O estresse hipóxico desregula funções de células mieloides associadas a gliomas através de programas epigenômicos e transcricionais

RESUMO A hipoxia altera rapidamente a expressão gênica para permitir a adaptação celular a condições desafiadoras e apoiar o crescimento tumoral. A hipoxia também afeta a estrutura da cromatina por modificações de histonas e metilação do DNA. O glioblastoma (GBM) é um tumor cerebral primário agressivo e letal para o qual não há tratamento eficaz. O microambiente tumoral do GBM é altamente heterogêneo, com infiltração de microglia e macrófagos associados a gliomas (GAMs) e a presença de regiões necróticas e hipóxicas. Os mecanismos pelos quais a hipoxia altera o microambiente tumoral e regula as funções das células imunológicas infiltrantes permanecem pouco compreendidos. Aqui, mostramos que a hipoxia modula a expressão de marcadores mieloides de maneiras distintas: aumenta a expressão do marcador monocítico Lgals3 e diminui a expressão dos marcadores microgliais P2ry12 e Tmem119 em GAMs microgliais e monocíticos in vitro e in vivo, conforme mostrado usando conjuntos de dados de transcriptômica de célula única de GBM humano e murino. As alterações transcricionais dependentes de hipoxia em todo o genoma nas células microgliais foram determinadas em co-culturas de microglia-glioma. Vários marcadores de subtipos de GAM foram desregulados em resposta ao estresse hipóxico devido a mudanças associadas na acessibilidade da cromatina, conforme determinado usando ATACseq. Enquanto a hipoxia por si só induz uma diminuição da acessibilidade geral da cromatina em promotores gênicos, a exposição a células de glioma em condições hipóxicas leva a aumentos e diminuições da acessibilidade da cromatina em regiões promotoras nas células microgliais. A hipoxia desregula a acessibilidade da cromatina nas regiões enriquecidas em motivos de fatores de transcrição considerados reguladores mestres da identidade e função das células microgliais, incluindo SPI1 ou IRF8. No geral, nossos dados destacam a importância do estresse hipóxico como um forte regulador intratumoral das funções das células mieloides, o que adiciona complexidade à caracterização de subpopulações particulares de GAMs.