Impacto de CD40L sobre las respuestas de los macrófagos a la IL-4, con énfasis en el CD40L disponible en condiciones basales

Abstract

La acumulación de macrófagos durante procesos inflamatorios es originada tanto por el reclutamiento de monocitos precursores como por la proliferación local de macrófagos. Este segundo mecanismo fue descrito inicialmente en contextos inmunológicos de tipo 2, los cuales son predominantemente generados por las citoquinas IL-4 e IL-13. Además de promover la proliferación, estas citoquinas inducen la polarización de los macrófagos hacia fenotipos denominados M(IL-4), funcionalmente opuestos a los asociados a su activación clásica. La interacción entre CD40 y su ligando CD40L es clave en diversas funciones del sistema inmune. CD40L, expresado principalmente en células T CD4⁺ activadas, es importante en la interacción específica con células presentadoras de antígeno, que expresan CD40. Sin embargo, CD40 también puede o podría ser activado fuera de este contexto, tanto por agonistas solubles, como, potencialmente, por el CD40L que es constitutivamente expresado, en bajos niveles, por las células T CD4⁺ vírgenes. Tanto el CD40L inducido por antígeno como el constitutivo son regulados negativamente por internalización desencadenada por la interacción con CD40. El papel de la interacción CD40–CD40L en la rama Th2 de la inmunología aún no se comprende completamente. En cuanto a su impacto sobre los macrófagos, la evidencia disponible se limita a un único reporte, que indica un posible efecto inhibitorio de agonistas exógenos de CD40 sobre la expresión de marcadores M(IL-4). Sin embargo, distintos formatos de CD40L y de otros agonistas de CD40 pueden tener efectos diferentes sobre las células que expresan CD40. Por lo tanto, el objetivo general de esta tesis fue estudiar el impacto de diferentes agonistas de CD40 sobre la proliferación y polarización de los macrófagos en contextos tipo 2, con énfasis en el estudio del CD40L endógeno presente en estado estacionario, que incluye predominantemente al CD40L constitutivo de células T CD4+ vírgenes. El trabajo se enfocó principalmente en células de la cavidad peritoneal y, secundariamente, en células de Kupffer, que son los macrófagos residentes fijos hepáticos. Mediante diversas metodologías, como el uso de ratones WT y CD40 KO, el bloqueo de CD40L y cultivos de células peritoneales sin células T, entre otras, se determinó que el CD40L endógeno basal no impacta la polarización de los macrófagos estimulados con IL-4 en cultivo. Se verificó que, en la cavidad peritoneal, las células T CD4+ vírgenes son las únicas que muestran una expresión en superficie significativa de CD40L. Además, mediante experimentos de transferencia adoptiva de células, se determinó que el CD40L constitutivo de las células T CD4⁺ vírgenes puede interactuar con CD40 expresado por macrófagos en la cavidad peritoneal in vivo. Se analizó cómo el CD40L endógeno basal afecta la respuesta a IL-4 de macrófagos peritoneales in vivo, mediante bloqueo de CD40L, comparación entre ratones WT y CD40 KO, y transferencia adoptiva de macrófagos de los dos genotipos. También se evaluó si las células de Kupffer, en contacto potencial con células T CD4⁺ circulantes que expresan CD40L constitutivo, son sensibles a este ligando en términos de su respuesta a IL-4 exógena. De forma consistente con los resultados in vitro, se determinó que el CD40L basal no impacta en las respuestas a IL-4 de los tipos de macrófagos mencionados, exceptuando algunos efectos débiles y no directos sobre los macrófagos. No obstante, tanto en ausencia de CD40 como en condiciones de bloqueo de CD40L, se observó una disminución en el número de células T, CD4+ y CD8+, presentes basalmente en la cavidad peritoneal, en particular en las de fenotipo virgen. Finalmente, en un modelo de peritonitis aguda estéril, el CD40L tampoco alteró la respuesta a IL-4 de macrófagos inflamatorios. Por otro lado, en coincidencia con lo previamente reportado en un modelo tumoral, se observó que los agonistas exógenos, solubles, de CD40 inhiben fuertemente tanto la polarización M(IL-4) de los macrófagos peritoneales, in vitro e in vivo, como su proliferación in vivo en respuesta a la IL-4 exógena. Además, se utilizó el modelo de infección murina por el nemátodo intestinal Heligmosomoides polygyrus, en el cual se verificó aumento en la expresión de CD40L en la superficie de las células T CD4⁺ de la cavidad peritoneal, lo que sugiere la presentación de antígeno en este sitio. A partir de esta base, se observó que el bloqueo de CD40L potencia la proliferación y polarización M(IL-4) de los macrófagos peritoneales. Esto sugiere que los efectos del CD40L inducido en un contexto específico de antígeno se asemejan a los de los agonistas de CD40 exógenos, ya que ambos antagonizan los efectos de la IL-4. En contraste con la cavidad peritoneal, en el hígado, donde no se observó aumento en la expresión de CD40L en las células T CD4⁺, el bloqueo de CD40L no tuvo efecto sobre la proliferación de las células de Kupffer. En suma, los resultados de esta tesis muestran que tanto los agonistas exógenos solubles de CD40 como el CD40L inducido por antígeno atenúan la respuesta de los macrófagos peritoneales a la IL-4, mientras que el CD40L constitutivo expresado por células T CD4⁺ vírgenes no modifica dicha respuesta, pese a interaccionar con CD40 expresado en macrófagos. Además, resultados inesperados sugieren que el CD40L constitutivo podría desempeñar un papel en el mantenimiento de los números homeostáticos de células T vírgenes presentes en la cavidad peritoneal.