The role of selected human monocyte molecules in the interactions with tumor – derived extracellular vesicles

Monocyty to komórki układu immunologicznego biorące udział we wrodzonej i nabytej odpowiedzi immunologicznej. Oddziaływanie monocytów z komórkami nowotworowymi może zachodzić przez kontakt bezpośredni lub parakrynnie poprzez czynniki wzrostowe, cytokiny, chemokiny oraz pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (Extracellular Vesicles, EVs). EVs są strukturami zbudowanymi z dwuwarstwy fosfolipidowej, które transportowane do komórek docelowych mogą modyfikować ich funkcje.Celem pracy było ustalenie, czy wybrane molekuły monocytów: CD44, SIRPα, TLR2 i TLR4 są istotne w oddziaływaniach z mikropęcherzykami błonowymi pochodzącymi z linii komórkowych raka jelita grubego (TEVs). Badania skupiły się na udziale tych molekuł oraz ich ligandów w procesie adhezji i internalizacji TEVs przez monocyty.Wyniki badań wykazały, że TEVs adheruja, a następnie są pochłaniane zarówno przez monocyty jak i komórki linii monocytarnej THP-1, przy czym istotnie słabiej w przypadku tej ostatniej. Proces ten koreluje z czasem oddziaływania oraz liczbą TEVs przypadających na komórkę, a także zależy od cargo TEVs. W przypadku monocytów zaobserwowano istotny udział molekuły CD44 w pochłanianiu TEVs, ale tylko w eksperymentach z krótkim czasem odziaływania monocyt – TEVs (30 minut lub 2 godziny, zależnie od TEVs). Nie wykazano istotnego wpływu TLR2, TLR4 na adhezję i pobieranie TEVs. Zaobserwowano obiecującą tendencję wzrostu adhezji do monocytów po blokowaniu molekuły CD47 na TEVs. Otrzymane wyniki dostarczają informacji o mechanizmach istotnych dla wczesnych etapów oddziaływania monocytów i TEVs. Potencjalny udział molekuły CD44 oraz osi SIRPα-CD47 w tym procesie, wymaga potwierdzenia, ale daje też podstawę do dalszych badań nad tymi procesami.

Monocytes are cells of the immune system, which are involved in innate and acquired immunological processes. Interactions of monocytes with tumor occur in a direct or paracrine manner through e.g. growth factors, cytokines, chemokines and extracellular vesicles (EVs). EVs are composed of a phospholipid bilayer, which are transported to target cells to modify their functions.The aim of this study was to determine whether selected monocyte molecules: CD44, SIRPα, TLR2 and TLR4 are involved in interactions with EVs derived from colorectal cancer cell lines (TEVs). This study focused on the involvement of these molecules and their ligands in adhesion and internalization of TEVs by monocytes.The results indicated that TEVs adhered and then were internalized by both monocytes and monocytic lineage THP-1 cells with the latter cell line being less effective. This process correlates with the time of interaction, the number of TEVs, and on the type of TEVs cargo . In the case of monocytes, a significant contribution of the CD44 molecule to TEVs uptake was observed, but only in experiments with short exposure between monocyte and TEVs (30 minutes or 2 hours, depending on TEVs). TLR2 and TLR4 molecules did not impact TEVs adhesion and internalization by monocytes. A promising trend of increased adhesion to monocytes after blocking the CD47 molecule on TEVs was observed. Obtained results provide information about the mechanisms relevant to the early stages of monocytes-TEVs interactions. The potential involvement of the CD44 molecule and SIRPα-CD47 axis in this process allows planning for further studies.