Efecto de un lipopeptido bacteriano y glucocorticoide en células de inmunidad innata: rol de p38

Abstract

Como parte del sistema inmune innato existe un grupo de receptores de reconocimiento de patrones (PRRs) capaces de detectar aquellos patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs). Entre estos PRRs, destacan los receptores de tipo Toll o TLRs. Dentro de esta familia de receptores, TLR2 reconoce PAMPs derivados de bacterias gram positivas, los que promueven la activación de la vía de señalización intracelular dependiente del adaptador molecular MyD88, que conduce a la activación de IKK y de las MAPKs, las que tienen un impacto fundamental sobre la expresión de citoquinas proinflamatorias. El estudio de los mecanismos fisiológicos de control de esta vía de señalización constituye un área de investigación relevante en inmunología. En este sentido, los glucocorticoides, anti-inflamatorios naturales, ejercen su efecto vía un receptor citoplasmático (GR) mediante procesos de trans-represión y de expresión de proteínas reguladoras. A pesar de esto, se desconoce su efecto sobre las vías de inducción de citoquinas pro-inflamatorias mediadas por TLR2, tal como la vía de p38. Basados en estos antecedentes, el objetivo general de esta memoria de título consistió en determinar la participación de p38 en la producción de TNF-α en células A549, inducida por un agonista de TLR2, Pam3Cys-Ser-Lys4, en presencia o ausencia de dexametasona. Los objetivos específicos se centraron en: 1) determinar la expresión de TNF-α, a nivel de transcrito y proteína, en células activadas con el agonista sintético Pam3Cys-Ser-Lys4, en presencia o ausencia de dexametasona 2) evaluar la fosforilación de la proteína quinasa p38 en células estimuladas con Pam3Cys-Ser-Lys4, en presencia o ausencia de dexametasona y 3) evaluar la contribución de la proteína quinasa p38 sobre la expresión de TNF-α en células estimuladas con Pam3Cys-Ser-Lys4, en presencia o ausencia de dexametasona. Los resultados obtenidos indican que la activación de TLR2 por Pam3Cys-Ser-Lys4 induce un aumento en la expresión de TNF-α, el que no es reprimido por dexametasona. Se observó una activación de la vía p38 inducida por Pam3Cys-Ser-Lys4, que está involucrada en la expresión de TNF-α. Por otro lado, constatamos que dexametasona ejerce su efecto anti-inflamatorio clásico mediante la expresión de moléculas reguladoras de la vía de p38, como la fosfatasa MKP-1. Sin embargo, no podemos descartar un efecto independiente de la expresión de genes regulados por el glucocorticoide. Además, observamos que dexametasona no actuaría en los eventos tempranos de señalización de la vía de TLR2, como lo constatamos con la fosforilación de p38. Estos datos demostrarían un mecanismo a través del cual los glucocorticoides regulan procesos inflamatorios inducidos por TLR2, con un impacto relevante en el desarrollo de la inmunidad innata y la inflamación

As part of innate immune system, it exists a group of pattern-recognition receptors (PRRs) capable of detecting those molecular pattern associated to pathogens (pathogenassociated molecular patterns; PAMPs). Among these PRRs, Toll-like receptors (TLRs) stand out. Inside this receptor family, TLR2 recognizes PAMPs derived from gram positive bacteria, thus promoting activation of MyD88-dependent intracellular pathway. It leads to IKK and MAPKs activation, which have a fundamental impact on the expression of proinflammatory cytokines. The study of the physiological control mechanisms of this pathway constitutes an area of relevant research in immunology. In this sense, glucocorticoids, natural anti-inflammatory molecules, exert its effect by a cytoplasmatic receptor (GR) by trans-repression mechanism and regulatory proteins expression. In spite of this, the effect of glucocorticoid on the TLR2-mediated pro-inflammatory cytokine pathway induction, specially on p38, is unknown. Based on these precedents, the general aim of this study was determining the role of p38 in TNF-α production in A549 cells induced with Pam3Cys-Ser-Lys4, a TLR2 agonist, in presence or absence of dexametasona. The specific objectives were centered to: 1) determine TNF-α expression, at messenger and protein level; 2) evaluate the p38 protein kinase phosphorylation and 3) evaluate the contribution of p38 protein kinase on TNF-α expression under the stimulation with Pam3Cys-Ser-Lys4, in presence or absence of dexamethasone. The results indicate that the activation of TLR2 by Pam3Cys-Ser-Lys4 induces an increase in TNF-α expression, which is not suppressed for dexamethasone. It also was observed an activation of p38 pathway induced by Pam3Cys-Ser-Lys4, that was involved in TNF-α expression. On the other hand, that dexametasona exert its classic anti-inflammatory effect by means of expression of regulatory molecules of the p38 pathway, as phosphatase MKP-1. Nevertheless, we can’t reject an independent effect from the expression of glucocorticoid regulated genes. Besides, dexamethasona wouldn’t work on early events of TLR2 signalling pathway, as we observed for p38 phosphorylation. This data would show a mechanism by which glucocorticoids regulates the TLR2- induced inflammatory processes, with a relevant impact in the processes involved in the development of the innate immunity and inflammation