Regulación de receptores para inmunoglobulina G (Fc gamma R) en neutrófilos humanos por péptidos formilados bacterianos

• Autores: Alves Rosa, María Fernanda
• Año de publicación: 1999
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Isturiz, Martín A.
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Los neutrófilos (PMN) son células fagocíticas que constituyen la primera línea de defensa durante los procesos infecciosos bacterianos cuya función principal es la destrucción de microorganismos. Estas células son capaces de migrar en forma inidireccional e irreversible hacia los focos inflamatorios. Este desplazamiento que se opera a favor de un gradiente de concentración de moléculas, es conocida como quimiotaxis y las moléculas que lo inducen, factores quimiotácticos. Estos últimos pueden ser de naturaleza endógena como exógena. Durante los procesos infecciosos, los factores exógenos más importantes son aquellos producidos por bacterias: los péptidos formilados, cuyo representante más estudiado es el péptido prototipo formil-metionil-leucil-fenilalanina (FMLP). En el foco inflamatorio, las altas concentraciones de péptidos quimiotácticos conducen al arresto celular, a la degranulación y a la activación de los sistemas microbicidas de los PMNs. Dentro del foco, los PMNs también desempeñan diferentes funciones efectoras, debido a la activación de sus receptores para el fragmento Fc de Inmunoglobulina G (FcγRs) por parte de sus ligandos naturales, los complejos inmunes. Estas funciones involucran a la fagocitosis, la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) y la liberación de reactivos intermediarios del oxígeno. Los PMN poseen dos clases de FcγRs: FcγRII y FcγRIIIB. Estos receptores cumplen un papel fundamental dentro de los eventos inflamatorios dado que constituyen un nexo entre la inmunidad humoral y la celular, siendo determinantes en el desempeño de procesos de relevancia biológica. De estos datos se desprende que cualquier modificación, de la expresión de los FcγRs, es susceptible de provocar alteraciones biológicas de suma importancia. Debido a las múltiples y diversas acciones de péptidos formilados y los FcγRs, iniciamos estudios en neutrófilos para investigar posibles interrelaciones entre ambas moléculas en el transcurso del fenómeno inflamatorio de origen infeccioso. En este trabajo, presentamos evidencia que la preincubación de PMN con FMLP inhibe diferentes funciones celulares dependientes de los FcγRs tales como la fagocitosis, la citotoxicidad celular dependiente de radicales libres y la ADCC. Este fenómeno de inhibición funcional del PMN causada por el FMLP, podría ser explicado por una disminución de la expresión (down regulation) de ambos FcγRs en la superficie celular. Por otra parte, encontramos que este fenómeno esta asociado a eventos secretorios. En efecto, sobrenadantes de PMNs estimulados con FMLP pueden inducir la down regulation de FcγRs en PMNs vírgenes de tratamiento. Este efecto es amplificado por el uso de citochalasina B, un reconocido agente secretagogo. Ello implica que dada la activación celular, se liberan moléculas con actividad enzimática específica para FcγRIIIB y FcγRII. Estudios con inhibidores de proteasas indicaron que se trata de una proteasa(s) de serina. Al evaluar el papel del Ca2+ (intra y extracelular) en este proceso, encontramos que la down regulation de ambos FcγRs inducida por FMLP es estrictamente dependiente de Ca2+ extracelular. Por otra parte, observamos que, la preincubación de PMN con FMLP no es necesaria para la inhibición de la ADCC. Teniendo en cuenta que la down-regulation de los FcγRs inducida por FMLP no se observa hasta después de los 20- 30 min. de incubación, y que la ADCC es una función que se activa rápidamente, es muy factible que el FMLP pueda modificar dicha función a través de la modificación de eventos intracelulares que operan tempranamente. Ello fue corroborado al realizar ensayos de quimioluminiscencia donde se observaron efectos inhibitorios del FMLP a tiempos cortos de incubación (10 - 15 min.) con este péptido formilado. Así, el FMLP ejercería su acción inhibitoria: i) a nivel de los FcγRs de membrana y ii) a través de alteraciones transduccionales en el PMN. Todos estos datos, permiten concluir que la resolución de un proceso inflamatorio de origen infeccioso, estaría supeditado no sólo al número de células efectoras involucradas en el mismo, sino paradójicamente a la concentración de moléculas de reconocida acción proinflamatoria, capaz de ejercer efectos claramente antiinflamatorios.
The neutrophils (PMN) are phagocytic cells that constitute the first line of defense during bacterial infections. These cells undergo a serie of sequential changes in response to a great variety of stimuli that permit their migration toward inflammatory areas. The unidirectional movement that is operated in favor of a concentration gradient is known as chemotaxis. The molecules that induce it are known as chemotactic factors. The formyl peptides are the most important chemoattractants produced during bacterial infections and one of the most representative is the prototype N-formylmethionyl-leucyl-phenylalanine (FMLP). In the inflammatory area, the high concentrations of chemotactic peptides lead to cellular arrest, degranulation and to the activation of the PMN microbicidal systems. In addition, PMNs perform different cellular functions, including phagocytosis, antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC), and release of reactive oxygen intermediates. Each one of these functions are activated through the interaction between the Fc portion of IgG (Fcγ) and the Fcγ receptors (FcγRs) on the neutrophil surface. PMNs possess two classes of FcγRs: FcγRII and FcγRIIIB. These FcγRs fulfil a fundamental role within the inflammatory events since they constitute a link between the humoral and cellular immunity, being determinant in the performance of relevant biological processes. From these data we can speculate that any modification of the FcγRs expression, it is susceptible of provoking important biological alterations. Due to the multiple actions of both, FMLP and FcγRs, we developed studies in PMNs in order to investigate possible interrelationships between both molecules in the course of the inflammatory phenomenon of infectious origin. In this work, we present evidence that FMLP inhibits different neutrophil FcγR- dependent cellular functions such as phagocytosis, and release of reactive oxygen intermediates and ADCC. This functional inhibition of PMN caused by FMLP, would be explained by the down regulation of both, cellular surface FcγRIIIB and FcRII on the cell surface. We find that this phenomenon is associated to secretory events, since supernatants of stimulated PMNs can induce FcγR down regulation of naive cells. This implies that during cellular activation, molecules with specific enzymatic activity for FcγRIIIB and FcγRII are released. Studies with proteases inhibitors suggested that it is as serine protease. We found that the FMLP- induced FcγR down regulation is strictly dependent of extracellular Ca2+. On the other hand, we observe that, PMN preincubation with FMLP is not necessary for the inhibition of ADCC. Taking into account that the FMLP-dependent FcγR down regulation is not observed before 20- 30 min of incubation, and the onset of ADCC occurs rapidly, it is possible that FMLP can modify this function by altering early transductional intracellular events. This was supported by the data obtained from the chemiluminiscense assays that demonstrate that FMLP exerts an inhibitory effect on respiratory burst when PMN treatment was performed at short intervals of time (10 - 15 min.). All these data, led us to conclude that the resolution of an inflammatory process of infectious origin would be subordinated not only to the number of effector cells, but also to to the concentration of molecules of well known proinflammatory actions, capable of exerting antinflammatory effects.
Fil: Alves Rosa, María Fernanda. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.