Mecanismos de tolerancia inmune en la enfermedad celiaca. Relevancia clínica

Resumen

MECANISMOS DE TOLERANCIA INMUNE EN LA ENFERMEDAD CELÍACA. RELEVANCIA CLÍNICA. I.1 Antecedentes del tema: La enfermedad celiaca (EC) puede clasificarse clínica y biológicamente como una enfermedad autoinmune, en la que influyen componentes genéticos, ambientales e inmunológicos [Sollid, LM. 2002 & Alaedini, A, 2005]. Se caracteriza por una respuesta inmune anormal frente a las prolaminas del trigo y otros cereales, como centeno y cebada, que afecta a personas genéticamente susceptibles y se manifiesta por una lesión intestinal con atrofia vellositaria, hiperplasia de criptas e infiltrado celular inflamatorio. [Alaedini A, 2005 & Robins, G. 2005] El elemento central de la patogenia son las células T CD4+ de la lámina propia, que reconocen péptidos de gliadina modificados por el enzima Transglutaminasa 2 (TG2), con restricción HLA-DQ2/DQ8, y liberan citoquinas implicadas en la inflamación y el desarrollo de las alteraciones histológicas, además, la inmunidad innata podría desempeñar un papel importante en la inflamación inicial. [Robins, G. 2005] La enfermedad celiaca es una alteración enteropática caracterizada por tener una fuerte asociación con el complejo mayor de histocompatibilidad de clase II (HLA DQ). Así, para el diagnóstico clínico de la enfermedad celiaca es frecuente emplear los marcadores séricos HLA tipo II DQ2, DQ8 y DR, con el inconveniente de que estas moléculas son altamente polimórficas y varían ampliamente de un individuo a otro. I.1.1 MOLECULAS COMPLEJO MAYOR HISTOCOMPATIBILIDAD El complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) es el sistema genético más polimórfico que se conoce, las moléculas del CMH de tipo I y II clásicas tienen un papel fundamental en la inducción de una respuesta inmune específica mediante la presentación de antígenos a las células T. El complejo mayor de histocompatibilidad tipo I está compuesto de dos antígenos diferentes: Los de tipo I clásicos, entre los que consideramos HLA-A, B y C, los cuales son los responsables de la identificación y de los mecanismos de defensa, y los de tipo I no clásicos (HLA-E, F y G) que participan en la tolerancia inmune. Dentro de estas moléculas llamadas no clásicas destacamos el papel de HLA-G por ser una molécula de bajo grado de polimorfismo y de restringida distribución celular. Se ha demostrado que la EC se asocia con la expresión de HLA-DQ2 y HLA-DQ8. [Kim, CY 2004 & Louka, AS.2003] Además, la trasnglutaminasa 2 (TG2) puede jugar un importante papel en el desarrollo de la EC, actuando como enzima de deamidación y es el blanco autoantigénico en la respuesta inmune. [Freitag, T. 2004 & Reif, S. 2004] La exposición a la gliadina y prolaminas relacionadas en humanos con un haplotipo HLA-DQ apropiado es necesaria pero no suficiente para el desarrollo de esta enfermedad. I.1.2. Citoquinas En el paciente celiaco, junto a esta respuesta inmune adaptativa al contacto con el gluten, se produce también una respuesta inmune innata al gluten en la que la expresión local de la interleuquina 15 media la linfocitosis intraepitelial y la destrucción de vellosidades, ambas propias de la EC. [Londei, M. 2004] La activación de los Linfocitos T inducida por el gluten probablemente constituye un evento clave en el desarrollo de la enfermedad. [Watson, RGP. 2004]. Verdaderamente, en pacientes celiacos la activación del sistema inmune adaptativo probablemente pueda producirse al encontrar la gliadina en el intestino delgado. [Leon, F. 2005. & Forsberg, G.2002] Además de esta hipersensibilidad para la gliadina mediada por linfocitos T, la secreción de citoquinas también contribuye a la lesión observada en esta patología. De hecho, las citoquinas juegan un papel central en el desarrollo de una respuesta inmune a través de su efecto regulador en las células inmunes, tales como los linfocitos Th y monocitos. La Interleuquina 10 (IL-10) ejerce un papel inmunomodulador fundamental en la inflamación de la mucosa intestinal, además regula a las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad, y según algunos autores parece inducir la expresión de HLA-G, estimulando la expresión de moléculas que son requeridas por parte de las células presentadoras de antígenos y las interacciones de estas con las células T, y conjuntamente con el factor de crecimiento transformador-alfa aumentan la secreción de IgA por los linfocitos T activados e inhiben la síntesis de citoquinas proinflamatorias: factor de necrosis tumoral-beta, IL-1b e IL-6 por los monocitos. [Forsberg, G. 2002] I.1.3. Células Th En el intestino de los pacientes con EC, se observa una polarización Th1, con predominio de interferón gamma (IFN-¿), e incremento de la expresión de factor del crecimiento transformador beta (TGFß), aunque la activación humoral (Th2) es detectada también en la EC. En la EC los linfocitos T reactivos al gluten reconocen predominantemente péptidos del gluten en los que los residuos de glutamina han sido convertidos en ácido glutámico por la desaminación mediada por la transglutaminasa tisular TG2. [Molberg, O.1998] La activación de los linfocitos T CD4+ probablemente representa el elemento clave en el desarrollo de la enfermedad, de otro lado, la EC está siempre asociada con el heterodimero HLA DQ por los alelos DQA1*0501 y DQB1*0201, aunque estos genes no explican por entero la susceptibilidad genética de la intolerancia al gluten. [Sollid, L.2005] I.1.4. Molécula HLA-G El gen del antígeno de histocompatibilidad humana HLA-G es una molécula de tolerancia inmune implicada en diversas enfermedades inflamatorias, se ha sugerido que los antígenos HLA-G pueden desempeñar un papel protector en la inflamación. [Carosella, ED. 2001 & Torres, MI. 2004] En tumores, la expresión HLA G les confiere protección frente a la actividad de las células NK y T, pudiendo impedir la eliminación de las células tumorales por parte de las células efectoras. En trasplantes cardiacos, la presencia de HLA G reduce de forma significativa los rechazos agudos y muestra una total ausencia de los rechazos crónicos. Cambios en los niveles de antígenos HLA- G en su forma soluble se han relacionado con enfermedades autoinmunes, así se ha encontrado expresión de HLA-G en enfermos con psoriasis y en procesos inflamatorios, habiendo expresión en las fibras musculares en miopatías inflamatorias. En definitiva, podemos considerar HLA-G como una molécula implicada en la tolerancia inmune. Esta molécula se expresa de forma selectiva en los citotrofoblastos en la interfase feto-materna, los cuales pierden la expresión de las moléculas del complejo de histocompatibilidad tipo I clásicos como la HLA A y B. [Le Bouteiller, P.2003 & Hunt, J. 2000] El gen HLA-G transcribe al menos siete isoformas diferentes de HLA-G mRNAs: cuatro isoformas de HLA-G ligadas a la membrana, llamadas HLA-G1, -G2, -G3 y -G4, y tres proteínas solubles, llamadas HLA-G5, -G6 y -G7. [Paul, P. 2000] La presencia de HLA-G soluble (sHLA-G) en el fluido cerebroespinal en la esclerosis múltiple [Fainardi,E.2003] y la aceptación del aloinjerto después del trasplante [Lila,N.2001& Marchal-Brass,2001] sugieren una función tolerogénica para esta molécula contra la respuesta inmune innata y celular adaptativa. La molécula HLA-G ejerce un papel protector frente a la actividad lítica llevada a cabo por las células natural killer (NK) de la decidua uterina, protegiendo al feto de ser rechazado por la madre, creando un estado de tolerancia, induciendo la apoptosis de los linfocitos T CD8+ y CD4+ efectoras aloproliferativos. [Rouas-Freiss, N.1997& Bainbridge, DR.2000] HLA-G interacciona con las células NK inhibiendo su función lítica mediante la interacción con los receptores KIRs, incluyendo IL T2, IL T4 y P49. I.1.5. Enzima IDO La IDO (indolamina 2,3-dioxigenasa) es una enzima intracelular contenida en la hemoglobina que cataliza la degradación del triptófano a través de la vía de la kinurenina. [Taylor,MW.1991] El triptófano es el único aminoácido cuyo metabolismo ha sido relacionado con autoinmunidad. Diversos estudios han demostrado que el catabolismo del triptófano ocurre en sitios de inflamación tisular y la expresión IDO puede mejorar el daño tisular en estos lugares por ser antiinflamatoria. [Mellor et all, 1999. 2003] propone que IDO podría producir en las células un papel preventivo en la iniciación de desórdenes autoinmunes. Sin embargo, cada desorden autoinmune es establecido por la presencia de inflamación crónica que puede provocar una producción sostenida de IDO y el fracaso de la IDO puede limitar la disregulación inmune bajo estas condiciones patológicas. Diversos mediadores inflamatorios, incluyendo el más potente, interferon (IFN)-¿, induce producción IDO. El estudio de [Wolf et al 2004] proporciona la primera evidencia de que la enzima antiinflamatoria IDO está sobreexpresada en las biopsias alteradas de los pacientes con enfermedad inflamatoria intestinal y también ha demostrado que las citoquinas relacionadas con los linfocitos T helper 1 (Th1) tales como IFN-¿ y el Factor de necrosis tumoral (TNF)-¿ son potentes inductores de la expresión IDO. I.2. OBJETIVOS OBJETIVO PRINCIPAL: Analizar los posibles mecanismos implicados en el desarrollo de la enfermedad celiaca y de la tolerancia inmunológica 1. Realizar el diagnóstico de la enfermedad: 1.1. Analizar marcadores inmunes serológicos (anti gliadina (AGA), anti endomisio (EMA), anti transglutaminasa tisular (TGT) 1.2. Analizar marcadores genéticos. Tipaje HLA 1.3. Realizar inmunofenotipaje de los linfocitos intraepiteliales 1.4. Obtener mediante endoscpopia y realizar el análisia histológico de la biopsia intestinal. 1.5. Determinar pacientes con enfermedades asociadas a la enfermedad celíaca (Síndrome de Down, diabetes, tiroidismo,etc--..) 1.6. Detectar familiares en primer grado de pacientes con enfermedad celíaca. 2). Determinar la expresión de citoquinas en la enfermedad celíaca: 2.1 Determinar la expresión de IL-10. 2.2 Determinar la expresión INF-gamma 2.3 Determinar la expresión TGF-beta 2.4 Determinar la expresión Complejo Th17 (IL-17, IL-22, IL-23) 3. Determinar la expresión de antígenos de superficie de linfocitos T intraepiteliales: 3.1 Determinar CD3, CD4 y CD8 4. Determinar la expresión de moléculas implicadas en la tolerancia inmune: 4.1 Molécula del complejo mayor de histocompatibilidad humano (MHC) clase I no clásico: HLA-G 4.2 Indoleamina 2, 3-dioxygenasa (IDO) 5: Analizar el posible papel del metabolismo del triptófano y la actividad del enzima indolamina 2,3-dioxigenasa (IDO) en la regulación immune de la enfermedad celiaca (EC) 5.1. Determinar si existe una asociación entre polimorfismo del gen HLA-G y la susceptibilidad para padecer enfermedad celíaca