Mód.
I

Lección 4. Mecanismos inmunológicos y fisiopatología

Dra. Julia Sabín Muñoz, Dra. Irene Moreno Torres

Título
Experto en Esclerosis Múltiple

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3. Papel de la respuesta inmune adaptativa en la esclerosis múltiple

La respuesta inmune adaptativa es la segunda línea de defensa inmune después de la activación del sistema inmune innato y proporciona la capacidad de reconocer y recordar patógenos específicos generando una memoria inmunológica mediante la cual es posible la generación de una rápida respuesta inmune dirigida contra un antígeno conocido sin necesidad de la activación previa del sistema inmune innato.

Las células de la respuesta inmune adaptativa son los linfocitos B, T, NKT y el sistema linfoide asociado a mucosas (MALT), que al tener contacto con los diferentes antígenos pueden iniciar procesos de hipermutación somática y recombinación genética que permiten que un número pequeño de genes codifique una gran cantidad de receptores de antígeno diferentes (especificidad antigénica). Esta especificidad antigénica será transmitida a la descendencia celular en las diferentes divisiones celulares.

3.1. Papel de los linfocitos T en la esclerosis múltiple

Los linfocitos T se producen en la médula ósea y maduran en el timo, donde se diferencian en linfocitos colaboradores (CD4+) y citotóxicos (CD8+). Los CD4+ tendrán la capacidad de reconocer antígenos presentados por las células del sistema inmune innato (células dendríticas) a través del CMH de tipo II, mientras que los CD8+ lo harán a través del CMH de tipo I. Los linfocitos T vírgenes son activados en los ganglios linfáticos al contacto con los antígenos y pueden salir a la sangre periférica como células efectoras: células de memoria efectora (TEM), células de memoria central (TCM) y células T reguladoras. En la Figura 1 se esquematizan los pasos de maduración y diferenciación de los linfocitos T.

La función de las células T efectoras consiste en permanecer vigilantes en la sangre periférica y en los órganos para que, ante un nuevo contacto con el antígeno para el cual han sido entrenadas, produzcan citocinas inflamatorias y antiinflamatorias (linfocitos CD4+ y CD8+) o induzcan citotoxicidad directa (CD8+). La citotoxicidad inducida por los linfocitos CD8+ se produce fundamentalmente a través de 2 mecanismos: secreción de gránulos que contienen perforinas que producen la rotura de la membrana celular y su apoptosis, o la interacción de receptores.

De acuerdo con su perfil de producción de citocinas, los linfocitos CD4+ serán clasificados como Th1 (IL-2, IFN-γ, TNF-α e IL-12), Th2 (IL-4, IL-10, IL-5, IL-13 e IL-25), Th17 (IL-17A-F, IL-21, IL-22, IL-24, IL-26), Th22 (IL-13, IL-22 y TNF-α) y las Th9 (IL-9). Por su parte, los linfocitos CD8 se clasifican en Tc1 (IFN-γ), Tc2 (IL-4), Tc10 (IL-10), Tc17 (IL-17 y TNF-α) y Tc22 (IL-22). La diferenciación a cada uno de ellos, a su vez, está mediada por la presencia de citocinas específicas en el ambiente. La diferenciación a Th1 está mediada por IL-12, a Th2 por IL-4 y a Th17 por IL-6 y TGF-β. Th1, Th17, Th22 y Th9 tienen un perfil proinflamatorio fundamentalmente, mientras que Th2 tiene un perfil antiinflamatorio. Aunque a nivel molecular existen diferencias significativas, en la práctica pueden ser muy similares, dándose incluso procesos de transdiferenciación entre linajes celulares O’Garra A, Murphy KM. From IL-10 to IL-12: how pathogens and their products stimulate APCs to induce T(H)1 development. Nat Immunol. 2009;10(9):929-32. [Pubmed][12]      .

El papel de los linfocitos T en la EM empezó a tomar fuerza al comprobar que la transferencia de linfocitos T (tanto CD4+ como CD8+) inmunizados con antígenos de la mielina (proteína básica de la mielina –MBP–, proteína proteolipídica –PLP– y proteína de la mielina de los oligodendrocitos –MOG–) podría inducir una enfermedad desmielinizante en ratones denominada encefalitis alérgica experimental, uno de los modelos de estudio de la EM Van Kaer L, Postoak JL, Wang C, Yang G, Wu L. Innate, innate-like and adaptive lymphocytes in the pathogenesis of MS and EAE. Cell Mol Immunol. 2019;16(6):531-9. [Pubmed][10]      . A pesar de que la frecuencia de células circulantes CD4+ reactivas contra la mielina no presenta diferencias entre los pacientes con EM y los controles sanos, existe evidencia que demuestra que las células T CD4+ y CD8+ de los pacientes son mucho más activas inmunológicamente y tienen una mayor actividad Th1, Th17 y Th22 Frisullo G, Nociti V, Iorio R, Patanella AK, Marti A, Caggiula M, et al. IL17 and IFNγ production by peripheral blood mononuclear cells from clinically isolated syndrome to secondary progressive multiple sclerosis. Cytokine. 2008;44(1):22-5. [Pubmed][13]      Rolla S, Bardina V, De Mercanti S, Quaglino P, De Palma R, Gned D, et al. Th22 cells are expanded in multiple sclerosis and are resistant to IFN-β. J Leukoc Biol. 2014;96(6):1155-64. [Pubmed][14]      . En los pacientes con EM existe una sobreexpresión de IL-17 Volpe E, Battistini L, Borsellino G. Advances in T helper 17 cell biology: Pathogenic role and potential therapy in multiple sclerosis. Mediators Inflamm. 2015;2015:475158. [Pubmed][15]       en los linfocitos CD4+; una sobreexpresión de IL-17A e IFN-γ en las células Th17; y un aumento relativo de células Th22. También se ha descrito que las células CD8+ de los pacientes con EM secretan más altos niveles de IL-17 (Tc17) y TNF-α (Tc1) en las lesiones que las CD4+ Salehi Z, Doosti R, Beheshti M, Janzamin E, Sahraian MA, Izad M. Differential frequency of CD8+ T cell subsets in multiple sclerosis patients with various clinical patterns. PLoS One. 2016;11(7):1-13. [Pubmed][16]      .

Los linfocitos T reguladores son capaces de inhibir la actividad de los T proinflamatorios mediante la secreción de citocinas antiinflamatorias (IL-10 e IL-4) inducidas por el contacto célula-célula. En los pacientes con EM, los mecanismos implicados en la tolerancia a los autoantígenos y la regulación de la autoinmunidad parecen estar alterados. Si bien las células T CD4+ reguladoras no difieren en número entre los pacientes y los controles sanos, se ha comprobado que son menos eficientes en cuanto a la maduración y la migración Zozulya AL, Wiendl H. The role of regulatory T cells in multiple sclerosis. Nat Clin Pract Neurol. 2008;4(7):384-98. [Pubmed][17]      . Los linfocitos de los pacientes con EM exhiben menores niveles de FoxP3, un factor de transcripción de las células T reguladoras en etapas iniciales de la enfermedad y se normalizan al entrar en etapa progresiva. Debido a este hecho, se ha planteado que el déficit de mecanismos reguladores tenga una importancia como desencadenante de la enfermedad y no como una consecuencia de la misma, pero esto está aún por determinar Kohm AP, Carpentier PA, Anger HA, Miller SD. Cutting Edge: CD4+CD25+ Regulatory T Cells Suppress Antigen-Specific Autoreactive Immune Responses and Central Nervous System Inflammation During Active Experimental Autoimmune Encephalomyelitis. J Immunol. 2002;169(9):4712-6. [Pubmed][18]      .

Otro grupo de células T llamado γδ ha sido encontrado en las lesiones de EM y en el LCR de pacientes con EM en una mayor proporción que en los controles sanos. Estas células tienen la capacidad de lisar oligodendrocitos y por esta razón se han postulado como posibles actores en la fisiopatología de la enfermedad Van Kaer L, Postoak JL, Wang C, Yang G, Wu L. Innate, innate-like and adaptive lymphocytes in the pathogenesis of MS and EAE. Cell Mol Immunol. 2019;16(6):531-9. [Pubmed][10]      . Las células NKT son linfocitos T que también expresan los marcadores de superficie de células NK y se dividen en NKT invariables (iNKT) y diversas (dNKT). Las primeras cumplen funciones efectoras de producción de citocinas antiinflamatorias (IL-4 e IL-10), mientras que las dNKT presentan un perfil inflamatorio. En los pacientes con EM, el número y la producción de citocinas de las células iNKT está reducido en sangre periférica y se ve restaurado con algunos tratamientos para la EM Van Kaer L, Postoak JL, Wang C, Yang G, Wu L. Innate, innate-like and adaptive lymphocytes in the pathogenesis of MS and EAE. Cell Mol Immunol. 2019;16(6):531-9. [Pubmed][10]      . Por último, las células MAIT, que son linfocitos T presentes en los tejidos asociados a mucosas (intestino), también se han identificado en las lesiones de la EM y su porcentaje en sangre periférica está reducido con respecto a los controles sanos, pero tienen una capacidad mayor de producción de IL-17. Su papel en la fisiopatología de la EM es controvertido Van Kaer L, Postoak JL, Wang C, Yang G, Wu L. Innate, innate-like and adaptive lymphocytes in the pathogenesis of MS and EAE. Cell Mol Immunol. 2019;16(6):531-9. [Pubmed][10]      .

Dentro del SNC, los linfocitos CD4+ son capaces de reconocer antígenos presentados por la microglía, los macrófagos y las células B (todas expresan CMH de tipo II), mientras que los linfocitos CD8+ reconocen antígenos presentados por las células nucleadas que expresan CMH de tipo I como las neuronas, los oligodendrocitos y los astrocitos (sinapsis inmunológica). Esta capacidad de reactivación de las células CD4 dentro del SNC se realiza mediante un proceso de propagación de epítopos y permite la disponibilidad de oleadas de linfocitos autorreactivos dentro del SNC como se muestra en la Figura 2.

Tanto las células T CD4+ como las CD8+ han sido encontradas en las lesiones de EM desde estadios tempranos, las primeras principalmente en la región perivascular y las segundas dentro del parénquima cerebral, donde la ratio CD8+:CD4+ es de 10:1 Lassmann H. Mechanisms of white matter damage in multiple sclerosis. Glia. 2014;62(11):1816-30. [Pubmed][19]      ; su presencia se correlaciona directamente con el grado de daño axonal. La evidencia de que las células del SNC son blanco de los linfocitos CD8+ se ha obtenido a partir del hallazgo de una sobreexpresión del CMH de tipo I en astrocitos, oligodendrocitos y neuronas en los pacientes con EM en comparación con los controles sanos Tzartos JS, Friese MA, Craner MJ, Palace J, Newcombe J, Esiri MM, Fugger L. Interleukin-17 production in central nervous system-infiltrating T cells and glial cells is associated with active disease in multiple sclerosis. Am J Pathol. 2008;172(1):146-55. [Pubmed][20]      . Esta sinapsis inmunológica está favorecida por las citocinas proinflamatorias liberadas por los linfocitos T CD4+ (TNF-α e IFN-γ), microglía y macrófagos activados.

Adicionalmente, las citocinas producidas por los linfocitos T activan otras estirpes celulares como la microglía y los macrófagos para inducir fagocitosis de componentes de la mielina. Las células T también, a través de su receptor (TCR) unido a la proteína CD40, pueden estimular el receptor de linfocitos B (BCR) dentro del SNC para inducir la producción de citocinas por parte de las células B.

Es llamativo que, a pesar del papel de los linfocitos T en la EM, el ensayo de fase 2 con un anticuerpo monoclonal dirigido contra la molécula CD4 fallara en reducir la actividad de la enfermedad Van Oosten BW, Lai M, Hodgkinson S, Barkhof F, Miller DH, Moseley IF, et al. Treatment of multiple sclerosis with the monoclonal anti-CD4 antibody cM-T412: results of a randomized, double-blind, placebo-controlled, MR-monitored phase II trial. Neurology. 1997;49(2):351-7. [Pubmed][21]      . Este fallo se ha explicado por la posible supresión de la actividad regulatoria de los linfocitos T. La mayoría de los medicamentos aprobados para la EM tienen algún efecto directo o indirecto sobre las células T: los interferones, el acetato de glatirámero y el dimetilfumarato inclinan la balanza de la producción de citocinas hacia un perfil antiinflamatorio sobre inflamatorio (switch Th1/Th2), el dimetilfumarato reduce el porcentaje de células T en sangre periférica, la teriflunomida inhibe la proliferación celular T, el fingolimod disminuye las células T en sangre periférica a través del secuestro de células reactivas en el ganglio linfático, el natalizumab reduce el tráfico de células T al SNC y el natalizumab induce depleción celular T.