Jornal de Imunologia Clínica e Celular
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Abstrato

O metabolismo glicolítico é diferencialmente acoplado ao potencial proliferativo e à capacidade morfodinâmica em linhagens de macrófagos RAW 264.7 e Mafb/C-Maf deficientes

Gerda Venter, Mietske Wijers, Frank TJJ Oerlemans, Ganesh Manjeri, Jack AM Fransen e Bé Wieringa

Contexto: Macrófagos são células imunes altamente especializadas de diferentes origens de desenvolvimento, que ocorrem em um continuum de diversos estados funcionais em quase todos os tecidos. Para cumprir seu papel complexo na homeostase do tecido e na defesa contra patógenos, eles devem ser capazes de viver com condições heterogêneas de nutrientes extrínsecos em nichos de tecido e lidar com a variação na demanda metabólica intrínseca que é determinada pelo estado de diferenciação, especialização funcional e desafio imunológico. O objetivo do presente estudo foi obter mais informações sobre como a especialização metabólica e a versatilidade no destino e na função efetora imunológica dos macrófagos são acopladas.
Métodos: Características fenotípicas in vitro de duas linhagens de células de macrófagos de origem de desenvolvimento e capacidade de polarização profundamente diferentes, células RAW 264.7 e Maf-DKO, foram analisadas. Por meio do uso de abordagens bioquímicas e biológicas celulares e microscopia eletrônica de varredura, estudamos os perfis metabólicos desses dois tipos de macrófagos em relação à capacidade proliferativa, aparência morfológica da superfície celular e formato celular e atividade fagocítica como índice de potencial morfodinâmico.
Resultados: A comparação das características brutas do metabolismo de carboidratos, incluindo níveis de enzimas glicolíticas Hexokinase (HK), Piruvato Kinase (PK-M2), lactato desidrogenase e nicotinamida fosforibosiltransferase (Nampt), consumo de glicose e oxigênio e taxas de produção de lactato, e concentrações intracelulares e razões redox de NAD(P)(H) demonstraram que as células RAW 264.7 e Maf-DKO são notavelmente semelhantes, pois ambas dependem fortemente do uso da glicólise. Nesse aspecto, elas compartilham muitas características com os macrófagos primários. Surpreendentemente, essa assinatura metabólica uniforme não se traduz em similaridades comportamentais-funcionais, pois as células RAW 264.7 têm uma taxa de proliferação significativamente maior, enquanto as células Maf-DKO parecem ser morfodinamicamente mais ativas, formam significativamente mais protrusões de membrana de superfície e fagocitam partículas opsonizadas complementares de forma muito mais eficiente.
Conclusão: Concluímos que a taxa global de glicólise no metabolismo intermediário de carboidratos é semelhante para as duas linhagens celulares, mas que elas podem fazer uso diferencial dessa importante via, seja para alimentar alta atividade morfodinâmica em células Maf-DKO, seja para a sustentação do crescimento celular em células RAW 264.7 de rápida proliferação. Nossas descobertas estão de acordo com a ideia de que os macrófagos podem preferir uniformemente o uso do rápido tempo de resposta da glicólise porque essa via fornece a eles a capacidade de atender a qualquer possível demanda de energia de curto prazo necessária para a função imunológica.