Activación de la vía interleuquina 17 como mecanismo de la inflamación y daño cardiovascular inducido por aldosterona

Abstract

Niveles elevados de aldosterona causan hipertensión arterial y un estado inflamatorio moderado en tejido renal y cardiovascular. La evidencia clínica y experimental ha demostrado que el bloqueo del receptor de aldosterona/mineralocorticoides (MR) reduce la inflamación tisular y la producción de diferentes citoquinas proinflamatorias. Sin embargo, el perfil y la temporalidad de los fenómenos inflamatorios asociados a la activación del MR son poco conocidos. Estudios recientes han identificado una nueva vía inflamatoria, la vía IL-23/IL-17, que participa en el daño autoinmune en enfermedades inflamatorias del sistema digestivo y el sistema nervioso central. Además, estudios en modelos experimentales de autoinmunidad e hipertensión arterial indican que el desarrollo de inflamación se podría asociar a la disminución de la función de linfocitos reguladores (TregFoxP3+). En este trabajo estudiamos si la activación del MR mediante el tratamiento con deoxicorticosterona acetato y una dieta rica en sal (DOCA-sal) causa la activación del eje IL-23/IL-17 y/o modifica linfocitos Treg, en células mononucleares sanguíneas, bazo, corazón y en tejido renal. En una primera serie de experimentos evaluamos la cinética de activación de la vía IL-23/IL17 y el efecto de la activación y bloqueo del MR sobre esta vía inflamatoria. Estudiamos tres grupos de ratas uninefrectomizadas a 4, 8, 16 y 28 días, con los siguientes tratamientos: 1) Vehículo, 2) DOCA (0,5 mg/0,1kg) + 1% NaCl en la bebida (DOCA-sal), y 3) DOCA-sal + espironolactona (50 mg/kg/día). En una segunda serie experimental evaluamos si la activación de la vía IL-17/IL-23 era secundaria a la hipertensión (efecto hemodinámico) y/o la activación del MR, suministrando terapia antihipertensiva (triterapia) a los animales que recibían tratamiento DOCA-sal. Analizamos cuatro grupos experimentales 1) Vehículo, 2) DOCA-sal, 3) DOCA-sal+Triterapia antihipertensiva (Tri; Hidroclorotiazida 4 mg/kg/día, Reserpina 0,32 mg/kg./día, Hidralazina 6,5 mg/kg/día). En ambas series experimentales realizamos estudios fisiológicos, bioquímicos, de biología molecular, e histológicos para evaluar el desarrollo de hipertensión arterial, daño tisular y su correlación con la activación de la vía IL-23/IL-17. Al cuarto día de tratamiento DOCA-sal, se evidenció hipertensión arterial sistólica (159±8,3 mm Hg vs Vehículo 116±7,1 mm Hg, p<0,001), seguido al octavo día por un aumento de los ARNm de IL-17, TGF-β1 y RORγt (un factor de transcripción que determina la diferenciación Th17) en células mononucleares sanguíneas. Observamos efectos similares en el bazo de ratas DOCA-sal. Posteriormente, al día 16 de tratamiento, aumentó la abundancia renal y cardíaca de los ARNm de citoquinas que favorecen la polarización Th17 (IL-23 e IL-1β), coincidente con la expresión proteica de IL-17 y el infiltrado de linfocitos T CD4+/IL-17A+. El tratamiento con espironolactona previno el desarrollo de hipertensión arterial en animales tratados con DOCA-sal (117±8 mm Hg vs grupo DOCA-sal, p<0,001), el aumento en la expresión del ARNm de citoquinas pertenecientes al eje IL-23/IL-17 y la infiltración tisular por células T CD4+/IL-17A+en tejido renal. Además, espironolactona incrementó a los 8 días la abundancia del ARNm Foxp3. Al suministrar la triterapia antihipertensiva a ratas DOCA-sal observamos aunque este tratamiento previno efectivamente la hipertensión arterial, no bloqueó la polarización Th17. En base a los resultados obtenidos, se concluye que el proceso inflamatorio inducido por el tratamiento DOCA-sal implica la activación del eje inflamatorio Th17, tanto en células mononucleares sanguíneas como en tejido renal y cardiaco. La activación Th17 es prevenida por antagonista del MR espironolactona y no por el tratamiento anti-hipertensivo. Estos resultados indican que la activación del MR es necesaria para la polarización Th17 que caracteriza la hipertensión DOCA-sal y sugieren que el tratamiento con antagonistas farmacológicos del MR podría ser utilizado en clínica como una estrategia anti-inflamatoria en el tratamiento de la hipertensión arterial

High levels of aldosterone cause hypertension and moderate inflammatory state in renal and cardiovascular tissue. Clinical and experimental evidence has demonstrated that blocking aldosterone receptor (mineralocorticoid receptor, MR) reduces tissue inflammation and the production of several pro-inflammatory cytokines. However, the profile and timing of the inflammatory phenomena associated with MR activation are poorly understood. Recent studies have identified a new inflammatory axis, the IL-23/IL-17 pathway, which is involved in autoimmune damage in inflammatory diseases of the digestive system and the central nervous system. Furthermore, studies in experimental models of autoimmunity and hypertension indicate that the development of inflammation could be associated with reduced regulatory T lymphocytes (TregFoxP3+). We studied whether the activation of the MR by the treatment with deoxycorticosterone acetate plus high salt diet (DOCA-salt) causes the activation of the IL-23/IL-17 and/or modifies Treg in blood mononuclear cells, spleen, cardiac and renal tissue. In a first set of experiments, we evaluated the kinetics of IL-23/IL17 pathway activation, and the activation and effect of pharmacological blockade of the MR on IL-23/IL-17 pathway. We studied three groups of uninephrectomized rats at 4, 8, 16 and 28 days: 1) vehicle, 2) DOCA (0.5 mg/kg 0.1) + 0.9% NaCl in the beverage (DOCA-salt) and 3) DOCA-salt+spironolactone (50 mg/kg/day). In a second set of experiments, we evaluated whether IL-23/ IL-17 pathway activation is secondary to hypertension (hemodynamic effect) and/or activation of MR. We analyzed three experimental groups: 1) vehicle, 2) DOCA / salt, 3) DOCA-salt + antihypertensive tripletherapy (Tri; 4mg/kg/day Hydrochlorothiazide, Reserpine 0.32 mg/kg/day, Hydralazine 6.5 mg/kg/day). In both sets of experiments we evaluated the development of hypertension, tissue damage and its correlation with IL-23/IL-17 pathway activation. On the fourth day of DOCA-salt treatment, the rats the evidenced systolic hypertension (159 ± 8.3 mm Hg vs vehicle 116 ± 7.1 mm Hg, p < 0.001). At the eighth day, we observed an increase of IL-17, TGF-β1 and RORγt mRNAs in blood mononuclear cells. Similar results were observed in spleen samples from DOCA-salt rats. At day 16 of treatment, we observed increased abundance of renal and cardiac cytokines mRNAs that favors Th17 polarization (IL-23 and IL- 1β), that was coincident with increased expression of IL-17A protein and the appearance of CD4+ / IL-17A+ cell infiltrate. The treatment with spironolactone prevented the development of hypertension (117 ± 8 mm Hg vs group DOCAsalt, p < 0.001), the increase of cytokines transcripts and the cell infiltration. Furthermore, at 8 days of treatment, spironolactone increased the abundance of Foxp3 mRNA. The treatment of the DOCA-salt rats with antihypertensive therapy did not prevented the up regulation of IL-23/IL-17 pathway, although the Tri effectively prevented hypertension. Based on these results, it is concluded that the inflammatory process induced by DOCA-salt involves the activation of IL-23/IL-17 inflammatory axis in blood mononuclear cells, spleen, kidney and heart tissue. IL23/IL17 activation is depended on the MR activation and independent of hypertension. These results indicate that activation of the MR is required for the Th17 polarization caused by DOCA-salt treatment, and suggests the pharmacological treatment with MR antagonists (spironolactone, eplerenone) may be used clinically as an anti-inflammatory approach in the treatment of hypertension