Efecto de la exposición a cigarrillo sobre la funcionalidad de las células de Paneth y su importancia en el desarrollo y progresión de la enfermedad de Crohn

Las células de Paneth son células epiteliales especializadas del intestino delgado. Poseen múltiples gránulos secretorios, ricos en péptidos bactericidas, que son fundamentales para controlar el crecimiento de microorganismos y mantener la homeostasis intestinal. Alteraciones en su funcionamiento se han asociado a desbalances en la microbiota y a procesos inflamatorios intestinales, como la Enfermedad de Crohn (EC). La EC es un desorden inflamatorio crónico del intestino, cuya etiología no está clara, pero se ha postulado que individuos genéticamente susceptibles desarrollarían una respuesta inmune inadecuada contra su microbiota intestinal. Diversos estudios han demostrado que el consumo de cigarrillo, el principal factor de riesgo ambiental para la EC, puede afectar la barrera mucosa del intestino delgado, pero aún no se conoce su impacto a nivel de células de Paneth. En esta tesis nos propusimos evaluar el impacto de la exposición a cigarrillo en la integridad y funcionalidad de las células de Paneth en ratones, y explorar la posible asociación de este efecto en la presentación de la EC en pacientes. Para esto, se implementó un modelo murino de exposición a cigarrillo que genera inflamación intestinal, por medio de la administración intragástrica de Condensado de Humo de Cigarrillo (CHC). Los resultados de esta tesis muestran que el tratamiento con CHC no altera la cantidad ni la distribución de los gránulos de las células de Paneth, ni tampoco el número de estas células por cripta. Sin embargo, la exposición a CHC generó un aumento significativo en el número de gránulos inmaduros, junto a un aumento en el número de células secretoras intermedias presentes en las criptas, sugiriendo la existencia de un proceso regenerativo. Por otro lado, el tratamiento con CHC produjo una reducción significativa en la expresión génica de criptidina-1, criptidina-4 y regIIIγ, tres de los principales péptidos bactericidas expresados por las células de Paneth. Por inmunofluorescencia pudimos observar que las principales diferencias en la expresión de RegIIIγ, recaen a nivel de las vellosidades y no a nivel de criptas, sugiriendo que el CHC pudiera estar dañando diversas células del epitelio intestinal. Además, observamos que los ratones expuestos a CHC son más susceptibles a responder de forma patológica frente a la inoculación con una cepa de S. Typhimurium no virulenta, y presentan cambios significativos en la composición de su microbiota intestinal. Esto permite concluir que una peor capacidad bactericida intestinal, como resultado de alteraciones en las células de Paneth y del resto del epitelio tras la exposición a CHC, puede contribuir al desarrollo de disbiosis y de inflamación intestinal. Para evaluar si estas alteraciones pudieran contribuir en el desarrollo de la EC, se evaluó el impacto de la exposición a CHC en ratones IL-10-/- susceptibles a desarrollar una enterocolitis crónica. Los resultados demuestran que la alteración en la homeostasis intestinal causada por el CHC en ratones genéticamente susceptibles, puede resultar en una enterocolitis sintomática con una inflamación exacerbada, similar a los que ocurre en pacientes con EC. Sin embargo, el impacto no pudo ser atribuido a alteraciones en las células de Paneth, ya que los ratones IL-10-/- presentaron basalmente alteraciones en estas células, independientemente del tratamiento. Por último, se exploró el impacto del consumo de cigarrillo en la integridad de las células de Paneth en humanos, y su asociación con la gravedad de la EC. De acuerdo a los resultados, no fue posible asociar el consumo de cigarrillo a alteraciones en estas células, ni tampoco a una mayor gravedad de la enfermedad. La gran variabilidad observada en los parámetros analizados demuestra la necesidad de modificar los criterios de clasificación, y de aumentar significativamente el número de sujetos reclutados. En conjunto, los resultados obtenidos en esta tesis avalan la participación del cigarrillo en la pérdida de la homeostasis intestinal y en la reducción de su capacidad bactericida, reforzando la relevancia de la interacción microbiota-hospedero en el origen de patologías inflamatorias, como la EC.