Participación de macrófagos CD64+ de lámina propia en la homeostasis intestinal

Abstract

La inmunidad del tracto intestinal involucra una compleja red de interacciones entre el epitelio, la microbiota y los metabolitos que genera, y las células inmunes. El componente mayoritario de la microbiota son bacterias que se distribuyen como un gradiente desde el intestino delgado al colon, en donde alcanzan su concentración máxima. Cuando el sofisticado equilibrio establecido entre microbiota y huésped se altera y se produce el ingreso de microorganismos a la mucosa intestinal, se estimula un estado inflamatorio en muchos casos difícil de contrarrestar que puede conducir al desarrollo de enfermedades inflamatorias intestinales. Los macrófagos (MØs), células inmunes capaces de eliminar las bacterias través de la fagocitosis mediada por receptores, juegan un papel central en el desarrollo de dichas enfermedades. En el presente trabajo de Tesis se describió la modulación del receptor CD64 (FcγRI) en macrófagos de lámina propia de colon en condiciones inflamatorias usando como modelo la colitis inducida por dextran sulfato de sodio (DSS). Utilizando citometría de flujo y microscopía de fluorescencia, se encontró que los macrófagos residentes identificados con el marcador F4/80, un marcador de linaje de función desconocida, disminuyen la expresión de CD64 durante la colitis, probablemente debido a un reciclado más activo y rápido del receptor estimulado por el ingreso de bacterias. La misma modulación se observó en experimentos de transferencia de células mononucleares de médula ósea, indicando que son las señales del ambiente y no las características intrínsecas de las células, las responsables del cambio. En el estado inflamatorio, se alteró la distribución homogénea observada en condiciones homeostáticas, predominando los agregados alrededor de focos de tejido injuriado donde la abundancia de antígenos probablemente sería mayor. Los datos de esta Tesis también mostraron que el uso de medios condicionados para mimetizar el ambiente intestinal, si bien no reproduce completamente los efectos observados en los MØs aislados de LP, permitió demostrar que la disminución en la frecuencia de células que expresan el marcador CD64 ocurre exclusivamente en presencia de complejos inmunes, aún en condiciones sumamente inflamatorias. Estos resultados fueron consistentes con la disminución en la frecuencia y la expresión del marcador CD64 detectada en MØs de LP de ratones DSS aislados cuando la severidad en injuria y la perturbación de la permeabilidad sugieren que habría abundancia de CIs en el tejido. Al evaluar en la materia fecal la presencia de complejos inmunes formados por bacterias, se encontró que en la condición DSS la cantidad de bacterias recubiertas, tanto con IgG como con IgA, fue mayor comparada con la condición control. Durante el desarrollo de la colitis, la evaluación día por día mostró que los complejos inmunes dobles positivos incrementron rápidamente y se mantuvieron en la etapa de mayor severidad, en detrimento de complejos inmunes formados por bacterias y sólo una de las inmunoglobulinas (IgG ó IgA). Del estudio de líquidos luminales intestinales se concluyó que aquellos provenientes de animales DSS tuvieron una capacidad opsonizante más potente, con una significativa influencia de la IgG y que serían estas diferencias, y no los cambios de la microbiota, las que expliquen los distintos patrones detectados en relación a los controles. Las bacterias opsonizadas con IgG + IgA, fijadas o viables provenientes de animales DSS estimularon la producción de citoquinas tales como IL-6, IL-10, TNF y nitritos en macrófagos extraídos de lámina propia. Finalmente, cuando macrófagos extraídos de lámina propia fueron estimulados con bacterias comerciales (E. coli pHrodo Green) opsonizadas con líquidos luminales del colon se evidenció una clara partición entre células con expresión elevada (CD64hi) o intermedia (CD64int) del marcador CD64. En todas las condiciones evaluadas los macrófagos CD64hi tuvieron mayor capacidad fagocítica, en tanto que las células CD64int de menor actividad fagocítica, mostraron un incremento significativo en la incorporación de bacterias sólo cuando estuvieron opsonizadas con líquido luminal DSS. La potencia de la doble opsonización incluiría estimulación a través de CD64 y también del receptor Dectina-1. Los resultados de este trabajo demostrarían que en condiciones inflamatorias, cuando la exposición de la mucosa a antígenos luminales se exacerba, los macrófagos intestinales modulan la expresión de CD64, dirigiendo su polarización hacia un fenotipo restaurador, con gran capacidad fagocítica y liberación de citoquinas que ayudarían a controlar la inflamación y reparar el tejido. En conclusión, este trabajo de Tesis contribuyó al conocimiento de la función del marcador CD64 en macrófagos de la lámina propia colónica evidenciando que es un receptor funcional tanto en condiciones homeostáticas como en un contexto inflamatorio, capaz de modularse según los requerimientos inmunológicos del tejido. Estos resultados remarcan la plasticidad de los macrófagos CD64+ de lámina propia de colon en el complejo escenario de la mucosa intestinal. Por otra parte, la existencia de poblaciones heterogéneas y las diferencias asociadas a especies bacterianas y a la composición del líquido luminal muestran que es necesario seguir trabajando en la caracterización de dichas macrófagos en cada modelo en particular para un conocimiento más preciso y completo de la respuesta que desencadenaría un potencial estímulo inflamatorio.