Mecanismos de acción de cd38 en señalización, migración celular y patologías humanas autoinmunes
- Autores: Esther Cristina Zumaquero Martínez
- Directores de la Tesis: Jaime Sancho López (dir. tes.), Frances E. Lund (codir. tes.), Mercedes Zubiaur Marcos (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Granada ( España ) en 2010
- Idioma: español
- ISBN: 9788469410721
- Tribunal Calificador de la Tesis: Ramón Merino Pérez (presid.), Ana Clara Abadía Molina (secret.), Gerard Espinosa Garriga (voc.), Concepción Marañón Lizana (voc.), Norberto Ortego Centeno (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: DIGIBUG
- Resumen
Esta tesis doctoral que presentamos a continuación ha sido el resultado de una apuesta por el trabajo en equipo, así como la colaboración e interacción con otros grupos de investigación y personal médico, que nos han permitido hacer diferentes abordajes en el estudio de CD38. Aunque con una clara vocación experimental, también se han abordado estudios de carácter traslacional en pacientes con diferentes patologías autoinmunes, teniendo en mente que, como dice uno de nuestros colaboradores más queridos, el Dr. Fabio Malavasi, las enfermedades (humanas) son los mejores experimentos de la naturaleza.
Resultados previos de nuestro laboratorio indicaban que en los linfocitos T CD38 se localiza en membrana en microdominios denominados balsas lipídicas y en endosomas de reciclamiento. En el transcurso de una respuesta antígeno-específica CD38 se dirige a la sinapsis inmunológica. Sin embargo este proceso era menos eficiente en los linfocitos B que actuaban como célula presentadora de antígeno, a pesar de expresar CD38 en su superficie. Una posibilidad no explorada era que CD38 fuera secretado en forma de exosomas, vesículas de origen endocítico implicadas en comunicación celular, y que tienen un papel en la presentación antigénica. Los datos de este estudio demuestran que CD38 se expresa en exosomas derivados de células B asociado a las moléculas de señalización CD81, Hsc70 y Lyn. De forma similar, CD38 está presente en balsas lipídicas asociado a CD81, CD19, Lyn, G¿i-2, Hsc-70 y actina. CD38 es enzimáticamente activo tanto en exosomas como en balsas lipídicas, y la estimulación de las células B vía CD38 induce activación de Akt/PKB y Erk. En resumen, este estudio indica que CD38 se localiza en balsas lipídicas y es exportado al exterior a través de exosomas pudiendo transmitir señales de comunicación intercelular.
Datos previos de nuestro laboratorio mostraban que los pacientes con lupus eritematoso sistémico (LES) tenían una alta proporción de linfocitos T CD38+. CD38 estaba asociado a las balsas lipídicas en proporciones anormalmente altas como ocurre en células T activadas. Nuestra hipótesis de trabajo era que esa elevada expresión de CD38 en las balsas lipídicas podría favorecer su secreción al medio, ya fuera en forma soluble o asociado a exosomas y promover la formación de autoanticuerpos anti-CD38. Los resultados de esta investigación demuestran que los niveles plasmáticos de autoanticuerpos anti-CD38 y la expresión de CD38 en células T es significativamente mayor en pacientes con LES en comparación con controles sanos. Sin embargo, ambos fenómenos parecen mutuamente excluyentes. Así, la alta expresión de CD38 en células T de LES correlaciona positivamente con los niveles plasmáticos de varias citoquinas, incluyendo citoquinas de tipo 1 y tipo 2, siendo más prevalente en pacientes con un LES clínicamente activo. Por el contrario, los anticuerpos anti-CD38 elevados se correlacionan exclusivamente con incrementos moderados de IL-10 e IFN-¿. Estos datos indican que la expresión incrementada de CD38 en células T de LES podría ser la consecuencia de la acción de citoquinas proinflamatorias como TNF-¿ e IFN-¿, e indicativo de pacientes con LES con una mayor actividad de la enfermedad, mientras que la presencia de autoanticuerpos anti-CD38 en plasma podría ser un buen indicador de los pacientes con LES con una enfermedad relativamente bien controlada.
Muchas enfermedades autoinmunes, entre ellas el LES, debutan con lesiones cutáneas más o menos aparentes, pero algunas de ellas afectan casi exclusivamente al tejido cutáneo. En esta tesis hemos realizado un estudio del fenotipo y función de las células mononucleares de sangre periférica de pacientes con pénfigo, enfermedad que se caracteriza por la producción de autoanticuerpos frente a la desmogleína, moléculas de adhesión responsables de la unión de los queratinocitos en piel y mucosas. En este estudio se ha demostrado por primera vez una menor formación de conjugados T:B tras la estimulación de las células mononucleares se sangre periférica con una mezcla de superantígenos. Esta disminución en la formación de conjugados está acompañada por una menor producción de IL-2 y otras citoquinas como IFN-¿, IL-5, IL-10 o IL-12, y un menor incremento en la expresión de CD25 en linfocitos. También se ha demostrado la presencia en sangre periférica de una alta proporción de granulocitos de baja densidad, que por sus características podrían ser similares a los que se han detectado en otras enfermedades autoinmunes.
El estudio inmunológico de una paciente con un síndrome hemofagocítico complejo asociado a una infección por Leishmania ha puesto de manifiesto la elevada expresión de marcadores de activación como CD38 y CD64, bajos porcentajes de células NK y células B, y elevados niveles plasmáticos de IL-6 e IL-10. También se ha observado la presencia de una alta proporción de granulocitos de baja densidad en sangre periférica, con dos fenotipos bien definidos: neutrófilos inmaduros y neutrófilos activados. Fenómenos similares han sido observados en pacientes con pénfigo o LES.
CD38 en ratón está implicado en migración de células del sistema inmune hacia un grupo de quimioquinas muy específico, con consecuencias muy importantes en la respuesta inmune adquirida. Es sabido que los productos de la actividad enzimática de CD38 dan lugar a la entrada de Ca2+ extracelular necesaria en quimiotaxis, pero sin embargo, hasta el momento de iniciar esta investigación no se conocía con precisión qué mecanismos moleculares estaban implicados y en particular qué canal de calcio era el responsable de la entrada del calcio extracelular al interior de la célula. Nuestra hipótesis de trabajo era que el canal implicado podría ser TRPM2. Sin embargo, los resultados de esta investigación utilizando ratones deficientes para Trpm2-/-, solos o en combinación con otras deficiencias, parecen indicar que TRPM2 no es el canal responsable de la entrada de Ca2+. Adicionalmente, experimentos llevados a cabo usando inhibidores farmacológicos de receptores purinérgicos parecen indicar que éstos podrían estar implicados en la vía de señalización de CD38, encontrándonos por tanto ante una situación mucho más complicada de lo esperado.
Como podrán apreciar durante la lectura de esta Tesis Doctoral, CD38 es muchísimo más que una simple ectoenzima con actividad receptora.
