Evaluación de la activación del eje IRE1/XBP1 en células ILC3 residentes en el intestino delgado

Abstract

La inmunidad intestinal es fundamental para mantener la homeostasis y proteger al organismo frente a patógenos. En este contexto, las células linfoides innatas del grupo 3 (ILC3) desempeñan un papel clave en la regulación de la respuesta inmune y el mantenimiento de la barrera epitelial mediante la producción de citoquinas como IL-22 e IL-17. Estudios recientes han propuesto que el eje IRE1/XBP1, tradicionalmente asociado a la respuesta a proteínas mal plegadas (UPR), también cumple funciones inmunorreguladoras en estas células y en otras importantes para la inmunidad intestinal como las células dendríticas (DCs). Sin embargo, aún no se conoce con precisión el nivel de activación de esta vía en las ILC3, ni cómo la regulación de este sensor en las DCs puede influir en la frecuencia o funcionalidad de las ILC3 en el contexto tisular. Este estudio tuvo como objetivo evaluar la activación del eje IRE1/XBP1 en ILC3 de la lámina propia del intestino delgado (siLP) y determinar cómo la disfunción de esta vía en DCs afecta la producción de IL-17 por parte de las ILC3. Para ello, se optimizó una estrategia de gating mediante citometría de flujo, con el fin de diferenciar ILC3 de otras poblaciones inmunes. Posteriormente, se utilizaron modelos transgénicos reporteros ‘ERAI’ (ER-Stress Activated Indicator), que permitieron visualizar la actividad RNAsa de IRE1 mediante la expresión de la proteína fluorescente Venus. Se identificaron poblaciones de ILC3, las cuales evidenciaron una activación basal del eje IRE1/XBP1, incluso en ausencia de estímulos. No obstante, este nivel fue menor que el observado en células dendríticas convencionales de tipo 1 (cDC1), conocidas por presentar la mayor activación basal de esta vía entre las células inmunes de la siLP. Adicionalmente, se midió la concentración de IL-17 en sobrenadantes de explantes de intestino delgado, y la frecuencia de ILC3 productoras de esta citoquina. Se compararon ratones wild type (WT) con ratones CD11c-Cre IRE1fl/fl (IRE1truncDC), portadores de una deleción condicional de IRE1 en células dendríticas CD11c+. Los resultados mostraron una tendencia al aumento de IL-17 en el duodeno de ratones IRE1truncDC de 12-13 semanas, y de forma concordante, una mayor frecuencia de ILC3 productoras de IL-17 en este fenotipo. Estos hallazgos sugieren que la señalización del eje IRE1/XBP1 en células dendríticas actúa como un regulador de la respuesta exacerbada de tipo 3 en el intestino delgado, probablemente al limitar la expansión de ILC3 productoras de IL-17. En conjunto, este estudio contribuye al entendimiento del papel inmunorregulador del eje IRE1/XBP1 en la homeostasis intestinal mediada por ILC3, así como los mecanismos de interacción entre estas células y las DCs, abriendo nuevas perspectivas para su investigación en trastornos inflamatorios del tracto gastrointestinal.

Intestinal immunity isfundamental to maintaining homeostasis and protecting the host against pathogens. In this context, group 3 innate lymphoid cells (ILC3) play a key role in regulating immune responses and maintaining the integrity of the epithelial barrier by the production of cytokines such as IL-22 and IL-17. Recent studies have proposed that the IRE1/XBP1 axis, traditionally associated with the unfolded protein response (UPR), also performs immunoregulatory functions in ILC3. However, the level of activation of this pathway in ILC3 remains unclear, as does whether activation of this axis in dendritic cells (DCs) can influence ILC3 frequency or functionality within the tissue environment. This study aimed to evaluate the activation of the IRE1/XBP1 axis in small intestinal lamina propria (siLP) ILC3 and determine how dysfunction of this pathway in DCs affects IL-17 production by ILC3. For this purpose, a gating strategy was optimized using flow cytometry, to discriminate ILC3 from other immune populations. Subsequently, transgenic reporter mice ‘ERAI’ (ER-Stress Activated Indicator) were used to visualize IRE1 RNase activity by expression of fluorescent protein Venus. ILC3 populations were identified, showing basal activation of the IRE1/XBP1 axis even in the absence of stimulation. By comparison, this activation level was lower than that observed in conventional dendritic cells type 1 (cDC1), which are known to exhibit higher basal activation of this pathway among siLP immune cells. In addition, IL-17 concentration was measured in supernatants from small intestinal explants, along with the frequency of IL-17–producing ILC3. Wild-type (WT) mice were compared with CD11c-Cre IRE1fl/fl mice (IRE1truncDC), which carry a conditional deletion of IRE1 in CD11c⁺ dendritic cells. The results showed a trend toward increased IL-17 levels in the duodenum of 12–13-week-old IRE1truncDC mice, along with a higher frequency of IL-17–producing ILC3 in this phenotype compared to WT. These findings indicate that IRE1/XBP1 signaling in dendritic cells restricts exacerbated type 3 responses in the small intestine, possibly by limiting the expansion of IL-17–producing ILC3. Altogether, this study contributes to the understanding of the immunoregulatory role of the IRE1/XBP1 axis in ILC3-mediated intestinal homeostasis, as well as the mechanisms of interaction between these cells and DCs, opening new avenues for research into gastrointestinal inflammatory disorders.