essas células expressam níveis altos de CD80, CD86, produzem óxido nítrico (NO) e altos níveis de IL-12. Por outro lado, macrófagos M2, os quais são anti-inflamatórios, são ativados por IL-4 e /ou IL-13 e expressam altos níveis de IL-10, CD206 e arginase. Esses macrófagos são importantes em infecções parasitárias, fibrose, cicatrização, além de funções na homeostase para manter a sensibilidade a insulina em adipócitos e funções imunorregulatórias. Em trabalhos anteriores, foi observado que a Hsp70 extracelular teve um papel imunossupressor, tolerizando células do sistema imune inato de pacientes com artrite. Porém, o efeito da Hsp70 sobre macrófagos precisa ser elucidado. Neste estudo, investigamos se a Hsp70 seria capaz de modular macrófagos a um fenótipo M2. Macrófagos murinos diferenciados de medula óssea com GM-CSF (GM-BMMs) ou peritoneais foram incubados sem estímulo algum, com IL-4, LPS ou Hsp70. O tratamento com Hsp70 mostrou um aumento nas células F4/80+CD206+ em comparação aos outros tratamentos e um padrão similar à IL-4. Além disso, o tratamento de macrófagos com Hsp70 apresentou altos níveis de arginase e IL-10, comparado aos outros tratamentos. Finalmente, osmacrófagos tratados com Hsp70 tiveram maior capacidade de promover a progressão tumoral em um modelo alogênico de melanoma em camundongos BALB/c, quando comparados aos controles. Nossos resultados mostram que a Hsp70 polariza macrófagos murinos a um fenótipo “M2-like”.

Macrophages are myeloid cells that play an essential role in inflammation and host defense, regulating immune response. Depending on the microenvironment, macrophages can polarize to distinct phenotypes. The M1 phenotype, inflammatory, is activated by IFN-γand bacterial products and these cells express CD80, CD86, produce NO and are IL-12hi. M2 macrophages, anti-inflammatory, and are activated by IL-4 and/or IL-13, expressing IL-10, CD206 and arginase. This subset of macrophages is important in parasite infections, fibrosis, wound healing and tissue homeostasis, regulating insulin sensitivity and immune regulatory functions. In previous works from our lab and others, it was observed that Hsp70 had an immunosuppressive role, leading to a tolerizing phenotype of innate immune cells of arthritis patients. However, the role of Hsp70 in macrophages needs to be further elucidated. In this study, we investigated whether Hsp70 was able to modulate macrophages to an M2 phenotype. Murine macrophages derived from bone marrow by GM-CSF (GM-BMMs) or peritoneal macrophages were incubated for 24h either without stimulus, IL-4, LPS or Hsp70. Treatment with Hsp70 showed an increase of F4/80+CD206+ cells in comparison to other treatments in a similar manner to IL-4. In addition, Hsp70-treated macrophages presented higher arginase activity and IL-10 than other treatments. Importantly, Hsp70-treated macrophages were able to promote tumor growth in a model of melanoma in C57BL/6 and BALB/c mice more than other treatments. Our results suggest that Hsp70 polarizes macrophages to the M2-like phenotype.