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Sterle HA, Barreiro Arcos ML, Valli E, Paulazo MA, Méndez Huergo SP, Blidner AG, Cayrol F, Díaz Flaqué MC, Klecha AJ, Medina VA, Colombo L, Rabinovich GA, Cremaschi GA. The thyroid status reprograms T cell lymphoma growth and modulates immune cell frequencies. J Mol Med (Berl) 2015; 94:417-29. [PMID: 26564151 DOI: 10.1007/s00109-015-1363-2] [Citation(s) in RCA: 9] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 04/14/2015] [Revised: 10/12/2015] [Accepted: 10/27/2015] [Indexed: 02/06/2023]
Abstract
UNLABELLED In spite of considerable evidence on the regulation of immunity by thyroid hormones, the impact of the thyroid status in tumor immunity is poorly understood. Here, we evaluated the antitumor immune responses evoked in mice with different thyroid status (euthyroid, hyperthyroid, and hypothyroid) that developed solid tumors or metastases after inoculation of syngeneic T lymphoma cells. Hyperthyroid mice showed increased tumor growth along with increased expression of cell cycle regulators compared to hypothyroid and control tumor-bearing mice. However, hypothyroid mice showed a higher frequency of metastases than the other groups. Hyperthyroid mice bearing tumors displayed a lower number of tumor-infiltrating T lymphocytes, lower percentage of functional IFN-γ-producing CD8(+) T cells, and higher percentage of CD19(+) B cells than euthyroid tumor-bearing mice. However, no differences were found in the distribution of lymphocyte subpopulations in tumor-draining lymph nodes (TDLNs) or spleens among different experimental groups. Interestingly, hypothyroid TDLN showed an increased percentage of regulatory T (Treg) cells, while hyperthyroid mice displayed increased number and activity of splenic NK cells, which frequency declined in spleens from hypothyroid mice. Moreover, a decreased number of splenic myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) were found in tumor-bearing hyperthyroid mice as compared to hypothyroid or euthyroid mice. Additionally, hyperthyroid mice showed increased cytotoxic activity, which declined in hypothyroid mice. Thus, low levels of intratumoral cytotoxic activity would favor tumor local growth in hyperthyroid mice, while regional and systemic antitumor response may contribute to tumor dissemination in hypothyroid animals. Our results highlight the importance of monitoring the thyroid status in patients with T cell lymphomas. KEY MESSAGES T cell lymphoma phenotype is paradoxically influenced by thyroid status. Hyperthyroidism favors tumor growth and hypothyroidism rises tumor dissemination. Thyroid status affects the distribution of immune cell types in the tumor milieu. Thyroid status also modifies the nature of local and systemic immune responses.
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Affiliation(s)
- H A Sterle
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Buenos Aires, Argentina
| | - M L Barreiro Arcos
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Buenos Aires, Argentina.,Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEyN), Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, Argentina
| | - E Valli
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Buenos Aires, Argentina
| | - M A Paulazo
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Buenos Aires, Argentina
| | - S P Méndez Huergo
- Laboratorio de Inmunopatología, Instituto de Biología y Medicina Experimental (IBYME), CONICET, Buenos Aires, Argentina
| | - A G Blidner
- Laboratorio de Inmunopatología, Instituto de Biología y Medicina Experimental (IBYME), CONICET, Buenos Aires, Argentina
| | - F Cayrol
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Buenos Aires, Argentina
| | - M C Díaz Flaqué
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Buenos Aires, Argentina
| | - A J Klecha
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Buenos Aires, Argentina.,Laboratorio de Radioisótopos, Facultad de Farmacia y Bioquímica (FFyB), UBA, Buenos Aires, Argentina
| | - V A Medina
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Buenos Aires, Argentina.,Laboratorio de Radioisótopos, Facultad de Farmacia y Bioquímica (FFyB), UBA, Buenos Aires, Argentina
| | - L Colombo
- Area de Investigación, Instituto de Oncología "Angel H. Roffo", UBA, CONICET, Buenos Aires, Argentina
| | - G A Rabinovich
- Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEyN), Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, Argentina.,Laboratorio de Inmunopatología, Instituto de Biología y Medicina Experimental (IBYME), CONICET, Buenos Aires, Argentina
| | - G A Cremaschi
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Buenos Aires, Argentina. .,Laboratorio de Radioisótopos, Facultad de Farmacia y Bioquímica (FFyB), UBA, Buenos Aires, Argentina.
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Sterle HA, Valli E, Cayrol F, Paulazo MA, Martinel Lamas DJ, Diaz Flaqué MC, Klecha AJ, Colombo L, Medina VA, Cremaschi GA, Barreiro Arcos ML. Thyroid status modulates T lymphoma growth via cell cycle regulatory proteins and angiogenesis. J Endocrinol 2014; 222:243-55. [PMID: 24928937 DOI: 10.1530/joe-14-0159] [Citation(s) in RCA: 14] [Impact Index Per Article: 1.4] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Submit a Manuscript] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/19/2022]
Abstract
We have shown in vitro that thyroid hormones (THs) regulate the balance between proliferation and apoptosis of T lymphoma cells. The effects of THs on tumor development have been studied, but the results are still controversial. Herein, we show the modulatory action of thyroid status on the in vivo growth of T lymphoma cells. For this purpose, euthyroid, hypothyroid, and hyperthyroid mice received inoculations of EL4 cells to allow the development of solid tumors. Tumors in the hyperthyroid animals exhibited a higher growth rate, as evidenced by the early appearance of palpable solid tumors and the increased tumor volume. These results are consistent with the rate of cell division determined by staining tumor cells with carboxyfluorescein succinimidyl ester. Additionally, hyperthyroid mice exhibited reduced survival. Hypothyroid mice did not differ significantly from the euthyroid controls with respect to these parameters. Additionally, only tumors from hyperthyroid animals had increased expression levels of proliferating cell nuclear antigen and active caspase 3. Differential expression of cell cycle regulatory proteins was also observed. The levels of cyclins D1 and D3 were augmented in the tumors of the hyperthyroid animals, whereas the cell cycle inhibitors p16/INK4A (CDKN2A) and p27/Kip1 (CDKN1B) and the tumor suppressor p53 (TRP53) were increased in hypothyroid mice. Intratumoral and peritumoral vasculogenesis was increased only in hyperthyroid mice. Therefore, we propose that the thyroid status modulates the in vivo growth of EL4 T lymphoma through the regulation of cyclin, cyclin-dependent kinase inhibitor, and tumor suppressor gene expression, as well as the stimulation of angiogenesis.
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Affiliation(s)
- H A Sterle
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED)Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Av. A. Moreau de Justo 1600, 3er piso, 1107AFF Buenos Aires, ArgentinaCentro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO)CONICET, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaLaboratorio de RadioisótoposFacultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaArea de InvestigaciónInstituto de Oncología 'Angel H. Roffo', Universidad de Buenos Aires (UBA), CONICET, Buenos Aires, ArgentinaDepartamento de Química BiológicaFacultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, Argentina
| | - E Valli
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED)Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Av. A. Moreau de Justo 1600, 3er piso, 1107AFF Buenos Aires, ArgentinaCentro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO)CONICET, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaLaboratorio de RadioisótoposFacultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaArea de InvestigaciónInstituto de Oncología 'Angel H. Roffo', Universidad de Buenos Aires (UBA), CONICET, Buenos Aires, ArgentinaDepartamento de Química BiológicaFacultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, Argentina
| | - F Cayrol
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED)Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Av. A. Moreau de Justo 1600, 3er piso, 1107AFF Buenos Aires, ArgentinaCentro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO)CONICET, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaLaboratorio de RadioisótoposFacultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaArea de InvestigaciónInstituto de Oncología 'Angel H. Roffo', Universidad de Buenos Aires (UBA), CONICET, Buenos Aires, ArgentinaDepartamento de Química BiológicaFacultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, Argentina
| | - M A Paulazo
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED)Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Av. A. Moreau de Justo 1600, 3er piso, 1107AFF Buenos Aires, ArgentinaCentro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO)CONICET, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaLaboratorio de RadioisótoposFacultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaArea de InvestigaciónInstituto de Oncología 'Angel H. Roffo', Universidad de Buenos Aires (UBA), CONICET, Buenos Aires, ArgentinaDepartamento de Química BiológicaFacultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, Argentina
| | - D J Martinel Lamas
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED)Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Av. A. Moreau de Justo 1600, 3er piso, 1107AFF Buenos Aires, ArgentinaCentro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO)CONICET, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaLaboratorio de RadioisótoposFacultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaArea de InvestigaciónInstituto de Oncología 'Angel H. Roffo', Universidad de Buenos Aires (UBA), CONICET, Buenos Aires, ArgentinaDepartamento de Química BiológicaFacultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, Argentina
| | - M C Diaz Flaqué
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED)Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Av. A. Moreau de Justo 1600, 3er piso, 1107AFF Buenos Aires, ArgentinaCentro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO)CONICET, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaLaboratorio de RadioisótoposFacultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaArea de InvestigaciónInstituto de Oncología 'Angel H. Roffo', Universidad de Buenos Aires (UBA), CONICET, Buenos Aires, ArgentinaDepartamento de Química BiológicaFacultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, Argentina
| | - A J Klecha
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED)Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Av. A. Moreau de Justo 1600, 3er piso, 1107AFF Buenos Aires, ArgentinaCentro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO)CONICET, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaLaboratorio de RadioisótoposFacultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaArea de InvestigaciónInstituto de Oncología 'Angel H. Roffo', Universidad de Buenos Aires (UBA), CONICET, Buenos Aires, ArgentinaDepartamento de Química BiológicaFacultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, Argentina
| | - L Colombo
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED)Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Av. A. Moreau de Justo 1600, 3er piso, 1107AFF Buenos Aires, ArgentinaCentro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO)CONICET, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaLaboratorio de RadioisótoposFacultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaArea de InvestigaciónInstituto de Oncología 'Angel H. Roffo', Universidad de Buenos Aires (UBA), CONICET, Buenos Aires, ArgentinaDepartamento de Química BiológicaFacultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, Argentina
| | - V A Medina
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED)Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Av. A. Moreau de Justo 1600, 3er piso, 1107AFF Buenos Aires, ArgentinaCentro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO)CONICET, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaLaboratorio de RadioisótoposFacultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaArea de InvestigaciónInstituto de Oncología 'Angel H. Roffo', Universidad de Buenos Aires (UBA), CONICET, Buenos Aires, ArgentinaDepartamento de Química BiológicaFacultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, Argentina
| | - G A Cremaschi
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED)Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Av. A. Moreau de Justo 1600, 3er piso, 1107AFF Buenos Aires, ArgentinaCentro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO)CONICET, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaLaboratorio de RadioisótoposFacultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaArea de InvestigaciónInstituto de Oncología 'Angel H. Roffo', Universidad de Buenos Aires (UBA), CONICET, Buenos Aires, ArgentinaDepartamento de Química BiológicaFacultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaInstituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED)Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Av. A. Moreau de Justo 1600, 3er piso, 1107AFF Buenos Aires, ArgentinaCentro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO)CONICET, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaLaboratorio de RadioisótoposFacultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaArea de InvestigaciónInstituto de Oncología 'Angel H. Roffo', Universidad de Buenos Aires (UBA), CONICET, Buenos Aires, ArgentinaDepartamento de Química BiológicaFacultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, Argentina
| | - M L Barreiro Arcos
- Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED)Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Av. A. Moreau de Justo 1600, 3er piso, 1107AFF Buenos Aires, ArgentinaCentro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO)CONICET, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaLaboratorio de RadioisótoposFacultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaArea de InvestigaciónInstituto de Oncología 'Angel H. Roffo', Universidad de Buenos Aires (UBA), CONICET, Buenos Aires, ArgentinaDepartamento de Química BiológicaFacultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaInstituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED)Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Pontificia Universidad Católica Argentina (UCA), Av. A. Moreau de Justo 1600, 3er piso, 1107AFF Buenos Aires, ArgentinaCentro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO)CONICET, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaLaboratorio de RadioisótoposFacultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, ArgentinaArea de InvestigaciónInstituto de Oncología 'Angel H. Roffo', Universidad de Buenos Aires (UBA), CONICET, Buenos Aires, ArgentinaDepartamento de Química BiológicaFacultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires (UBA), Buenos Aires, Argentina
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