Ponencia Dr. Vianey Francisco Ortiz

México, D.F., 28 de Septiembre de 2010.
Versión estenográfica de la Conferencia “Predicción en Diabetes
Tipo I. Investigación Básica”, presentada por el Dr. Vianey
Francisco Ortiz Navarrete, en el marco de los trabajos del Foro
“Investigación en Diabetes. Retos y Oportunidades”, que tuvo
lugar en el Auditorio de la Universidad del Valle de México,
Campus Coyoacán.
Moderador: Continuando con nuestro programa, toca el turno al
doctor Vianey Francisco Ortiz Navarrete, quien nos acompaña del
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, CINVESTAV.
El doctor Ortiz Navarrete obtuvo en 1981 el título de Químico
Farmacéutico Biotecnólogo por la Universidad Veracruzana.
En 1985 obtuvo la maestría y en 1989 el doctorado en Ciencias con
Especialidad en Inmunología de la Escuela Nacional de Ciencias
Biológicas del Instituto Politécnico Nacional, Posdoctorado en el
Instituto de Inmunología y Genética del Centro Alemán de
Investigaciones Oncológicas de 1990 a 1992.
Investigador asociado de la Unidad de Investigación Médica de
Inmunoquímica del Instituto Mexicano del Seguro Social de 1992 a
1999.
Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores, de la Academia
Mexicana de Ciencias, de la Sociedad Mexicana de Microbiología, de
la Sociedad Americana de Microbiología, miembro y expresidente de
la Sociedad Mexicana de Inmunología.
Ha recibido los Premios Walter And Cristine en Alemania en 1991;
Premio de la Fundación Miguel Alemán, área de salud en 1995;
Premio Anual de Investigación Médica doctor Jorge Rosenkranz
México en 1996 y 2007.
Actualmente es investigador titular y jefe del Departamento de
Biomedicina Molecular del CINVESTAV.
2
El doctor Ortiz hablará de la predicción en Diabetes tipo I.
Investigación Básica.
Recibámoslo con un fuerte aplauso.
Dr. Vianey Francisco Ortiz Navarrete: Muy buenos días a todos.
Agradezco al ingeniero Agustín Núñez su invitación para compartir con
ustedes algunos de los datos.
Yo les voy a presentar datos muy puntuales de la investigación, de los
resultados que tenemos alrededor de Diabetes, lo que estamos
haciendo con Diabetes tipo I.
También agradezco su entusiasmo por haber iniciado esta Fundación
con la idea de promover varios aspectos en el estudio de Diabetes tipo
I y fundamentalmente promover también la investigación en el país,
algo que estamos necesitando.
Mi plática va a ser un tanto cuanto mucho técnica, espero que
podamos compartirla; y si no me atoro con esto. Ah, ya está. OK.
En este esquema tenemos el objeto, el órgano-objeto de Diabetes tipo
I o el órgano blanco de la enfermedad, que es el páncreas.
Aquí tenemos la organización celular, aquí podemos distinguir a las
células beta, que son las responsables de producir insulina, el péptido
C, entre otros mediadores solubles.
También tenemos células alfa, células gama. En su conjunto las
células beta van a ser el blanco de una respuesta autoinmune, toda
vez que la Diabetes tipo I es una enfermedad crónica autoinmune.
Esto quiere decir, como ustedes saben, que el sistema inmune que
regularmente nos protege contra infecciones está actuando sobre
nuestro propio organismo.
Esto hace una distinción completamente así de grande con Diabetes
tipo II. Sólo comparten el nombre por el hecho de tener niveles
elevados de glucosa, la fisiopatología es completamente diferente.
3
Como todas las autoinmunidades, la presencia de autoanticuerpos en
los individuos o en las personas que padecen Diabetes tipo I son un
factor que permiten el diagnóstico de la enfermedad y en algunos
casos también el pronóstico de la misma.
Son varias las moléculas del organismo que son objeto o
autoantígenos objetos de la respuesta de autoanticuerpos, tenemos a
insulina, a la proteína GAP-65, a carbooxipeptidazas, es decir, una
gama de proteínas que nuestras células poseen, en particular células
beta del páncreas poseen.
Insisto, estos anticuerpos cuando hay una infección, no estos mismos,
cuando hay una infección los anticuerpos si bien nos protegen contra
infecciones, etc., en el caso de Diabetes tipo I nuestro propio
organismo está generando anticuerpos contra proteínas de la misma
célula.
Sin embargo, utilizando entre otros el ratón no obeso, que es el
modelo experimental actualmente más utilizado para estudiar Diabetes
tipo I, es un ratón que reproduce la enfermedad, es un modelo
poligénico; se caracteriza por tener insulitis leucocitario infiltrada en los
islotes pancreáticos, tal como se observa en los enfermos.
Hay una disminución en la producción de insulina, que se inicia a las
12 semanas de edad, los ratones son jóvenes; inicia primeramente en
las hembras y posteriormente en los machos, de tal manera que los
niveles de glucosa son mayores a 250 miligramos por mililitro.
Por estas tres, cuatro razones que están enumeradas aquí, insisto, es
el modelo más recurrente para estudiar Diabetes tipo I en la
investigación básica.
Esta imagen es justamente el infiltrado leucocitario. Aquí tenemos por
una tinsión de oximatocilina; podemos ver el infiltrado leucocitario
alrededor de las células betas pancreáticas.
Este infiltrado leucocitario está constituido por macrófagos, por células
dentrícticas, tanto CD-4 como CD-8.
4
En la imagen de su derecha tenemos en verde pintado a los linfocitos
T y en rojo a las células pancreáticas.
Como pueden ver ustedes, es justo lo que señalaba, es un infiltrado de
linfocitos de macrófagos, es decir, de células del sistema inmune,
innato, así como del sistema inmune adaptativo los que están llegando
al páncreas; algo los está llamando, algo lo está reclutando allí en el
órgano blanco, que al final los mediadores de la inmunidad de los
linfocitos T, las citocinas inflamatorias, la respuesta citotóxica de los
linfocitos a TC-8, así como los mediadores de la inflación secretados
por los macrófanos, van a contribuir a la muerte de las células beta
pancreáticas.
De tal manera que en este esquema podemos resumir un tanto el
estado de arte, el estado del conocimiento alrededor de la Diabetes
tipo I, insisto, como una respuesta autoinmune.
Nosotros tenemos en la circulación células autorreactivas. Esto es
normal, todos los individuos las tenemos.
Sin embargo, el individuo también posee un grupo de células
solinfocitos T que tienen actividad reguladora; son los encargados de
mantener este equilibrio entre un cúmulo de células autorreactivas,
ahora sí que para mantenerlas “engarroténsenme allí”.
Sí hay una falla, entre otras, en las células reguladoras ya sea por
disminución de las mismas o por una falla de su actividad, éstas que
tienen actividad intrínseca de responder contra los antígenos propios,
van a llevar a cabo su función, como lo veíamos en la diapositiva
anterior.
De tal suerte que si éstas están disminuidas o tienen mala función,
vamos a tener la destrucción de las células beta pancreáticas.
En ese sentido llamo su atención del defecto de las actividades de las
células NK. Éstas es una población de linfocitos en circulación, es una
población minoritaria, corresponden a menos del 1 por ciento de los
linfocitos T en circulación.
5
Y se trata de una célula que posee las características de un linfocito T,
tiene un receptor que reconoce a los antígenos y, por otro lado,
también posee las características de las células NK, que son las
células macho a killer, que son las células asesinas naturales.
De tal suerte que la actividad de estas células MKT son, como se
mostraba en el esquema, de regulación. Por un lado son capaces de
secretar citocinas inflamatorias que van a tener como blanco los
demás linfocitos de la respuesta inmune adquirida, así como de la
respuesta inmune innata, para promover inflación.
Pero, por otro lado, otra parte de ellas van a tener una actividad antiinflamatoria también promoviendo citocinas anti-inflamatorias
fundamentalmente y L-4, que van a contribuir a contrarrestar la
inflamación.
Por esta razón han sido objeto en el ratón MOD, así como algunos
datos en humanos; el ratón MOD ha mostrado su importancia
fundamental para mantener esta homeostasis, inflación, antiinflamación en Diabetes tipo I.
Y en los humanos se ha mostrado una asociación entre la disminución
del número de estas células con la enfermedad.
En mi laboratorio, ya desde hace algunos años estudiamos la biología
de estas células NKT.
En estos diagramas, que son histogramas de un método que se
conoce como citometría de flujo, nosotros podemos cuantificar la
cantidad de moléculas de proteína en la superficie.
Si nosotros tomamos a las células de sangre periférica de un individuo
sano y las estimulamos con poderosos estímulos que son capaces de
mantener proliferando a todos los linfocitos, estos estímulos son
ésteres de forbol o ionomicina, entonces lo que vamos a tener es
asemejar la respuesta de los linfocitos cuando reconocen un antígeno.
Una de estas propiedades biológicas es expandirse, proliferar y
secretar los mediadores de la inflación, razón por la cual siempre,
desde un punto de vista biológico, desde un punto de vista elemental,
6
hemos estado interesados en identificar moléculas que nos permitan
tener una etiqueta de identificación a las células que ya son activadas,
versus las que no son activadas.
En ese contexto, en mi laboratorio hemos trabajado alrededor de la
molécula CRTAM y nosotros sabemos que cuando estimulamos in
vitro a los linfocitos, en particular las células NKT expresan la proteína
CRTAM, versus los que no están activados.
Este es el trabajo en el laboratorio, el trabajo in vitro, insisto, con
células de individuos sanos.
Por lo tanto, nuestra pregunta, conociendo la importancia de las
células NKT en Diabetes tipo I y teniendo esta molécula como
marcador de activación de estas células NK, nuestra pregunta es
simple, elemental, es si en individuos con diagnóstico de Diabetes tipo
I nosotros podemos detectar la presencia de células NKT que
expresen este marcador de activación, que es característico
solamente de linfocitos NKT, así como de linfocitos TCD8.
Por lo tanto, hemos estudiado hasta el momento un corte de 24
individuos de reciente diagnóstico con Diabetes tipo I a 17 hermanos,
a 39 familiares, padre o madre, así como 20 individuos sanos.
El promedio de la edad se muestra aquí, es de 10 años en el caso de
los pacientes; el caso de grupo control, también de 10 años; los
hermanos tenían también como promedio 10 años y los padres
alrededor de 40 años.
A su extrema derecha vemos los niveles de glucosa en el momento de
hacer la determinación, se trata de un estudio transversal.
La manera de identificar las células NK también fue por citometría de
flujo de forma convencional, como lo hacemos quienes nos dedicamos
a este tipo de trabajo.
Nosotros podemos identificar, aquí esta mancha nos está diciendo que
los linfocitos son NKT; como pueden ver, los individuos con
diagnóstico tipo I, detectábamos la población, en los hermanos
7
detectábamos la población, en el grupo testigo detectábamos la
población.
Un hallazgo importante, al analizar toda esta corte, fue que además de
identificar en todos los individuos enfermos, así como el resto de la
corte, la población NKT, que la denominamos “high”, porque expresa
niveles importantes del TCR, en la mitad de los enfermos
identificamos, además de la población, esta población alta, esta
población baja, que le denominamos TCR LOW; o sea, tienen dos
poblaciones, lo cual ya nos sugería que era muy probable que esta
población es la que expresaría la molécula CRTAM.
Si nosotros cuantificamos los números, aquí se los muestro, vean
cómo tanto de manera porcentual, como de números absolutos, los
pacientes tienen disminuido -de manera importante- el número de
células NKT en su totalidad, la high y las low.
Para nuestra sorpresa, tanto los padres como los hermanos también
poseen una disminución de estas células NKT. Sin embargo, no tienen
Diabetes Tipo 1. Es lo único que podemos decir, no tienen Diabetes
Tipo 1.
Si nosotros buscamos si existe alguna asociación, por lo menos clara
y aparente, entre el número de diferentes auto-anticuerpos con la
frecuencia de células NKT, vamos a ver que no existe.
Es decir, aquí agrupamos aquellos pacientes que no poseen autoanticuerpos o que poseen al menos un auto-anticuerpo y los que
poseen dos o tres auto-anticuerpos.
Estamos viendo, tanto en porcentajes como en números absolutos,
que no hay una diferencia, que no hay una asociación; hay autoanticuerpos y existe esta disminución de células NKT.
Ahora, cuando nosotros fuimos a buscar la presencia de la molécula
por la cual estamos interesados, entonces tenemos que tomamos a la
población high y vamos a ver que la población high no expresa la
molécula CR-TAM; en cambio, la población low expresa la molécula
CR-TAM. Sólo fue en la mitad de los pacientes, en la mitad de los
pacientes fue que observamos este fenómeno.
8
Cuando nosotros fuimos a ver también si existía alguna asociación, no
encontramos una clara asociación. Estos siete pacientes que poseen
la población NKT TCR alto y NKT TCR bajo SIACAM positiva, vamos a
ver que están presentes, poseen auto-anticuerpos.
Por lo tanto, no es tan sorprendente para nosotros la actividad de la
producción de auto-anticuerpos, no está relacionada con la eventual
función de las células NKT que sería de auto-inflamación y no de
promover la presencia de los auto-anticuerpos.
Con estos resultados, lo que nosotros quisiéramos es poder
determinar o que la presencia de estas células NKT SIACAM positivo
eventualmente podrían ser un marcador inmunológico predictivo de la
enfermedad.
¿Por qué?
Porque según nuestros datos, estamos viendo que en algún grupo de
los pacientes, nos falta analizar esto con mayor profundidad. Es
probable que estos grupos que tienen no sólo disminuida la población
de NKT totales sino en particular esta que esta que está presentando
una molécula que nos está identificando, que están en actividad
biológica, además ésta todavía representa unas cuantas células.
Bromeando en el laboratorio siempre decimos que son tan pocas que
casi que les podemos poner nombre y apellido a cada una de las
células que identificamos de los pacientes.
Estos son los datos que quería compartir con ustedes, solamente
como una muestra de la investigación que nosotros realizamos en el
Departamento de Biomedicina Molecular del Centro de Investigaciones
y Estudios Avanzados.
Pueden consultar nuestra página web que es www.cinvestav.mx. Ahí
están cada uno de los Departamentos, ahí podrán encontrar todas las
líneas de investigación no solamente del Departamento de
Biomedicina Molecular sino en términos generales del CINVESTAV.
9
Sólo me resta agradecer a quienes hacen posible este trabajo, en
particular en mi grupo de investigación, a Elsy Canche Pool, que se ha
encargado de hacer ese trabajo como parte de su Tesis de Doctorado
y el apoyo enorme de la doctora Rita Gómez, que a continuación
hablará con ustedes justamente de Diabetes Tipo 1, que es nuestro
apoyo para identificar y compartir con nosotros las muestras de los
pacientes estudiados.
Muchísimas gracias.
Moderador: Gracias al doctor Ortiz Navarrete por su ponencia.
Nuevamente un aplauso, por favor.
-----o0o-----