un sistema de flujo de información en respuesta a estímulo

un sistema de flujo de información
en respuesta a estímulo
timo
ganglios
linfáticos
antígenos
o daño tisular
“noxa”
M.O.
bazo
Respuesta
Inmune innata
y/o adaptativa
El proceso inflamatorio es la respuesta fisiológica innata
del organismo ante una noxa
RESPUESTA INMUNE E INFLAMATORIA
INJURIA TISULAR
RESPUESTA ADAPTATIVA
RESPUESTA INNATA
INFLAMACIÒN
RESOLUCIÓN
RECUPERACIÓN
DE FUNCIÓN
FIBROSIS
CRONICIDAD
CICATRIZACIÓN
PÉRDIDA
DE FUNCIÓN
PRINCIPALES CÉLULAS Y MEDIADORES DE LA INFLAMACIÓN
edema
Prostaglandinas (GPS)
BK
Histamina
t (min)
IL-1
moléculas adhesión
TNF- α COX, NOS
proteasas
neutrófilos
monocitos
reparación
linfocitos
1 5 10
Tiempo (h)
Horas
1
2
3
4
días
NUEVAS PERSPECTIVAS PARA TRATAR LA INFLAMACIÓN CRÓNICA
inhibir la síntesis (o antagonizar la acción) de los mediadores no proteicos
PGs,
LTs
AINEs
Inh y antagonistas de Receptores
Combinados con Glucocorticoides
inhibir la síntesis (o bloquear la acción) de proteínas inducidas durante la inflamación:
CITOQUINAS, QUIMIOQUINAS, ENZIMAS
Glucocorticoides, MAbs, Receptores solubles, inhibidores, siRNAs,
TRATAMIENTO DE DESÓRDENES INFLAMATORIOS CRÓNICOS: GC
LOS GLUCOCORTICOIDES INHIBEN LA RESPUESTA INFLAMATORIA
PGs, LTs,
quimioquinas,
TNF, citoquinas
degranulación
síntesis
Macrófago
Histamina
LTs, PGD2, triptasas,
quimioquinas, TNF
Mastocito
LOS GLUCOCORTICOIDES MODULAN TAMBIÉN
LA RESPUESTA INMUNE ADAPTATIVA
IL-1
Th1
IL-2
+
CD4
IL-2B
Th
2
CD8+
Th
Th
Th
Th
2
2
2
Th
Th
Th
CD8
2
2
2
2
SITIOS Y MECANISMOS DE ACCIÓN DE GLUCOCORTICOIDES
MECANISMOS GENÓMICOS
(+) síntesis
Lipocortina (inh. PLA2)
AP-1
(-) síntesis
Chaperonas (Hsp90, Hsp70,
FKBP, otras)
¿Posibles sitios de regulación o
blancos terapéuticos?
Citoquinas
Quimioquinas
Enzimas
(Rev. De Bosscher et al. Endocrine Rev. 24:488, 2003)
SITIOS Y MECANISMOS DE ACCIÓN DE GLUCOCORTICOIDES
MECANISMOS NO GENÓMICOS
GLUCOCORTICOIDES (Efectos rápidos): 15-30 min)
Reducen el potencial de membrana en timocitos
Inhiben respiración celular ( ATP) en cél activadas
Inhiben oxidación de sustratos con salida de H mit
Reducen el
Ca+2 intracelular
Inhiben su reciclado en la membrana
Principales glucocorticoides usados en terapéutica PREDNISOLONA,
BETAMETASONA
METILPREDNISOLONA
GC endógeno: CORTISOL
DEXAMETASONA
SITIOS Y MECANISMOS DE ACCIÓN DE GLUCOCORTICOIDES
MECANISMOS GENÓMICOS
MECANISMOS NO GENÓMICOS
GC (Efectos genómicos)
Inhiben síntesis TNF α
IL-1
quimioquinas
iNOS
COX 2
GLUCOCORTICOIDES (Efectos rápidos)
Reducen el potencial de membrana en timo
Inhiben Respiración celular ( ATP)
Inhiben oxidación
salida de H mit
Reducen el
Ca+2 intracelular
Inhiben su reciclado en la membrana
Potencia relativa ANTIMINERALOCORTICOIDE
INFLAMATORIA
Betametasona
25
0
Dexametasona
25
0
MPrednisolona
5
0.5
Prednisolona
4
0.8
Cortisol
1
1
DURACIÓN
ACCIÓN
LARGA
LARGA
INTERMEDIA
INTERMEDIA
CORTA
EFECTOS ADVERSOS DE GLUCOCORTICOIDES y FC
GLUCOCORTICOIDES (uso continuo)
9
9
9
9
Afectan el metabolismo de H de C (hiperglucemiantes)
el equilibrio ácido-base
(retención agua y Na+ )
el metabolismo óseo
(osteoporosis)
el crecimiento (niños)
( interfieren la acción de IGF-1)
9
9
9
9
9
el metabolismo lipídico
(obesidad-redistribución de grasas)
Aumenta riesgo de úlceras por AINEs
Favorecen infecciones por el efecto inmunosupresor
Modifican el humor
Suprimen el eje HPA
FC: Alta biodisponibilidad por vía oral (uso local en afecciones resp y dermatol)
(uso sistémico para acelerar el efecto)
Distribución: U a transcortina o CBG y albúmina
Eliminación de ésteres y glucurónidos por riñón
Interaccion inmune neuro endocrina
2
1
3
El estudio de la interacción
Inmune Neuro Endócrina
en enfermedades autoinmunes crónicas
está en pleno desarrollo con fines terapéuticos
(directos o como terapias adyuvantes)
El proceso inflamatorio es la respuesta fisiológica
innata del organismo ante una noxa y además del
control por sus propios mediadores,
glucocorticodes …
tambien está regulado por el sistema nervioso
Surgieron 2 preguntas:¿como el cerebro, señalizado
por citoquinas, puede gatillar la correspondiente
respuesta neural y neuroendocrina?
y ¿como se alcanza la neuro-inmunomodulacion a
traves de estos mecanismos?
Vago aferente y eferente
acetilcolina
•
•
TNF e IL-1 tambien actuan como moleculas señal para la activacion
de la respuesta neuroinmunemodulatoria. El eje hipotalamopituitario-adrenal y el sistema nervioso autonomo controlan la
inflamacion mediante un mecanismo de balance anti-inflamatorio
Se descubrio el papel anti-inflamtorio del nervio vago en un
modelo animal de endotoxemia y shock y se lo denomino via antiinflamatoria colinergica, osea un mecanismo neural de la inhibicion
de la inflamacion y comunicación con el sistema inmune
2
1
NATURE|VOL 421 | 23 JANUARY 2003 |www.nature.com/nature
REGULACIÓN INMUNE-NEUROENDÓCRINA
citoquinas
?
Th
CD 1
4+
células del
Th
2
sistema inmune (SI)
microglía
células del
sistema nervioso (SN)
neurotransmisores
neuronas
astrocitos
?
¿Hay un lenguaje común a ambos sistemas?
PRIMERAS EVIDENCIAS DE LA INTERACCIÓN NEUROINMUNE
Las células inmunes liberan neurotransmisores
ß endorfina
ACTH
CRH
antígeno
(Blalock 1980, PNAS 77: 5972)
y responden a su acción con liberación de citoquinas
CRH
IL-1
B
ß end
NK
lisis
(Smith & Blalock 1981, PNAS 78: 7530)
RESPUESTA INMUNE E INFLAMATORIA
INJURIA TISULAR
RESPUESTA ADAPTATIVA
RESPUESTA INNATA
INFLAMACIÒN
RESOLUCIÓN
RECUPERACIÓN
DE FUNCIÓN
FIBROSIS
CRONICIDAD
CICATRIZACIÓN
PÉRDIDA
DE FUNCIÓN
Uno de los temas de nuestro laboratorio es
investigar el inicio y progresión de una
enfermedad inflamatoria crónica, el
Sindrome de Sjogren y la posible
inmunomodulacion por VIP
AUTOINMUNIDAD
Principios de siglo se lo denomino “horror autotoxicus”
Capacidad del sistema inmunitario de reaccionar contra antigenos
propios
Ruptura de mecanismo del mantenimiento de la autotolerancia
Principales mecanismos efectores: autoanticuerpos circulantes,
complejos inmunes y células T
Las enfermedade autoinmunes podemos dividirlas en especifica de
organo y sistemicas las primeras se caracterizan por respuestas
dirigidas contra antigenos de distribucion restringida que producen
lesiones de organos, las sistemicas se caraterizan por producción de
complejos inmunes circulantes
ENFERMEDADES INFLAMATORIAS CRÓNICAS
(I.M.I.D.)
ASOCIADAS A TH1
ASOCIADAS A TH2
Artritis Reumatoidea
Asma y Alergia
Espondilitis anquilosante
Fibrosis Pulmonar
Enfermedad de Crohn
Colitis Ulcerativa
Psoriasis
Artritis soriática
ASOCIADAS A CITOQUINAS
INFLAMATORIAS
Sarcoidosis
Osteoartritis
Esclerosis Múltiple
Injuria de Médula Espinal
Diabetes Mellitus Tipo 1
Injuria Traumática del Encéfalo
Lupus eritematoso sistémico
Rechazo de Transplante Pulmonar
Uveítis
Enf. Pulmonar Obstructiva Crónica
El síndrome de Sjögren
Es una enfermedad cronica, autoinmune, caracterizada por
sequedad de mucosas oral y ocular, debido a disminución o
ausencia de
secreciones
Esto se debecrónica
tanto
•Los pacientes
presentan
unaglandulares.
respuesta inflamatoria
y función
a mecanismo
de interacción
( infiltrado
linfocitario)
alterada
de glándulas
salivales celular
y lagrimales,
con
síntomascomo
de
humoral (autoanticuerpos y mediadores solubles)
sequedad en la boca y ojos.
•Se reconocen dos formas de manifestación: primaria, no asociado a
otras enfermedades autoinmunes, o secundaria cuando se diagnostica
en prescencia de otra enfermedad autoinmunitaria
•Un gran número de autoanticuerpos se han identificado entre ellos,
Ro/SSA ,ANAs contra receptor muscarinico M3
•La mayoría de la enfermedades autoinmunes afecta en mayor
medida a mujeres y en Sjögren esta disparidad es mas marcada con
un 90 % de pacientes mujeres
El diagnóstico de Síndrome de Sjögren (SS) primario se realiza según
criterios (1997) basados en síntomas
• sequedad de la boca y los ojos
• fatiga extraordinaria
• dolor articular
y pruebas objetivas adicionales como
•pruebas de función salival y lagrimal
• marcadores serológicos (anticuerpos antinucleares,
FR, anti-Ro/SSA, anti-La/SSB, otros)
• biopsia de glándulas salivales menores
•El diagnóstico de SS secundario se basa en estos signos
y síntomas asociados a AR, LES, esclerodermia, otras.
Ratones diabéticos no obesos cepa NOD
•Un modelo de autoinmunidad espontáneo muy utilizado es el ratón NOD, el
cual desarrolla diabetes mellitus dependiente de insulina (IDDM).
Originalmente se observo la presencia de infiltrados linfocitarios en el
páncreas, luego se describieron infiltrados linfocitarios en glándulas
submaxilares, lagrimales y tiroides
•Deriva (F6) de cepa CTS que dio en F20 una hembra con IDDM
espontánea: cepa NOD (Lt).
•Desarrollan IDDM a las 30 semanas de vida, las hembras son más
susceptibles que los machos a la diabetes (80/20) aunque varía con las
condiciones ambientales.
• Entre las 12 y 20 semanas aparecen infiltrados linfomononucleares en
glándulas exócrinas como páncreas, glándula submaxilar y lagrimal.
A partir de las 12 semanas se observa
•Disminución del flujo salival en parótida y submaxilar
• Disminución de la secreción lagrimal
• Menor respuesta a algunos neurotransmisores
• Infiltrados LMN en submaxilar y lagrimal
• Pérdida de la organización de acinos y ductos.
•
•Expresión de citoquinas en glándulas submaxilares
• Anticuerpos antiductos (no asociados a daño tisular) se informo que la
producción de citoquinas por parte de macrófagos de NOD que fueron
estimulados con LPS fue anormal. Produjeron niveles mayores de IL-12.
Esta respuesta podría dar lugar al corrimiento de la respuesta T
hacia el fenotipo Th1 predisponiendo el desarrollo de la
autoinmunidad.
APOPTOSIS en Sjogren
Existe evidencias de la participación de la apoptosis en el SS
(utilizando la cepa NOD/scid en la cual existen procesos apoptóticos a pesar de un flujo
normal de saliva y la ausencia de linfocitos T y B).
También se encontró un incremento de la apoptosis en glándulas
salivales de pacientes con SS en estudios de IHQ
(El carácter autoinmune de la enfermedad viene dado por la presencia de autoanticuerpos en
suero y saliva, algunos con propiedades patogénicas probadas. La presencia de
autoanticuerpos contra antígenos endógenos podría deberse a una alteración en los
mecanismos de apoptosis. )
Investigamos la apoptosis de acinos en el marco de la hipótesis que alteraciones
estructurales y/o funcionales aumentarían su susceptibilidad a la respuesta inflamatoria, y
que la presencia de autoanticuerpos contra antígenos endógenos podrían deberse a una
apoptosis anormal. Si bien otros autores han descripto fenómenos apoptóticos en este
modelo, no se encontró una asociación entre la expresión de Fas/FasL, la respuesta
autoinmune y la disfunción secretoria.
¿ EL VIP ES UN NEUROPÉPTIDO? ¿O UN INMUNOPÉPTIDO?
VIP en el sistema nervioso:
9 Es sintetizado en determinadas neuronas del sistema nervioso
central y periférico
9 Es cotransmisor de Acetilcolina, NA y otros neurotransmisores
centrales
9 Regula la secreción exócrina y la relajación muscular
9 Participa en el desarrollo neural en la etapa embrionaria
INFLAMACIÓN: REGULACIÓN POR VIP
VIP: VASOACTIVE INTESTINAL PEPTIDE
VIP en el sistema nervioso es cotransmisor de ACh
VIP en el sistema inmune:
9Es sintetizado y liberado por linfocitos
9Los linfocitos y macrófagos tienen receptores de VIP
9La expresión de receptores VPAC1 y VPAC2 está regulada por citoquinas
9El VIP tiene efectos anti-inflamatorios por su acción sobre macrófagos…
¿ EL VIP ES UN NEUROPÉPTIDO? ¿O UN INMUNOPÉPTIDO?
VIP en el sistema inmune:
9 Es sintetizado y liberado por linfocitos
VIP
9 Los linfocitos y macrófagos tienen receptores de VIP
(VPAC1 y VPAC2)
LPS
IL-1
IL-6
IL-10
TNF- α
VPAC 1
VPAC 2
VIP
VIP
VPAC 1
T
Th1 (IL-2)
Th2 (IL-5)
El VIP tiene efectos anti-inflamatorios por su acción sobre
macrófagos y linfocitos T y favorece respuestas Th2
SNA E INFLAMACIÓN: REGULACIÓN CITOQUINAS POR VIP
VIP
SNA E INFLAMACIÓN: REGULACIÓN POR VIP
PRINCIPALES VIAS DE SEÑALIZACION
All these effects are mediated through the specific receptor VPAC1. The
cAMP/cAMP-dependent protein kinase pathway mediates the effects on
CBP and TBP, whereas a cAMP-independent pathway is the major
transducer for the effects on p65 nuclear translocation.
VIP/PACAP
inhibit
NF-kB
transactivation
in
the
lipopolysaccharide
VIP/PACAP inhibit p65 nuclear translocation and NF-kB DNA
binding by stabilizing the inhibitor IkBa.
VIP/PACAP induce phosphorylation of the CRE-binding protein (CREB)
and its binding to the CREB-binding protein (CBP). This results in a decrease in
p65zCBP complexes, which further reduces NF-kB transactivation.
Nosotros estudiamos la participación de
fenómenos apoptóticos en la disfunción secretoria
de los ratones NOD
Resultados
c)
En glándulas SM y P de
ratones NOD
observamos un aumento
de la apoptosis en acinos
determinado por tinción
con colorante de Hoechst
y el típico "ladder"
a) TP53INP1α y β
b) BAX
El gen TP53INP1
codifica 2 proteinas,
TP53INP1α y
TP53INP1β que
aumentan durante el
estrés celular y
regulan la actividad
transcripcional de p53
sobre los promotores
de bax, p21, pig3,
mdm2. La
sobreexpresion de
TP53INP1 en
diferentes líneas
celulares induce
apoptosis sugiriendo
una participación en la
muerte celular
mediada por p53.
También, investigar la
participación de los
macrófagos presentes en las
glándulas en la apoptosis de
células acinares
•
Los macrófagos
residentes de NOD
Los macrófagos participan
uninnata
estado
en presentan
la inmunidad
y
especifica,
cumplen
basal activado
numerosas
funciones
entre
caracterizado
por
una
ellas fagocitosis,
mayor producción
de
procesamiento
de
antigenos,
y secreción
de
oxido nitrico
y TNF.
citoquinas pro (TNFα, ILresponden al
12)También
y anti (IL-10)
inflamatorias.
Existe
LPS con mayor
evidencia sobre la
producción
de nitritos.
modulación
de proteínas
VIP (10-7M)
disminuye
apoptoticas
por parte
de
citoquinas
proinflamatorias
la producción
de TNF
producidas por macrófagos
inducida por LPS en
BALB/c pero no en
NOD
- Activación de macrófagos peritoneales por acinos de
16 semanas
Con el fin de analizar el efecto pro-inflamatorio de las células apoptóticas,
aislamos macrófagos peritoneales de ratones NOD de 8 y 16 semanas,
los co-cultivamos con acinos de ratones de la misma edad y
determinamos la respuesta inflamatoria (concentración de nitritos).
Hasta acá podemos decir que:
• 1) existiría un aumento en la apoptosis de acinos NOD
• 2) Pareciera que los macrófagos residentes de
glándulas presentarían un estado activado con
producción entre otros mediadores de oxido nítrico y
TNF alfa
Entonces quisimos saber si los acinos son
suceptibles al TNF y si el VIP ademas de
antinflamatorio es antiapoptotico
Y vimos que:
TP53INP1
BAX
BALB/c
TNF VIP
NOD
B
TNF VIP
BALB/c
B TNF VIP
NOD
B
TNF VIP
Integrantes del laboratorio:
Dra: Claudia Perez Leiros
Becarios:
Lic: Valeria Roca
Lic: Luciana Larocca
Lic: Mario Calafat