Funciones de las células T reguladoras en el control inflamatorio e integridad de la barrera intestina en la cirrosis

Abstract

Antecedentes: Las infecciones bacterianas suponen una complicación frecuente en la cirrosis avanzada siendo la más recurrente la peritonitis bacteriana espontánea (PBE). El mecanismo patogénico que explica su desarrollo es la traslocación bacteriana (TB), que se produce por una disbiosis de la microbiota intestinal, un incremento en la permeabilidad intestinal a antígenos bacterianos y una alteración en la respuesta inmune del huésped. La inflamación inducida por la TB de bacterias o de sus productos durante la cirrosis contribuye a su progresión y facilita el desarrollo de complicaciones. El uso de estrategias enfocadas a disminuir los episodios de TB es deseable en estos pacientes. El tratamiento con quinolonas poco absorbibles, norfloxacino (Nflx), como medida profiláctica para reducir la carga entérica de bacterias ha demostrado reducir la incidencia de la PBE, pero se ha relacionado con el desarrollo de resistencias. El estudio de los mecanismos por los que el Nflx ejerce un efecto inmunomodulador puede ayudar a la comprensión de la interacción entre la microbiota y su huésped. En nuestro grupo hemos descrito la implicación de la interleucina (IL)-10 en este efecto. Las células T reguladoras (Treg) son una población de células T CD4+ productoras de IL-10, que resulta clave en la inducción de homeostasis intestinal al restringir las respuestas proinflamatorias.

Objetivos: Identificar si la población Treg está involucrada en el mecanismo por el que el Nflx compensa el ambiente inflamatorio durante la cirrosis, así como evaluar el efecto que ejerce la homeostasis intestinal inducida por esta población celular en la prevención de episodios de TB durante la cirrosis experimental.

Métodos: En la tesis doctoral se han realizado experimentos utilizando muestras de pacientes cirróticos y ratones con cirrosis inducida por administración de CCl4 por vía intragástrica durante 12 semanas. De esta forma, se incluyeron pacientes ingresados de forma consecutiva con cirrosis y líquido ascítico (LA) que presentasen: PBE, LA no infectado y en tratamiento con Nflx como profilaxis secundaria de PBE (grupo DIS). Las células Treg de sangre periférica de pacientes se definieron mediante citometría de flujo como células CD4+CD25+FoxP3+. Se evaluó la señalización coestimuladora de células dendríticas (CDs) humanas y se midieron los niveles séricos de Nflx e IL-10. Para conocer la contribución específica de las Treg, los protocolos de daño hepático fueron realizados sobre ratones wild type (WT) y Recombination activating gene (Rag)-1 knockout (Rag1-/-). Así, se realizaron experimentos de transferencia de células T CD4+ vírgenes y Treg procedentes de ratones WT no cirróticos a ratones inmunodeficientes Rag1-/- con cirrosis. Subgrupos de animales fueron tratados con Nflx, así como estimulados con Escherichia coli (E. coli) por vía oral. En estos animales se evaluó: 1) la señalización coestimuladora en CDs, 2) los niveles sistémicos de interferón (IFN)-γ, IL-2 e IL-10, 3) la TB de ADN bacteriano (ADNbact), lipopolisacárido (LPS) y dextrano, 4) los niveles de expresión génica y proteica de proteínas tight-junction (TJ) en muestras de colon, 5) el perfil Th y producción génica de IL-10 de linfocitos intestinales en respuesta a E. coli y 6) los niveles de ácidos grasos de cadena corta (AGCCs) antes y después de la administración de E. coli.

Resultados: En el primer estudio se incluyeron 84 pacientes. El porcentaje de Treg aumentó significativamente en pacientes del grupo DIS en comparación con pacientes con PBE o con LA no infectado. Se observó una correlación positiva entre Treg y los niveles séricos de Nflx e IL-10. Las CDs de pacientes con DIS mostraron una disminución significativa en la expresión de CD80 y CD86 en comparación con pacientes con PBE y con LA no infectado y se correlacionó con los niveles de Nflx. La modulación de la señalización coestimuladora por Nflx no se detectó en ratones Rag1-/- ni en ratones Rag1-/- reconstituidos con células T vírgenes. Sin embargo, la administración de células T vírgenes y Treg se asoció con una expresión significativamente disminuida de CD80 y CD86 en presencia de Nflx. Por último, el efecto inmunomodulador del Nflx sobre la reducción de IL-2 e IFN-γ y sobre el aumento de IL-10 se logró significativamente sólo cuando se restauró la población Treg en ratones Rag1-/-. En el segundo estudio se observó que los ratones Rag1-/- cotransferidos con células T vírgenes y Treg mostraron una reducción significativa en la permeabilidad intestinal a la TB de antígenos bacterianos y se recuperó la expresión de las proteínas TJ en el colon de ratones Rag1-/-. La administración de células T vírgenes y Treg en ratones Rag1-/- restringió la diferenciación proinflamatoria Th1/Th17 de los linfocitos intestinales en respuesta a E. coli. La concentración de los principales AGCCs resultó en una reducción significativa en ratones Rag1-/- después de la administración oral de E. coli, pero permaneció inalterada en ratones Rag1-/- cotransferidos con células T vírgenes y Treg. De la misma forma, la expresión de los receptores de AGCCs se redujo por el tratamiento con E. coli pero sus niveles fueron restablecidos en ratones reconstituidos con linfocitos T vírgenes y Treg en ratones Rag1-/-.

Conclusiones: Estos resultados muestran la implicación de las Treg en el mecanismo por el cual el Nflx ejerce efectos inmunomoduladores más allá de su efecto bactericida en la cirrosis. Además, la mejora en la homeostasis intestinal inducida por este tipo celular al restringir la permeabilidad intestinal, limitar la diferenciación inflamatoria local de los linfocitos intestinales y disminuir la pérdida de AGCCs refuerzan el valor de esta población celular en la prevención de la TB en la cirrosis.