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La incidencia del melanoma aumenta a mayor velocidad que la de otros cánceres y la sobrevida de pacientes con metástasis distantes es generalmente < l año. Con el avance en la comprensión de los requerimientos para inducir inmunidad las CD se han convertido en atractivos vectores para la inmunoterapia del cáncer. Consideradas las más potentes células presentadoras de Ag (APC), las células dendríticas (CD) actúan como centinelas del sistema inmune, patrullando a través de la sangre, tejidos periféricos, linfa y órganos linfoides secundarios alertando al sistema inmune y controlando sus decisiones más tempranas. En la periferia las CD inmaduras capturan antígenos (Ag) y migran hacia los órganos linfoides secundarios donde presentan dichos Ag a linfocitos T naïve induciendo la activación de la respuesta inmune. El objetivo del presente trabajo de Tesis fue estudiar desarrollar una vacuna anti-melanoma utilizando CD cargadas con células tumorales apoptóticas y estudiar los mecanismos involucrados en la respuesta inducida contra el tumor. Para ello, se utilizó el modelo de melanoma murino B16. El melanoma B16 es un tumor de origen espontáneo, débilmente inmunogénico y por lo tanto provee un marco adecuado para el estudio de la modulación de la respuesta inmune anti-tumoral. Las CD aisladas a partir de precursores de médula ósea fueron cultivadas en presencia de sobrenadante de cultivo de la línea productora de GM-CSF establecida mostraron un fenotipo inmaduro con baja expresión de moléculas MHC I y II y coestimulatorias y alta capacidad de captación antigénica tanto por fagocitosis de Ag particulados como endocitosis de macromoléculas. Luego de inducir la maduración con LPS se observó un marcado aumento en la expresión de moléculas MHC I y II y coestimulatorias y un aumento en la capacidad estimulatoria en cultivos mixtos alogeneicos. Ensayos de migración in vitro mostraron la alta capacidad migratoria de las CD inmaduras en respuesta a estímulos inflamatorios y de CD maduras en respuesta a quimioquinas constitutivamente secretadas en los ganglios linfáticos. Se comprobó también, mediante la realización de ensayos de migración in vivo, que las CD inyectadas subcutáneamente eran capaces de migrar hacia los ganglios linfáticos de drenaje. Estos resultados reflejaron el potencial de las CD obtenidas para su utilización en el diseño de una vacuna anti-tumoral. La apoptosis de las células B16 fue inducida por radiación y y evidenciada por tinción con Anexina V / IP. 48 hs después de la irradiación se observaron 70 —80 % de células apoptóticas caracterizadas por la tinción Anexina +/ IP - comparadas con lO—12 % en las células sin tratar. Las células Bl6 apoptóticas fueron eficientemente fagocitadas por CD inmaduras. Luego de 24 hs de cocultivo gran proporción (> 50 %) de CD había incorporado material apoptótico según se evidenció por FACS, microscopía confocal y microscopía electrónica. El cocultivo con células tumorales apoptóticas indujo la maduración de las CD, evidenciada por un aumento en la expresión de MHC II y CD86 respecto a CD inmaduras cultivadas en ausencia de células apoptóticas. Dicho aumento se observo principalmente en la población de CD que había incorporado material apoptótico. Otra evidencia de la maduración de las CD, fue la marcada disminución de la capacidad endocítica con respecto a CD inmaduras (intensidad de fluorescencia media 35,8 vs. 192,5). Luego de ser inyectadas subcutáneamente, CD cocultivadas con células apoptóticas o CD solas migraron hacia los ganglios linfáticos en forma comparable. Las CD encontradas en los ganglios correspondían a ~0.5% del inoculo original y en ambos casos se observo una expresión uniforme de MHC II y CD86 equivalente a la observada en CD maduras. La vacunación con CD cargadas con células tumorales apoptóticas (CD-Apo) indujo un alto nivel de protección contra el desarrollo del melanoma B16: 80 % de los animales permanecieron libres de tumor 12 semanas después del desafió. Dicha protección fue especifica para el melanoma B16, ya que todos los animales vacunados desarrollaron tumor cuando fueron desafiados con un tumor singeneico no relacionado. 80 % de los animales vacunados con CD-Apo y desafiados 10 semanas después de la inmunización permanecieron libres de tumor, consistente con la inducción de memoria inmunológica. Estudios de depleción in vivo de subpoblaciones linfocitarias demostraron que tanto linfocitos T CD4+ como CD8+ son son necesarios para la efectiva vacunación con CD-Apo. Se evidenció que ambas poblaciones linfocitarias son activadas para la producción de IFNy cuando son estimuladas con CD-Apo y CD-TRP-2. Además, los linfocitos CD8+ son capaces de reconocer células Bl6 intactas in vitro y de lisar células pulsadas con TRP-2 in vivo. El estudio de la inmunidad humoral demostró la presencia de anticuerpos específicos dirigidos contra las ce'lulas B16. Por último, en el análisis del sitio de inyección del tumor se observó un importante infiltrado de neutrófilos a tiempos muy tempranos, siendo máximo seis días después de la inyección del tumor. La presencia de linfocitos en el sitio de inyección se observó más tardíamente. Esto podría indicar que los neutrófilos también juegan un rol importante en el rechazo tumoral. En el presente trabajo de Tesis se ha demostrado por primera vez, que la vacunación con CD cargadas con células tumorales apoptóticas (CD-Apo) induce inmunidad a largo plazo dependiente de la acción combinada de linfocitos T CD4+ y CD8+ contra el melanoma B16 débilmente inmunogénico. Este modelo preclínico provee el marco necesario para la realización de estudios clínicos comparables utilizando CD-Apo como adyuvante para la inmunización activa contra el cáncer.

Las células dendríticas (DC) son las más eficientes células presentadoras de antígenos y cumplen un rol central en la inducción de la respuesta inmune primaria. El objetivo del presente trabajo fue estudiar la interacción de las DC con otros tipos celulares y con la matriz extracelular (MEC); los factores que modulan dicha interacción; y la capacidad de las DC para inducir la proliferación de células T. Para ello se utilizaron DC obtenidas a partir de monocitos de sangre periférica (moDC) empleando interleuquina (IL) 4 y el factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF), en presencia de suero humano (SH) o suero bovino fetal (SBF). Las moDC fueron capaces de adherirse a células endoteliales obtenidas a partir de vena de cordón umbilical humano (HUVEC) y a distintas proteínas de MEC. Esta adhesión fue modulada por citoquinas como el TNFα y la IL1β. Mientras que el tratamiento de las células endoteliales con TNFα indujo una mayor adhesión y migración de moDC, el tratamiento de las moDC con dicha citoquina provocó una disminución en la adhesión tanto a endotelio como a fibronectina (FN) y laminina (LM), pero no a colágeno tipo IV (Col tipo IV). Los efectos de esta citoquina fueron mediados por el receptor de tipo 11, cuya expresión disminuyó cuando las células se trataron con TNFα. La interacción de las moDC con HUVEC no activado fue parcialmente mediada por CD18, C029, CD49e y CD31. Por otro lado, la adhesión a proteínas de MEC fue mediada por las integrinas CD49e (para FN), CD49c y CD49f (para LM). La expresión de estas moléculas no se modificó con el tratamiento de las moDC con TNFα. Sin embargo, la activación de las integrinas con PMA revirtió el efecto inhibitoriodel TNFα sobre la adhesión a FN. Además de disminuir la adhesión a proteínas de MEC, el tratamiento de las moDC con TNFα e IL1β disminuyó el contenido intracelular de AMPc. Las células no adherentes a FN presentaron menores niveles de AMPc, mayor expresión de IL12 y mejor capacidad estimuladora de linfocitos T, comparadas con las células adherentes. En estas moDC el aumento del contenido de AMPc utilizando un inhibidor de la fosfodiesterasa o análogos de AMPc, revirtió el efecto del TNFα sobre la adhesión a FN y sobre su capacidad inmunoestimuladora. Por otro lado, estímulos “no clásicos” como el aumento de la osmolaridad extracelular modifican ciertas propiedades de las moDC, disminuyendo su capacidad endocítica. su adhesión a proteínas de MEC y su habilidad para inducir la proliferación de linfocitos T alogeneicos. El tratamiento hiperosmolar, además, provocó una disminución en el contenido de IL12, sin modificar la expresión de las moléculas HLA-I, HLA-DR, CD18, CD54 y CD86. Las moDC generadas bajo diferentes condiciones de cultivo presentaron características particulares. Las células cultivadas en presencia de SBF (moDC-SBF) expresaron CD80 en la superficie celular a diferencia de las células cultivadas en presencia de SH (moDC-SH). Estas últimas presentaron reservorios intracelulares de dicha molécula. Además, las moDC-SBF mostraron una mayor expresión de IL12 y una alta eficiencia para inducir la proliferación de células T durante una respuesta inmune antígeno específica, comparadas con las moDC-SH. Los resultados obtenidos en el presente trabajo sugieren que el TNFα actuaría sólo sobre la población de moDC que expresa el RTNF tipo II, posiblemente inactivando las integrinas que participan en la interacción con las proteínas de MEC, lo que resulta en una menor adhesión. Además, existiría una correlación entre el contenido de AMPc y los cambios inducidos por el TNFα en las moDC, tanto en la adhesión a FN como en su capacidad inmunoestimuladora. Por otro lado, el aumento en la osmolaridad extracelular podría generar moDC con baja habilidad para estimular la proliferaciónde células T, lo cual podría estar en parte debido a la menor producción de IL12 y la menor capacidad para incorporar antígenos bajo condiciones hiperosmolares. Finalmente, la expresión de CD80 podría depender de factores presentes en el suero utilizado durante el cultivo de las moDC. Resumen

Las células T regulatorias (Treg), una subpoblación de linfocitos T (LT) CD4+, son fundamentales para el mantenimiento de la tolerancia inmune hacia antígenos propios y ejercen múltiples funciones regulatorias y supresoras sobre diferentes poblaciones celulares. Las células Treg expresan constitutivamente el factor de transcripción Foxp3, las moléculas CD25 (cadena α del receptor de IL-2), CTLA-4, GITR, entre otras. Numerosos datos experimentales indican que las células Treg tienen una función impedida o alterada en diferentes enfermedades autoinmunes e inflamatorias. En el presente trabajo de tesis investigamos si ratones no obesos diabéticos (NOD), una cepa de ratón que desarrolla espontáneamente diversos procesos autoinmunes como diabetes tipo 1, tiroiditis, sialoadenitis y prostatitis con la edad, tienen una falla en las cantidades y/o funcionalidad de esta población celular. Para ello se realizó un estudio comparativo de la población células Treg en ratones NOD, C57BL/6 (B6), y BALB/c de 4-6 semanas de edad, previo a toda manifestación autoinmune reportada en la cepa NOD. Al comparar la proporción y los números absolutos de células Treg CD4+Foxp3+ en las diferentes cepas en estudio, se observó que, en condiciones basales, sin estimulación y a edades tempranas, ratones de la cepa NOD mostraron menores cantidades de células Treg y menor expresión de Foxp3 en órganos linfoides secundarios y en timo. En ensayos clásicos de inhibición de la proliferación de LT convencionales, observamos que células Treg de ratones NOD tenían menor capacidad supresora y por ende menor funcionalidad. Las diferencias no sólo fueron observadas en estado basal, sino también luego de la estimulación in vitro de las mismas. Tras la estimulación vía TCR en presencia de IL-2, células Treg esplénicas purificadas de ratones NOD mostraron una respuesta débil a IL-2 en comparación a células Treg de ratones B6 y BALB/c, observándose baja expresión de Foxp3, con grados de proliferación menores. Además, luego de la activación in vitro, se observó que expresaban bajos niveles de moléculas relacionadas con su función y5activación tales como CD25, LAP-1, CD39, PD-1, PD-L1 y LAG-3. De manera interesante, cuando células Treg fueron cultivadas por tres días con anti-CD3/CD28 en ausencia o presencia de IL-2, células Treg de ratones NOD mostraron ser más dependientes de IL-2 para mantener la expresión de Foxp3, convirtiéndose en células productoras de IFN-γ e IL-17 más fácilmente que células Treg de las demás cepas. En estudios de inducción de pSTAT5, células Treg de ratones NOD mostraron los niveles más bajos de expresión de este factor comparado con células Treg de B6 y BALB/c. Por otra parte, en el presente trabajo reportamos por primera vez que células Treg de ratones NOD exhiben diferencias en la expresión de SOCS3, GRAIL y OTUB-1, factores involucrados en la regulación de la señalización de IL-2. Tanto en condiciones basales como luego de la activación, células Treg de ratones NOD mostraron niveles de expresión más altos de OTUB-1 y niveles más bajos de GRAIL que el resto de las cepas. Por otro lado, en las células Treg de los ratones NOD se observaron diferencias en la expresión de una ubicuitina ligasa E3 y una desubicuitina tales como STUB-1 y USP7, respectivamente, enzimas que se ha demostrado que participan en la degradación proteosomal de la proteína Foxp3. Así, en células Treg de ratones NOD se observó alta expresión de STUB-1 tanto en condiciones basales como después de la estimulación y expresión nula de USP7 en condiciones basales. Por lo tanto, en el presente trabajo reportamos menores cantidades y funcionalidad junto con expresión diferencial de SOCS3, GRAIL/OTUB-1 y STUB1/USP7 en células Treg de ratones NOD, moléculas que afectan la señalización de IL-2 y la estabilidad de Foxp3. Todos estos hallazgos podrían estar relacionados con la insuficiencia de las células Treg para regular la tolerancia a lo propio observada en los ratones de la cepa NOD.