Is the inflammasome at the crosstalk between COPD and lung cancer?

Abstract

Background. Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is considered as a risk factor for lung cancer establishment. Epidemiological evidence indicate that patients with COPD have a 6.35-fold higher risk to develop lung cancer compared to the normal population. Aim. Based on the notion that chronic inflammation is common to both COPD and lung cancer and that in our laboratory we found that the inflammasome is involved in lung carcinogenesis, we focused our attention on this multimeric complex, which role in both pathologies still counts many controversies in literature. Therefore, the main goal of this PhD project was to evaluate whether the inflammasome was at the crosstalk between COPD and lung cancer. In particular, we focused our attention on air pollution and smoking as inflammasome inducers. 1st year results. The exposure of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) isolated from smokers to ultrafine particles (UFPs), which mimic small size air pollutants, led to an inflammatory process that was responsible for IL-1-like cytokines release and was associated to the activation of the canonical, caspase-1-dependent, NLRP3 inflammasome. This effect was not observed in non-smoker subjects, who instead released higher levels immunesuppressive IL-10 (Chapter 1). Instead, UFPs induced the release of IL-18 and IL-33 from exacerbated COPD-derived circulating cells in a NLRP3-/caspase-1- and caspase-8-independent manner (Chapter 2)... [edited by Author]

Background. La broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) è considerata un fattore di rischio per l'insorgenza del carcinoma polmonare. Evidenze epidemiologiche indicano che i pazienti con BPCO hanno un rischio 6.35 volte maggiore di sviluppare il cancro ai polmoni rispetto alla popolazione normale. Scopo. Basandoci sul concetto che l'infiammazione cronica è comune sia alla BPCO che al cancro del polmone e che nel nostro laboratorio abbiamo scoperto che l'inflammosoma è coinvolto nella carcinogenesi polmonare, abbiamo concentrato la nostra attenzione su questo complesso multimerico, il cui ruolo in entrambe le patologie conta ancora molte controversie in letteratura. Pertanto, l'obiettivo principale di questo progetto di Dottorato di Ricerca era valutare se l'inflammosoma fosse al crosstalk tra BPCO e tumore al polmone. In particolare, abbiamo focalizzato la nostra attenzione sull'inquinamento ambientale e sul fumo come induttori dell’inflammosoma. Risultati del I anno. L'esposizione delle cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC) isolate dai fumatori alle particelle ultrafini (UFP), che mimano gli inquinanti ambientali di piccole dimensioni, ha portato a un processo infiammatorio responsabile del rilascio di citochine della famiglia IL-1 ed è stato associato all'attivazione canonica, dipendente dalla caspasi-1, dell'inflammosoma NLRP3. Questo effetto non è stato osservato nei soggetti non fumatori, che invece hanno rilasciato livelli più elevati di IL-10 immunosoppressiva (Capitolo 1). Invece, le UFP hanno indotto il rilascio di IL-18 e IL-33 dalle cellule circolanti isolate da pazienti con BPCO esacerbata in modo indipendente da NLRP3-/caspase-1 e caspase-8 (Capitolo 2)... [a cura dell'Autore]