Papel de las células dendríticas en el establecimiento de autoinmunidad en el lupus

Abstract

El Lupus Eritematoso Sistémico (LES) es una enfermedad autoinmune caracterizada por un aumento en la producción de auto-anticuerpos que se depositan en los tejidos causando inflamación. Se reconoce que los LB auto-reactivos son los mediadores clave de la inflamación durante el desarrollo del lupus, sin embargo las células dendríticas (DCs) cumplen un rol fundamental en la regulación de tolerancia e inmunidad. Dicha regulación se encuentra mediada por interacciones tanto con linfocitos T (LT) como linfocitos B (LB). Debido a esto, las DCs han sido implicadas en la patogénesis de algunas enfermedades autoinmunes y particularmente en el LES. En este trabajo se postula que durante el desarrollo del lupus las DCs presentarían características fenotípicas y funcionales distintivas que les permitirían gatillar la hiperactivación de LT y LB y promover una respuesta humoral. Utilizando ratones (NZWxNZB) F1 como modelo murino para LES, encontramos que en el bazo existe un incremento anormal en el número de DCs, tanto convencionales (cDC) como plasmocitoides (pDC). La caracterización fenotípica de las pDC del bazo de ratones lúpicos muestra que las pDC son responsables de la producción de IFN-a, una característica típica del LES. Ensayos de apoptosis sugieren que las pDC tienen una mayor sobrevida en comparación a cDCs, lo que permitiría explicar en parte su acumulación en el bazo de los ratones lúpicos. Análisis de citometría de flujo demostraron que las células dendríticas de ratones lúpicos presentan un fenotipo hiperactivado, caracterizado por una sobre expresión de distintas moléculas coestimuladoras. Ensayos de migración competitivos demostraron que las DCs provenientes de un ratón lúpico tienen una mayor capacidad de migración que DCs de ratones controles hacia distintos órganos linfoides. Por otro lado en el timo de ratones lúpicos encontramos un aumento de DCs y un alto porcentaje de LT reguladores (LTreg) comparado a ratones controles, lo cual sugiere que las DCs del timo de ratones lúpicos son en parte responsables de la expansión de LTreg observada. Para evaluar el rol in vivo de las DCs se realizaron experimentos de transferencia adoptiva de DCs obtenidas del bazo de ratones lúpicos o controles a ratones jóvenes de la cepa (NZWXNZB) F1 (prelúpicos). El desarrollo de la enfermedad fue monitoreado por la detección de auto-anticuerpos en el suero y niveles de proteinuria. La transferencia de DCs de ratones lúpicos produce un aumento en el título de auto-anticuerpos comparado a la inyección de DCs de ratones controles, sin embargo no se observaron cambios en los niveles de proteinuria. Luego de 2 meses los ratones tratados con DCs de ratones lúpicos presentaban un aumento notable de LB CD5+ tanto en sangre como en el bazo, fenómeno que se observa sólo en ratones lúpicos. Este trabajo demuestra que existe un trafico aberrante y una acumulación anormal de DCs en diferentes tejidos durante el desarrollo del lupus. Estas observaciones podrían explicar en parte la hiperactivación de los LT y el desarrollo y sobrevida de células plasmáticas auto-reactivas responsables de la generación de auto-anticuerpos. Finalmente concluimos que las DCs cumplen un rol esencial en la iniciación, progreso y mantención del lupus.

Systemic Lupus Erythematosus (SLE) is an autoimmune disease characterized by increased autoantibody production that leads to multiple tissue injury. While autoreactive B lymphocytes are the key mediators of inflammation in lupus, dendritic cells (DCs) are important orchestrators of immune responses and key components in fine-tuning the balance between tolerance and immunity. This fine-tuning regulation is mediated by interactions with both T and B lymphocytes. Due to this is that DCs have been implicated in the pathogenesis of autoimmune diseases, particularly SLE. In this work we postulate that autoimmune DCs, from mice that have developed lupus, exhibit functional and phenotypic characteristics that allow them to trigger T and B cell hyperactivation and promote an exacerbated humoral response in SLE. By using the (NZWXNZB) F1 strain, murine model for SLE, we found that these mice present an abnormal expansion of DCs, both cDC and pDC, in their spleen. Phenotypic characterization of the pDC subset of lupic mice suggests that they consist specifically on IFN- a-producing cells. Apoptosis assays suggest that pDC have a higher viability in comparison with other DC sub-populations, which could in part explain their accumulation in the spleen of lupic mice. Flow cytometry analysis showed that splenic DCs from lupic mice present a hyper activated phenotype, characterized by the over expression of different co-stimulatory molecules. Competitive homing assays demonstrated that splenic DC from lupic mice have a greater migratory capacity towards various lymphoid organs compared to splenic DCs from control mice. On the other hand lupic mice thymus present increased DCs numbers and a higher percentages of T regulatory (Treg) cells compared to control mice which suggests that thymic DCs from lupic mice are in part responsible for the expansion of thymic Tregs. To address the in vivo role of DCs during lupus we carried out adoptive transfer experiments where young pre-autoimmune (NZWXNZB) F1 mice (prelupic) were injected i.v. with splenic DCs of either control or old autoimmune (NZWxNZB) F1 mice (lupic). Progression of the disease was monitored by the detection of autoantibodies on blood serum and proteinuria levels. Splenic DCs from lupic mice produces an increase of autoantibody titers compared to the transfer of control DCs, nevertheless these mice didn't present proteinuria. After two months lupic DCs treated mice presented a significant increase of CD5* B cells in peripheral blood and spleen, a phenomenon observed only in lupic mice. This work demonstrates the presence of an aberrant traffic and abnormal accumulation of DCs in different tissues during lupus. These observations could explain in part the hyper activation of T cells and the development and survival of auto-reactive plasma cells responsible for the generation of autoantibodies. Finally we conclude that DCs play an essential role in the initiation, progression and maintenance of lupus.