Subpoblaciones de macrófagos en el intestino humano

Fuente: Bernardo D, et al. Mucosal Immunol. 2018 Jul;11(4):1114-1126.

doi: 10.1038/s41385-018-0030-7. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29743615)

Autor:

David Bernardo, Gut Immunology Research Group. Hospital Universitario de La Princesa and Instituto de Investigación Sanitaria Princesa (IIS-IP), Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Hepáticas y Digestivas (CIBEREHD). Madrid, Diego de León 62. 28006. Spain. Email d.bernardo.ordiz@gmail.com

Agradecimientos:

Los autores de este artículo agradecen las críticas y sugerencias realizadas durante su desarrollo por los Dres. Elizabeth R. Mann (University of Manchester) y Prof. William W. Agace (DTU Copenhagen & Lund University). Esta investigación ha sido parcialmente financiada a través del Ministerio de Economía (SAF2014-56642-JIN), el Instituto de Salud Carlos III (PIE13/00041; EHD16PI02), la Asociación Española de Gastroenterología (Becas para Nuevos Investigadores 2016 y 2017) y la Comunidad de Madrid (Programa de Garantía Juvenil 2015 y 2016).

 

Resumen

Tras haber desarrollado mi carrera investigadora en el Imperial College London y el St Mark´s Hospital de Londres durante 6 años, en Mayo del 2015 decidí re-incorporarme a trabajar en España como el coordinador del Gut Immunology Research Lab asociado a la Unidad de Enfermedad Inflamatoria intestinal del Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital Universitario de La Princesa (IIS-IP) y del CIBERehd.

Si bien no ha sido para nada sencillo empezar un laboratorio completamente nuevo desde cero, el apoyo de todo el Servicio de Gastroenterología de dicho Hospital en general, y de la Unidad de Enfermedad Inflamatoria Intestinal (EII) en particular, facilitó mucho mi vuelta a la rutina española. Es por ello que me siento particularmente orgulloso de este estudio, que ha sido realizado íntegramente en España y que espero, sea, el inicio de muchos otros trabajos que podamos liberar desde nuestro centro.

En este estudio nos centramos en caracterizar los macrófagos (MΦ) del intestino, en tanto que son las células presentadoras de antígeno más abundantes en la mucosa intestinal humana. Si bien los MΦ imprescindibles para mantener los mecanismos tolerancia inmune en condiciones de no inflamación, ayudan a su vez a exacerbar las respuestas inmunes durante los procesos inflamatorios. Sin embargo, la mayor parte del conocimiento actual sobre la biología de los MΦ intestinales se ha obtenido desde modelos murinos, desconociéndose por tanto su fenotipo y función en el intestino humano. Para ello, procedimos a obtener biopsias intestinales de controles sanos, así como de pacientes con EII (tanto enfermedad de Crohn como colitis ulcerosa) que acudían al hospital a realizarse una colonoscopia. Las biopsias fueron procesadas en el laboratorio para obtener suspensiones celulares que fueron caracterizadas por citometría de flujo. Los MΦ intestinales humanos se identificaron (dentro de la fracción leucocitaria no doblete y viable) como células CD45+HLA-DR+CD14+CD64+. Lo primero que vimos, es que por oposición a otros estudios que consideran a los MΦ como una única entidad, éstos se pueden dividir en sub-poblaciones en base a los niveles de expresión de CD11c, CCR2 y CX3CR1. De hecho, la fracción CD11caltoCCR2+CX3CR1+ presenta un fenotipo muy similar al de los monocitos circulantes clásicos (CD14+) motivo por el que consideramos que son monocitos recién llegados a la mucosa. Pro el contrario, existe otra población de fenotipo CD11cCCR2CX3CR1que asemejan a MΦ residentes, existiendo a su vez un tercera población intermedia o de transición CD11cmedianoCCR2+/-CX3CR1+/- entre las dos previas. Las células CD11calto (parecidas a los monocitos) eran además pro-inflamatorias, pues producen IL-1β de forma espontanea así como en respuesta a LPS. Por el contario, la población CD11c produce la citocina inmunosupresora IL-10, tanto de forma espontanea como en presencia de LPS, mostrando la población CD11cmediano un fenotipo y función intermedio entre los dos primeros. Al estudiar la mucosa de los pacientes con EII activa (tanto EC como CU), pudimos observar como era específicamente la población pro-inflamatoria CD11calto la población de macrófagos que estaba expandida en este tejido, por oposición a las poblaciones CD11cmediano o CD11c que no mostraban diferencias con la mucosa no inflamada de dichos pacientes o con los controles sanos. A su vez, también demostramos como la población tolerogénica CD11c productora de IL-10 era derivada de los monocitos circulantes CD14+ siguiendo su condicionamiento por la mucosa intestinal. Finalmente, descubrimos que los monocitos infiltran el tejido de forma dependiente de CCR2, estando este mecanismos alterado en los pacientes con EII activa.

En resumen, en este artículo hemos demostrado como los MΦ del intestino humano se pueden diferenciar en sub-poblaciones con fenotipo y función claramente diferenciados. De esta forma, los monocitos circulantes CD14+ infiltran de forma constitutiva la mucosa intestinal de forma dependiente de CCR2 como células pro-inflamatorias (CD11caltoCCR2+CX3CR1+). Una vez en el tejido, las células son condicionadas por el microambiente intestinal para diferenciarse hacia MΦ intermedios o de transición (CD11cmedianoCCR2+/-CX3CR1+/-) y finalmente diferenciarse hacia MΦ tolerogénicos (CD11cCCR2CX3CR1) que median los mecanismos de la homeostasis intestinal. Este proceso, sin embargo, se encuentra alterado en el tejido inflamado de los pacientes con EII activa donde, en primer lugar, existe una migración aumentada de los monocitos hacia la mucosa donde, sin embargo, no completan su diferenciación hacia MΦ tolerogénicos sino que se acumulan como células pro-inflamatorias que magnifican la respuesta inmune. Identificar por tanto los mecanismos que i) median el reclutamiento de los monocitos hacia la mucosa; así como ii) su posterior diferenciación hacia MΦ tolerogénicos podría ayudarnos a desarrollar nuestras estrategias inmunomoduladoras en la EII.

 

 

By | 2018-08-30T08:55:36+00:00 agosto 30th, 2018|Artículos, Investigación|0 Comments

About the Author:

David Bernardo
Licenciado en Biología por la Universidad de Oviedo y Doctor en Inmunología por la Universidad de Valladolid. Se inició en el mundo de la investigación en la Universidad de Oviedo en el campo de la genética de poblaciones y evolutiva así como en la mejora genética (2001-2004). En 2005, decidió dar un vuelco a su carrera investigadora iniciándose en el campo de la inmunología del intestino humano, campo en el que se ha especializado. Desde entonces ha realizado sus investigaciones en la Universidad de Valladolid (2005-2008), Vrije Universiteit van Amsterdam en los Países Bajos (2006) y en el Imperial College London del Reino Unido (2009-2015). Desde Mayo de 2015, se encuentra coordinando un grupo de investigación en el Hospital Universitario de La Princesa (Madrid) con el objetivo de comprender las bases fisiopatológicas que subyacen al desarrollo de las enfermedades inflamatorias intestinales con la meta de desarrollar nuevos inmunoterapias así como de desarrollar nuevos biomarcadores.

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