Investigando a influência das células tumorais disseminadas na medula óssea na hematopoiese: uma análise computacional de sc-RNAseq

Abstract

Este estudo investigou as alterações hematopoiéticas decorrentes da presença de células tumorais circulantes (CTCs) na medula óssea, analisando interações celulares e moleculares no microambiente metastático. Identificou-se uma rede de comunicações celulares e vias de sinalização envolvidas no desenvolvimento metastático do câncer de próstata. Ao isolar as células progenitoras hematopoiéticas, observaram-se modificações no ciclo celular e na expressão gênica associada à ativação imunológica. Isso sugere um impacto direto das CTCs na hematopoiese medular, comprometendo a homeostase. Os resultados destacaram genes com expressão significativa nas amostras tumorais, indicando seu potencial papel na regulação gênica e metabólica. A análise das vias de sinalização revelou o envolvimento do fator de transcrição NF?B, fundamental na resposta inflamatória e imunológica, sugerindo sua influência na hematopoiese e no desenvolvimento tumoral. A interação entre CTCs e células do microambiente ósseo, como osteoblastos e macrófagos, foi evidenciada. Essa interação é mediada por moléculas de adesão, como VCAM-1, promovendo a adesão das células tumorais aos osteoblastos e influenciando a colonização e proliferação metastática no tecido ósseo. Além disso, foram identificados genes associados à alteração hematopoiética, como CCL4 e CD79, indicando o impacto das CTCs na dinâmica celular na medula óssea. Esses achados fornecem insights sobre os mecanismos subjacentes à disseminação do CaP para o tecido ósseo, destacando a importância das interações celulares e moleculares no microambiente metastático. Essa compreensão é fundamental para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas direcionadas e o avanço no tratamento do câncer de próstata metastático.

Abstract: This study investigated hematopoietic changes resulting from the presence of circulating tumor cells (CTCs) in the bone marrow, analyzing cellular and molecular interactions in the metastatic microenvironment. A network of cellular communications and signaling pathways involved in the metastatic development of prostate cancer (PCa) was identified. Isolating hematopoietic progenitor cells revealed modifications in the cell cycle and gene expression associated with immune activation, suggesting a direct impact of CTCs on bone marrow hematopoiesis, compromising homeostasis. The results highlighted genes with significant expression in tumor samples, indicating their potential role in gene regulation and metabolism. Pathway analysis revealed the involvement of the transcription factor NF?B, crucial in the inflammatory and immune response, suggesting its influence on hematopoiesis and tumor development. The interaction between CTCs and cells in the bone microenvironment, such as osteoblasts and macrophages, was evident. This interaction is mediated by adhesion molecules like VCAM-1, promoting the adhesion of tumor cells to osteoblasts and influencing metastatic colonization and proliferation in bone tissue. Additionally, genes associated with hematopoietic alteration, such as CCL4 and CD79, were identified, indicating the impact of CTCs on cellular dynamics in the bone marrow. These findings provide insights into the mechanisms underlying the spread of PCa to bone tissue, emphasizing the importance of cellular and molecular interactions in the metastatic microenvironment. This understanding is crucial for the development of targeted therapeutic strategies and advancements in the treatment of metastatic prostate cancer.