Caracterización de los macrófagos del pez cebra en eventos de inflamación por daño tisular

Abstract

El rol de los macrófagos durante la regeneración de tejidos en el pez cebra ha sido ampliamente documentado en los últimos años. Sin embargo, existe evidencia de que los macrófagos del pez cebra son una población heterogénea de células, con funciones diferentes durante respuestas inflamatorias gatilladas por infección o daño tisular. En este trabajo, se realizó una clasificación de los macrófagos presentes en larvas de pez cebra de acuerdo a su ubicación, morfología y migración en condiciones homeostáticas. En primer lugar, fue posible distinguir macrófagos residentes de tejidos periféricos y, un segundo grupo, localizados en tejidos hematopoiéticos, lo que sugiere un estado de diferenciación o activación distinto entre ellos. Segundo, dentro del marco de un daño tisular inducido por la amputación de la aleta caudal en larvas, se estudió el reclutamiento de ambas poblaciones hacia la zona afectada, así como también los efectos de su ausencia, con el fin de caracterizar el funcionamiento especifico de cada población en el proceso regenerativo. De esta manera, fue posible determinar que los macrófagos periféricos son necesarios para la correcta regeneración del tejido perdido debido a su temprano reclutamiento y al efecto que tienen sobre la regulación de muerte celular y proliferación en el blastema. Además, se observó que los macrófagos periféricos contribuyen a la regeneración de la aleta caudal a través de la regulación negativa de mediadores pro-inflamatorios en el sitio de daño, tales como interleuquina-1β (il1b) y especies reactivas de oxígeno (ROS). Este trabajo revela la existencia de una diversidad funcional en la población de macrófagos presentes en la larva de pez cebra durante una respuesta inflamatoria por daño tisular y en la regeneración de tejidos.

The role of macrophages during regeneration in zebrafish has been well documented during the last years. Nevertheless, new evidence indicates that zebrafish macrophages are a heterogeneous population of cells, and that they can play different roles during immune responses and in tissue restoration after damage and infection. In this work, we first aimed to classify zebrafish macrophages according to their location in the larva, morphology and migration parameters during homeostasis, distinguishing peripheral and hematopoietic tissue-resident macrophages, and suggesting that these populations have a different activation status. Using the tail fin amputation in zebrafish larvae as a method to analyze the recruitment and the role of both macrophage populations during inflammation and tissue regeneration, we observed that peripheral macrophages were the main contributors of tail fin regeneration, based on their early recruitment to the damage site, and their regulation of cell death and blastema proliferation, and therefore, in the restoration of the lost fin. Further, we assign a specific role for peripheral tissue-resident macrophages, and we propose that these cells contribute to tail fin regeneration through the down-regulation of the interleukin-1β expression (il1b) and reactive oxygen species (ROS) accumulation in the damaged site. This work suggests that there is a functional diversity in macrophages recruited after tissue damage in zebrafish larvae during inflammation and tissue regeneration.