Analisi citofluorimetriche del profilo di espressione di ICAM-1 e ICAM-2 e del loro ruolo nel mediare le interazioni con le cellule NK

Abstract

In questa tesi è stato valutato il ruolo delle molecole di adesione ICAM-1 e ICAM-2 nelle interazioni tra cellule tumorali e cellule Natural Killer (NK), linfociti appartenenti al sistema immunitario innato. In particolare è stata studiata la linea cellulare SW900, derivata da un tumore al polmone non a piccole cellule (NSCLC), caratterizzata da un’eterogenea espressione di ICAM-1 e ICAM-2. Per sviluppare lo studio è stata impiegata in maniera preponderante la tecnica della citometria a flusso, utilizzata in diverse applicazioni sperimentali e analitiche. Infatti, mediante l’utilizzo combinato di due citofluorimetri con caratteristiche differenti è stato possibile identificare, isolare mediante sorting e analizzare sottopopolazioni di cellule tumorali con differente espressione di ICAM-1 e di ICAM-2. Queste sottopopolazioni sono state anche analizzate funzionalmente in esperimenti di coniugazione (NK-SW900) e di “killing”. I risultati hanno evidenziato che ICAM-1 favorisce la formazione di coniugati stabili ma presenta una marcata plasticità nella dinamica di espressione nelle cellule tumorali. ICAM-2, d’altra parte, sembra giocare un ruolo secondario nella formazione di coniugati ma mantiene un’espressione più stabile. Le cellule ICAM-2+ sono comunque sensibili all’eliminazione da parte delle cellule NK. Nel complesso, ICAM-2 potrebbe cooperare con ICAM-1 nella formazione di interazioni funzionali con le cellule NK.

This thesis evaluated the role of the adhesion molecules ICAM-1 and ICAM-2 in the interactions between tumor cells and natural killer (NK) cells, which are lymphocytes belonging to the innate immune system. In particular, the SW900 cell line—derived from a non-small cell lung cancer (NSCLC) and characterized by heterogeneous expression of ICAM-1 and ICAM-2—was studied. Flow cytometry, a technique used in various experimental and analytical applications, was the primary method employed in this study. In fact, through the combined use of two flow cytometers with different characteristics, it was possible to identify, isolate via sorting, and analyze subpopulations of tumor cells with different expression levels of ICAM-1 and ICAM-2. These subpopulations were also functionally analyzed in conjugation (NK-SW900) and “killing” experiments. The results showed that ICAM-1 promotes the formation of stable conjugates but exhibits marked plasticity in its expression dynamics within tumor cells. ICAM-2, on the other hand, appears to play a secondary role in conjugate formation but maintains a more stable expression pattern. ICAM-2+ cells are, however, susceptible to elimination by NK cells. Overall, ICAM-2 may cooperate with ICAM-1 in forming functional interactions with NK cells.