Rol de MeCP2 en respuestas neuroinmunes en un modelo animal de desórdenes del neurodesarrollo

Abstract

El Síndrome de Rett es un desorden severo y progresivo ligado al sexo, ya que se manifiesta como una enfermedad neurológica vinculada a mutaciones en el gen MeCP2 que se localiza en el cromosoma X. MeCP2 se expresa en todos los tejidos, en especial en neuronas y, por ende, mayormente se han descripto y estudiado mecanismos de la falta de MeCP2 en estas células. Sin embargo, en los últimos años se ha podido establecer que MeCP2 se expresa en células inmunes. Hasta el momento no se ha establecido como la presencia de la proteína MeCP2 truncada o mutante (MUT) puede mantener ciertas funciones esenciales para las respuestas inmunes tanto a nivel del sistema nervioso como en el resto de la fisiología del organismo. Dado que en humanos con RTT MeCP2 se expresa como una proteína “parcialmente Funcional”, el objetivo de esta tesis fue el de evaluar si la mutación en MeCP2 altera o interfiere En respuestas inmunes in-vitro e in-vivo. Con el fin de caracterizar la respuesta inmune invitro, Macrófagos diferenciados de medula ósea (MDMO) fueron estimulados con LPS+IFNg o IL-4 para caracterizar las respuestas M1 y M2 respectivamente. Para el análisis in-vivo, ratones MUT fueron expuestos a un desafío autoinmune, la EAE -encefalomielitis autoinmune experimental-y se estudió la respuesta inmune en SNC y bazo. El análisis in-vitro de MDMO mostro que la mutación en MeCP2 interfiere con la respuesta inmune. MDMO estimulados con LPS+IFNg respondieron expresando mayores niveles de TNFa, una citoquina prototipica del perfil M1. Además, se observó que en MDMOMUT estimulados con IL-4, el nivel de expresión de IL-10 y FIZZ1 fue menor respecto al expresado por MDMO-WT. Además, MDMO-MUT no pudieron aumentar la expresión del receptor de manosa y marcador prototipico de macrófagos M2, CD206, al ser expuestos a IL-4. Esto indicaría que mutaciones en MeCP2 en macrófagos lleva a una desregulación de la respuesta inmune al mostrar un perfil exacerbado pro-inflamatorio y al interferir con producir respuestas inmunoregulatorias frente a estímulos polarizantes. Para el estudio in-vivo, ratones WT y MUT se inmunizaron con MOG (glicoproteína de mielina de oligodendrocito) en emulsión con el adyuvante completo de Freund. Posteriormente se analizaron los signos clínicos diariamente identificando la flacidez en cola y patas traseras. Se sacrificaron en etapa aguda (12 días post inducción -dpi-) y crónica de la EAE (30 dpi). Al estudiar la respuesta de ratones MUT-EAE, se pudo establecer que MeCP2 es un factor necesario para el mantenimiento de la tolerancia inmunológica. Ratones MUT-EAE mostraron un inicio de la enfermedad precoz y signos clínicos más severos que animales WT inmunizados con MOG. Además, los signos clínicos en la etapa aguda, fue acompañada por un aumento de infiltrados celulares en medula espinal (sitio blanco de la EAE) sin afectar la expresión de Iba-1 ni el nivel de microgliosis. A nivel periférico se pudo determinar que, durante la etapa aguda de la EAE, células mononucleares (CMN) aisladas de bazo de animales MUT-EAE y re-estimuladas in-vitro, liberaron mayores cantidades de IL-2 e IL-4 al medio y menores de IL-10. Durante la EAE en etapa crónica se pudo evidenciar que animales MUT tardaron más tiempo en la recuperación que animales WT. En el SNC, a los 30 dpi, no se encontraron diferencias significativas en el nivel de infiltración entre animales MUT y WT, al igual que en el nivel de microgliosis. Sin embargo, al analizar el nivel de expresión de genes de citoquinas pro-inflamatorias como TNFa e IFNg, se pudo determinar que animales MUT mantenían niveles más elevados que los WT. Esto indicaría que existe una alteración en la respuesta inmune a largo plazo, luego de un desafío autoinmune. Al evaluar el perfil inmunológico periférico al aislar CMN de bazo y re estimulándolas in-vitro con MOG, se pudo determinar que estas poblaciones celulares mantienen una reactividad exacerbada frente a MOG ya que, en su presencia, se liberaron mayores cantidades de IFNg. Finalmente, el análisis de expresión génica en medulas obtenidas durante la etapa crónica, determino que el desbalance de la producción de citoquinas como IFNg y TNFa también está representado a nivel del SNC. Además, se pudo determinar que ratones MUT-EAE, expresaron mayores niveles de IL-1b, y menores de IL-10, FoxP3 y CX3CR1. En conclusión, mutaciones en MeCP2 generan mayor susceptibilidad al desarrollo de estados inflamatorios. Los principales cambios en respuestas inmunes mediados por MeCP2 mutada dependen de su activación ya que induce un balance pro/anti inflamatorio alterado en condiciones polarizantes. Este trabajo es el primero en demostrar que mutaciones en MeCP2 llevan a deficiencias en la función de macrófagos para responder en condiciones polarizantes anti-inflamatorias. Resulta importante en el futuro poder evaluar posibles genes blanco susceptibles a una regulación epigenetica. Estos estudios podrán sentar las bases para comprender la patogénesis molecular y celular subyacente de RTT, y diseñar estrategias terapéuticas efectivas.