The effect of antibiotics on cytokine production by mononuclear cells and the cross-talk with colon cancer cells

Resumen Context: Antibiotics belong to the powerful weapons applied against microbial infections. It is notable that in addition to their antimicrobial effect they express immunomodulatory and anti-cancer activities. Aims: To explore the effect of four antibiotics on the immune cross-talk between peripheral blood mononuclear cells (PBMC) and colon carcinoma cells from two human lines. Methods: Cefotaxime, meropenem, ampicillin and vancomycin were separately added to PBMC co-incubated with cells from two human colon carcinoma cell lines, i.e. HT-29 and RKO. After 24 hours, the level of the following cytokines produced by PBMC was evaluated: IL-6, IL-1ra, IL-1β, TNFα, IFNγ and IL-10. Results: All four antibiotics did not affect the generation of IL-6 and IL-1ra in both co-cultures. On the other hand, all of them restrained the production of IL-1β by PBMC incubated with HT-29 cells. In the same incubation mixture cefotaxime, vancomycin and meropenem decreased IFNγ and IL-10 production, while ampicillin and vancomycin inhibited TNFα. As for PBMC incubated with RKO carcinoma cells, cefotaxime inhibited the production of IL-1β, IFNγ and mildly of IL-10, whereas vancomycin repressed that of IL-1β, TNFα and IFNγ. Notably, vancomycin increased the production of IL-1β and decreased that of TNFα and IFNγ. The results indicate that the four antibiotics examined exert a modulatory effect on the immune cross-talk between PBMC and human colon cancer cells from two lines expressed by a different impact on pro-and antiinflammatory cytokines generation. Conclusions: These findings support the conception that antibiotics may express not only an anti-microbial effect, but also possess an anti-cancer activity that may be considered for integration to the therapeutic arsenal against cancer. Contexto: Los antibióticos son armas poderosas aplicadas contra las infecciones microbianas. Además de su efecto antimicrobiano expresan actividades inmunomoduladoras y contra el cáncer. Objetivos: Explorar el efecto de cuatro antibióticos sobre la interacción inmune entre las células mononucleares de sangre periférica (PBMC) y células de dos líneas humanas de carcinoma de colon. Métodos: Cefotaxima, meropenem, ampicilina y vancomicina se añadieron por separado a PBMC co-incubadas con células de dos líneas de carcinoma de colon humano (HT-29 y RKO). Después de 24 horas, se evaluaron las concentraciones de las siguientes citocinas producidas por PBMC: IL-6, IL-1ra, IL-1β, TNFα, IFNγ e IL-10. Resultados: Los cuatro antibióticos no afectaron la generación de IL-6 e IL-1ra en ambos co-cultivos. Por otra parte, todos contuvieron la producción de IL-1β por PBMC incubadas con células HT-29. En la misma mezcla de incubación cefotaxima, vancomicina y meropenem disminuyeron la producción de IFNγ e IL-10, mientras que la ampicilina y vancomicina inhibieron TNFα. Cuando PBMC se incubaron con células RKO, cefotaxima inhibió la producción de IL-1β, IFNγ y ligeramente de IL10, mientras que la vancomicina reprimió las de IL-1β, TNFα e IFNγ. En particular, la vancomicina aumentó la producción de IL-1β y disminuyó las de TNFα e IFNγ. Los resultados indican que los cuatro antibióticos examinados ejercieron un efecto modulador sobre la interacción inmune entre PBMC y las células de cáncer de colon humano a partir de dos líneas, expresadas por un impacto diferente sobre la generación de citocinas proy anti-inflamatorias. Conclusiones: Estos hallazgos apoyan la idea de que los antibióticos pueden presentar no sólo un efecto anti-microbiano, también poseen una actividad anti-cancerígena que pudiera ser considerada para la integración de éstos al arsenal terapéutico contra el cáncer.