Ρύθμιση της ανοσοαπάντησης στις ιδιοπαθείς φλεγμονώδεις νόσους του εντέρου και σε πειραματικά μοντέλα κολίτιδας
Authors: Κοντάκη Ελένη 
Published: September 2021

Οι Ιδιοπαθείς Φλεγμονώδεις Νόσοι του Εντέρου (ΙΦΝΕ) είναι χρόνιες φλεγμονώδεις παθήσεις του πεπτικού σωλήνα, με υποτροπίαζοντα ή προοδευτικό χαρακτήρα που επηρρεάζουν εκατομμύρια ανθρώπων παγκοσμίως. Ο όρος ΙΦΝΕ περιλαμβάνει τη νόσο του Crohn και την ελκώδη κολίτιδα. Η ηλικία εμφάνισης της νόσου τοποθετείται συνήθως στη δεύτερη και τρίτη δεκαετία της ζωής, με την πλειονότητα των ασθενών να εμφανίζουν κλινική πορεία χαρακτηριζόμενη από υφέσεις και εξάρσεις. Αν και η ακριβής αιτιολογία των ΙΦΝΕ δεν έχει πλήρως αποσαφηνιστεί, θεωρείται νόσος πολυπαραγοντική. Φαίνεται ότι υπάρχει γενετική προδιάθεση, με υπεύθυνα συγκεκριμένα γονίδια που πιθανώς είναι ο πλέον σπουδαίος παράγοντας κινδύνου εμφάνισης των ΙΦΝΕ. Επιπλέον, η αλλαγή του μικροβιώματος δημιουργεί δυσβίωση μεταξύ ξενιστή και μικροβιώματος του εντέρου και αποτελεί σημαντικό παράγοντα του ξενιστή για την αιτιολογία της νόσου. Δεδομένα από πειραματικά μοντέλα κολίτιδας έχουν βοηθήσει σημαντικά στην κατανόηση των ανοσολογικών μηχανισμών που εμπλέκονται στην έναρξη και την εξέλιξη της νόσου. Συνολικά, φαίνεται ότι μία διαταραχή στο ανοσολογικό σύστημα του εντερικού βλεννογόνου οδηγεί σε υπερπαραγωγή φλεγμονωδών κυτταροκινών, απελευθέρωση μεσολαβητών οξειδωτικού στρες και διήθηση του εντέρου από φλεγμονώδη κύτταρα με αποτέλεσμα φλεγμονή του εντέρου και ιστική καταστροφή. Τα κατασταλτικά κύτταρα μυελικής προέλευσης (Myeoid-derived suppressor cells- MDSCs) αποτελούν έναν ετερογενή πληθυσμό κυττάρων που περιλαμβάνει μακροφάγα, κοκκιοκύτταρα, δενδριτικά κύτταρα και κύτταρα μυελικής σειράς σε πρώιμα στάδια διαφοροποίησης. Στα ποντίκια, τα MDSCs χαρακτηρίζονται από την έκφραση των Gr-1 και CD11b δεικτών και περιλαμβάνουν δύο υποομάδες κυττάρων: αυτά με μορφολογία παρόμοια με εκείνη των κοκκιοκυττάρων και φαινότυπο CD11b+Ly6G+Ly6Clow και αυτά με μορφολογία παρόμοια με εκείνα των μονοκυττάρων και φαινότυπο CD11b+Ly6GlowLy6C+. Στους ανθρώπους, ο φαινοτυπικός προσδιορισμός των MDSCs συνιστά πρόκληση, λόγω της έλλειψης ενιαίων κριτηρίων. Συνηθέστερα, χαρακτηρίζονται απο την έκφραση του δείκτη CD33 της μυελικής σειράς και την έλλειψη έκφρασης τόσο του μορίου τάξης ΙΙ του μείζονος συμπλέγματος ιστοσυμβατότητας (MHC-ΙΙ), HLA-DR, όσο και άλλων δεικτών που χαρακτηρίζουν τις υπόλοιπες κυτταρικές σειρές του μυελού των οστών. Αν και ο ρόλος των MDSCs έχει κυρίως μελετηθεί σε πειραματικά μοντέλα καιασθενείς με καρκίνο, πρόσφατες μελέτες αναδεικνύουν το ρόλο αυτών σε πληθώρα παθολογικών καταστάσεων, όπως οι λοιμώξεις, η μεταμόσχευση και η αυτοανοσία. Παραδοσιακά, τα εν λόγω κύτταρα θεωρείται ότι καταστέλλουν την ανοσιακή απάντηση μέσω ποικίλων μηχανισμών. Ωστόσο, η πρόσφατη βιβλιογραφία επισημαίνει την πλαστικότητα αυτών των κυττάρων, δεδομένου ότι το εκάστοτε φλεγμονώδες περιβάλλον μπορεί να τους προσδώσει προφλεγμονώδεις ιδιότητες. Αν και οι κατασταλτικές ιδιότητες των MDSCs στις διαμεσολαβούμενες απο Τ κύτταρα ανοσιακές απαντήσεις είναι καλώς καθορισμένες, ο ρόλος αυτών στα αυτοάνοσα νοσήματα, όπως οι ΙΦΝΕ, είναι αμφιλεγόμενος. Πιο συγκεκριμένα, η ανοσοκατασταλτική δράση των MDSCs υποστηρίζεται από πολλές εργασίες που αναδεικνύουν την αύξηση των CD11b+Gr1+ MDSCs σε πειραματικά μοντέλα κολίτιδας. Παρομοίως, αύξηση των κατασταλτικών CD14+HLA-DRlow MDSCs περιγράφεται και στο περιφερικό αίμα ασθενών με ΙΦΝΕ. Ωστόσο, πρόσφατες μελέτες επισημαίνουν τον προφλεγμονώδη ρόλο των κυττάρων της μυελικής σειράς σε πειραματικά μοντέλα κολίτιδας, καθώς αυτόλογη μεταφορά Ly6Chigh κυττάρων εντερικού βλεννογόνου οδηγεί σε διαφοροποίηση των τελευταίων σε κύτταρα που προάγουν τη φλεγμονή του εντέρου. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή, το ενδιαφέρον εστιάστηκε στον ανοσορυθμιστικό ρόλο των MDSCs σε πειραματικά μοντέλα κολίτιδας, καθώς και στις ανοσιακές απαντήσεις που διαμεσολαβούνται από τα Τ κύτταρα σε ασθενείς με ΙΦΝΕ. Ο αριθμός των MDSCs (ταυτοποιούμενα ως CD14+HLA-DR-/lowCD33+CD15+ κύτταρα) προσδιορίστηκε στο περιφερικό αίμα ασθενών με ΙΦΝΕ, ενώ η δράση αυτών αξιολογήθηκε με in vitro δοκιμασίες. Το πειραματικό μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε ήταν αυτό της χημικά 2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid (TNBS) επαγόμενης κολίτιδας. Τα MDSCs χαρακτηρίστηκαν με τη μέθοδο της κυτταρομετρία ροής. Η in vivo ανοσοκατασταλτική δράση των MDSCs που καλλιεργήθηκαν από μυελό των οστών υγιών ποντικιών (BM-MDSCs) ελέγχθηκε τόσο με δοκιμασίες απαλοιφής όσο και αυτόλογης μεταφοράς. Η μελέτη σε ανθρώπινα δείγματα ασθενών με ΙΦΝΕ, ανέδειξε αύξηση του αριθμού των MDSCs στο περιφερικό αίμα ασθενών με ενεργό νόσο. Παρομοίως, τα MDSCs, ιδιαίτερα ο υποπληθυσμός που χαρακτηρίζεται ως Ly6G+, αυξήθηκε στα περιφερικά λεμφικά όργανα ποντικών με TNBS επαγόμενη κολίτιδα κατά την ενεργό φάση της νόσου. Αντίθετα με τις αρχικές προσδοκίες, η αυτόλογη μεταφορά BM-MDSCs σε ποντίκια με TNBS κολίτιδα απέτυχε να ελέγξει τη φλεγμονή in vivo. Περαιτέρω μελέτη του μηχανισμού δράσης των MDSCs, έδειξε ότι η έκθεση των εν λόγω κυττάρων στο φλεγμονώδες περιβάλλον της κολίτιδας οδηγεί σε αλλαγή του φαινότυπου (μείωση των Gr1high και αύξηση των Gr1low κυττάρων) αυτών, καθώς και σε μειωμένη έκφραση της πρωτεΐνης CCAAT/enhancer-binding protein beta (CEBPβ), η οποία αποτελεί μεταγραφικό παράγοντα κλειδί στην ανοσοκατασταλτική δράση των MDSCs. Σε συμφωνία με τα αποτελέσματα της μελέτης στο πειραματικό μοντέλο κολίτιδας, MDSCs τα οποία απομονώθηκαν από περιφερικό αίμα ασθενών με ενεργό νόσο όχι μόνο δεν κατέστειλαν αλλά αντιθέτως ενίσχυσαν τον πολλαπλασιασμό αυτόλογων CD4+ Τ κυττάρων ex vivo. Συνολικά, τα δεδομένα αυτά αναδεικνύουν μια παράδοξη λειτουργία των MDSCs σε πειραματικά μοντέλα κολίτιδας, καθώς και στην in vitro ανοσιακή απάντηση ασθενών με ΙΦΝΕ. Η περαιτέρω κατανόηση των μηχανισμών που οδηγούν στην απώλεια του βασικού χαρακτηριστικού των MDSCs, που συνίσταται στην καταστολή των ανοσιακών απαντήσεων, θα μπορούσε να υποβοηθήσει στο σχεδιασμό νέων θεραπευτικών στόχων.