TFEB controla la presentación de antígenos de células dendríticas para modular el equilibrio inmunológico en el asma


Resumen

Objetivo

El asma es una de las afecciones crónicas más comunes en niños, y su desarrollo está relacionado con la activación de células dendríticas (CD) en la presentación de antígenos y el desequilibrio entre subgrupos de células T. Este estudio pretende examinar el rol del factor de transcripción EB (TFEB) en la regulación del proceso de presentación de antígenos de las CD y su impacto en la diferenciación de subgrupos de células T.

Métodos

Se activaron las células dendríticas de la médula ósea (BMDC) con ácaros del polvo (HDM) y se sometieron a secuenciación de ARN (RNA-seq) para identificar genes expresados de manera diferencial. Se evaluaron los niveles de expresión de ARNm de TFEB en células mononucleares de sangre periférica (PBMC) de niños sanos y con asma. En un modelo de ratón con asma inducida por HDM, se evaluó la expresión de TFEB en CD del tejido pulmonar. Otros experimentos involucraron BMDC LV-shTFEB cocultivadas con células T para explorar la influencia de TFEB en la presentación de antígenos de las CD, la diferenciación de subconjuntos de células T y la producción de citoquinas.

Resultados

La secuenciación transcriptómica identificó a TFEB como un gen con expresión significativamente diferencial asociado con vías del sistema inmunológico y la presentación de antígenos. En particular, la expresión de TFEB aumentó en PBMC de niños con diagnóstico de asma en comparación con los sanos. TFEB también mostró una mayor expresión en CD del tejido pulmonar de ratones asmáticos inducidos por HDM y en BMDC estimuladas por HDM. La inhibición de TFEB resultó en la regulación negativa de MHC II, CD80, CD86 y CD40 en CD, restableciendo el equilibrio entre subgrupos de células Th1/Th2 y Th17/Treg, suprimiendo la expresión de citocinas proinflamatorias como IL-4, IL-5, IL-13 e IL-17, mientras aumentaba la expresión de la citocina antiinflamatoria IL-10.

Conclusión

TFEB podría desempeñar un papel crucial en el desarrollo del asma al influir en la presentación de antígenos por parte de las CD, regular la diferenciación de subgrupos de células T e impactar en la secreción de citocinas. Su participación podría ser esencial para restaurar el equilibrio del sistema inmunológico en el asma. Estos hallazgos podrían abrir nuevas vías terapéuticas en el tratamiento del asma.

Introducción

El asma es una de las enfermedades respiratorias crónicas más comunes en niños, caracterizada por inflamación crónica de las vías respiratorias, hiperreactividad y remodelación irreversible de las paredes de las vías respiratorias. El asma alérgica, la forma más prevalente de esta enfermedad, resulta de la exposición a alérgenos ambientales inocuos como los ácaros del polvo doméstico (HDM), el polen y los hongos. El desarrollo del asma está directamente relacionado con la alteración de la homeostasis inmunitaria, donde la activación de células presentadoras de antígenos y el desequilibrio entre las células T efectoras y reguladoras juegan un papel crucial en este proceso. Las CD son las células presentadoras de antígenos más eficientes para desencadenar respuestas inmunitarias adaptativas. Tras la estimulación por factores externos, estas células activan sus funciones de presentación de antígenos, promoviendo así respuestas inmunitarias mediadas por células T efectoras. Las CD también son las células presentadoras más comunes en los pulmones y desempeñan un papel esencial en el mantenimiento de la homeostasis inmunitaria pulmonar. Al ser expuesto el tracto respiratorio a un alérgeno, las CD procesan este alérgeno en péptidos y migran a los ganglios linfáticos para presentarlo a las células T auxiliares CD4+, lo que conduce a la presentación del antígeno a dichas células. Luego, las células T auxiliares CD4+ se diferencian en diversos subtipos de células T, produciendo citocinas respectivas.

TFEB pertenece a la familia MiTF/TFE de factores de transcripción básicos y se ha relacionado con diversas afecciones, tales como enfermedades neurodegenerativas, trastornos metabólicos, obesidad, tumores y enfermedades lisosomales de almacenamiento. Estudios previos han demostrado que TFEB contribuye tanto a la respuesta inmunitaria no específica como a la adaptativa. Cuando los macrófagos se exponen a patógenos, TFEB facilita la transcripción de quimiocinas y citocinas proinflamatorias esenciales para la respuesta inmune. Además, la actividad transcripcional de TFEB se regula positivamente durante la activación de células T CD4+ y contribuye significativamente a la inmunidad humoral. Hallazgos recientes sugieren que TFEB asiste a las CD en la captura y transporte de antígenos a los lisosomas. TFEB aumenta la concentración de Ca2+ intracelular, activando el canal de calcio lisosomal TRPML1, lo que facilita la fusión de lisosomas con la membrana plasmática, promoviendo el transporte de moléculas de MHC II unidas a antígenos para expresarlas en la superficie celular externa, lo que repercute en la presentación cruzada de antígenos y mejora la activación de células T CD4+. Además, la migración de las CD desde la periferia a los ganglios linfáticos es regulada por un circuito de retroalimentación del eje TFEB-TRPML1 que se origina en los lisosomas. Estos descubrimientos sugieren que TFEB podría ser un factor clave en el inicio de la presentación de antígenos por parte de las CD y en la mediación de la respuesta inmunitaria de las células T CD4+. Sin embargo, aún no se comprende completamente cómo TFEB cambia en el asma y cuál es su impacto en la función presentadora de antígenos de las CD y la diferenciación de las células T. Por lo tanto, este estudio empleó secuenciación de ARN para identificar genes expresados de manera diferencial y evaluó la expresión de ARNm de TFEB en células mononucleares de sangre periférica (PBMC) de niños sanos y con asma. Además, mediante un modelo murino de asma inducida por HDM y un sistema de cocultivo de células dendríticas de la médula ósea (BMDC) y células T, se analizó exhaustivamente el papel de TFEB en el proceso de presentación de antígenos por parte de las CD y en la regulación de la respuesta inmunitaria de las células T CD4+.

Materiales y métodos

Cultivo de células

Se obtuvieron BMDC de fémures y tibias de ratones siguiendo procedimientos previamente descritos. Se aislaron células T del bazo de ratones C57BL/6 utilizando un kit de aislamiento de linfocitos de bazo de ratón, y se cocultivaron con BMDC en una proporción de 5:1 en placas de 12 pocillos durante 36 h con o sin estimulación con HDM (20 µg/ml). Se recogieron para experimentos posteriores el sobrenadante del cocultivo celular y las células cocultivadas. Todas las células se incubaron a 37 °C con 5% de CO2.

RNA-Seq y análisis de datos.

BMDC con condiciones de cultivo estables se dividieron en grupos experimentales y de control, estimulando aleatoriamente a los primeros con HDM (20 µg/ml) y dejando a los segundos sin estimulación. Tras una incubación a 37 °C con 5% de CO2 durante 36 h, se recopilaron los grupos para RNA-seq. Los genes diferenciales (DEG) entre ambos grupos se seleccionaron según criterios establecidos, y los datos se analizaron con diferentes herramientas bioinformáticas.

Sujetos humanos

Se reclutaron treinta y ocho sujetos del Hospital Infantil de la Universidad Médica de Chongqing en una proporción específica entre niños sanos y diagnosticados con asma. Se realizaron extracciones de muestra de sangre y ARN según protocolos estándar.

Modelo de ratón con asma alérgica inducida por HDM

Se usaron ratones C57BL/6 hembras para establecer un modelo de asma alérgica inducida por HDM, administrando solución HDM por vía intranasal. Al final del estudio, se realizaron pruebas experimentales relevantes.

Tinción histopatológica pulmonar e inmunohistoquímica.

El tejido pulmonar izquierdo de los ratones se preparó para tinción con hematoxilina y eosina, evaluando la inflamación en diferentes estructuras pulmonares.

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