Papel da sepse na iniciação e promoção de câncer colorretal associado à colite / Role of sepsis in initiation and promotion of colitis-associated colorectal cancer

RESUMO

Introdução: O câncer colorretal (CCR) é a terceira neoplasia mais diagnosticada no mundo. A doença inflamatória intestinal é uma importante causa de CCR com patogênese atrelada à inflamação crônica. A sepse é uma doença grave que modifica a resposta imune do hospedeiro. Objetivou-se estudar se animais sobreviventes à sepse apresentam alteração na iniciação tumoral e crescimento tumoral do CCR. Material e métodos: Camundongos C57Bl6 machos foram submetidos ao modelo de ligadura e punção do ceco (CLP), e após 15 dias, os sobreviventes e um grupo controle receberam azoximetano (AOM, 10 mg/kg, i.p.) e 3 ciclos de 5 dias de dextran sulfato de sódio (DSS 2%, ad libitum) nos dias 20-25, 40-45, 60-65 pós-CLP. Foi avaliada a colite e o desenvolvimento de tumores por colonoscopia. Foram quantificadas citocinas nos dias 0 12, 52 e 65 e de células T reguladoras (Treg) nos dias 12 e 65. Dois grupos de animais C57 receberam ciclofosfamida (CYP) (100 mg/kg, i.p.) e dois grupos de animais com expressão do receptor de toxina diftérica (DTX) sob regulação do gene Foxp3 receberam DTX (0,5 mg/animal, i.p.) antes do protocolo AOM/DSS. Outro grupo de animais, foi submetido posteriormente à CLP após AOM/DSS, bem como um grupo de animais foi injetado células de CCR murino (MC38luc) 105 células no subcutâneo e outro grupo, 106 células no baço no 15 dias pós-CLP. Resultados: Animais sobreviventes à sepse apresentaram redução da colite, além de menor incidência, número de tumores e carga tumoral que animais controle. Os animais pós-sepse tiveram menor produção de IFN-γ nos cólon no dia 12, de IL-1ß, TNF, IL-6, IL-17, KC e MIG dias 12 e 65, e IL-33, TGF e GM-CSF no dia 65 quando comparados a animais controle. Além disso, animais pós-sepse apresentaram maior quantidade de Treg no D15, contudo nos dias 12 e 65 observou-se um aumento significativo dessas células nos animais controle comparado ao pós-sepse. Curiosamente, animais pós-sepse que receberam CYP e DTX apresentaram colite e tumores de maneira semelhante aos animais controle. Por outro lado, camundongos pós-sepse tratados previamente com AOM/DSS apresentaram aumento na carga tumoral 30 dias após a CLP quando comparados aos controles. Além disso, no modelo de tumor subcutâneo e esplênico, foi observado maior crescimento tumoral em animais pós-sepse em comparação aos controles. Conclusões: A sepse promove inibição da inflamação intestinal murina e do CCR associado à colite, de maneira dependente de células Treg.

ABSTRACT

Introduction: Colorectal cancer (CRC) is the third most diagnosed neoplasm in the world. Inflammatory bowel disease is an important cause of CRC with pathogenesis linked to chronic inflammation. Sepsis is a life-threatening disease that modify the host immune response. We aimed to study whether sepsis-surviving mice showed alterations of colorectal cancer initiation and tumor progression. Materials and methods: C57Bl6 male mice were submitted to cecal ligation and puncture (CLP) model, and after 15 days, sepsis-surviving mice and one control group received azoxymethane (AOM, 10 mg/kg, ip) and dextran sodium sulfate (DSS 2%, ad libitum, 3 cycles of 5 days) on days 20-25, 40-45, 60-65 post-CLP. Colitis and tumor development were evaluated by colonoscopy. Cytokines were quantified on days 0, 12, 52 and 65 by Milliplex and Treg cells on days 12 and 65 by flow cytometry. Two groups of C57 animals received cyclophosphamide (CYP) (100 mg/kg, ip), and two groups of animals expressing diphtheria toxin (DTX) receptor under regulation of Foxp3 received DTX (0.5 mg/animal, ip) before the AOM/DSS protocol. Another animal cohort was submitted to CLP after receiving AOM/DSS, as well as, two other groups were injected with murine CRC cells (MC38luc) 105 cells subcutaneously or 106 cells intra-splenically 15 days post-CLP. Results: Sepsis-surviving animals showed reduced colitis, besides lower incidence, number of tumors and tumor load than control animals. Sepsis-surviving animals have lower production of IFN-γ in the colon on day 12, and of IL-1ß, TNF, IL-6, IL-17, KC and MIG on days 12 and 65, in addition to IL-33, TGF and GM-CSF on day 65 than control animals. In addition, post-sepsis mice had a higher amount of Treg on D15, however on days 12 and 65 a significant increase of these cells occurs in control animals compared to post-sepsis. Interestingly, post-sepsis animals receiving CYP and DTX developed colitis and tumors in a similar pattern as control animals. Conversely, post-sepsis mice previously submitted to OM/DSS showed an increase in tumor load 30 days after CLP when compared to controls. Furthermore, in the subcutaneous and intra-splenic model, it was observed increased tumor growth in post-sepsis animals when compared to the controls. Conclusions: Sepsis promotes inhibition of murine intestinal inflammation and colitis-associated CRC in a Treg dependent manner.