Modulación de la autofagia por mediadores inmunológicos durante la tuberculosis humana

• Autores: Pellegrini, Joaquín Miguel
• Año de publicación: 2019
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: García, Verónica Edith
• Materia: TUBERCULOSIS; AUTOFAGIA; CITOQUINAS; PACIENTES; PROSTAGLANDINA E2; TUBERCULOSIS; AUTOPHAGY; CYTOKINES; PATIENTS; PROSTAGLANDIN E2
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Entre los mecanismos de defensa contra Mycobacterium tuberculosis, la autofagia constituye un proceso esencial para la sobrevida o muerte del patógeno, tanto en la inmunidad innata como adaptativa, y puede ser modulada por citoquinas y otros varios mediadores inmunológicos. Por ello, resulta importante dilucidar los mecanismos de activación de la autofagia, así como la interrelación con la respuesta inmune humana articulada frente a la infección tuberculosa. Al respecto, en este trabajo demostramos que la IL-17A regula diferencialmente la autofagia en monocitos infectados de pacientes con alta (TB AR) y baja (TB BR) respuesta inmune contra M. tuberculosis, al menos en parte por un defecto en la vía de señalización de ERK MAPK en los monocitos de pacientes BR. A su vez, la adición de IFNγ a monocitos infectados, indujo un flujo autofágico funcional a través de la vía de p38 MAPK tanto en pacientes TB AR como BR. Importantemente la estimulación con IFNγ e IL-17A ocasionó una significativa eliminación de micobacterias mediante un mecanismo dependiente de la autofagia. Por otro lado, encontramos que la PGE2 ejerce una potente acción inmunosupresora durante la respuesta inmune contra M. tuberculosis. Este efecto quedó demostrado por la inhibición de la linfoproliferación y la producción de citoquinas proinflamatorias, así como por una reducción significativa de la expresión en superficie de diferentes receptores inmunológicos en linfocitos y en monocitos humanos. Sin embargo, la PGE2 promovió el flujo autofágico de monocitos estimulados de dadores sanos y pacientes con tuberculosis, aún en presencia de IFNα. De esta forma, la atenuación de la inflamación y la inmunopatología causada por una excesiva respuesta inmunológica emerge como un blanco terapéutico atractivo. Al respecto, se observó un mayor número de neutrófilos en sangre periférica de pacientes con las formas más severas de la enfermedad. Además, por primera vez demostramos que SLAMF1 es expresado en neutrófilos tras el desafío antigénico de M. tuberculosis. Más aún, encontramos que la activación de SLAMF1 induce la autofagia en neutrófilos a través de un mecanismo dependiente de la generación de especies reactivas del oxígeno. Tomados en conjunto, los hallazgos que surgen de esta tesis aportan nuevos conocimientos sobre el papel de la autofagia en las interacciones hospedador-patógeno durante la tuberculosis activa, lo que contribuye a identificar nuevos objetivos y diseñar nuevas herramientas terapéuticas para combatir al patógeno.
Among the defense mechanisms against Mycobacterium tuberculosis, autophagy constitutes an essential process for the survival or death of the pathogen, both in innate and adaptive immunity, and can be modulated by cytokines and several immunological mediators. Then, it is important to elucidate the mechanisms of autophagy activation, as well as the interrelation with the articulated human immune response against tuberculous infection. Accordingly, we showed that IL-17A differentially regulates autophagy in infected monocytes from patients with high (HR) and low (LR) immune response against M. tuberculosis, at least in part due to a defect in the ERK MAPK signaling pathway in LR patients’ monocytes. Besides, the addition of IFNγ to infected monocytes induced a functional autophagic flux through the p38 MAPK pathway in both LR and HR patients. Importantly, stimulation with IFNγ and IL-17A induced a significant killing of mycobacteria through an autophagy-dependent mechanism. On the other hand, we found that PGE2 exerts a potent immunosuppressive action during the immune response against M. tuberculosis. This effect was demonstrated by the inhibition of lymphoproliferation and the production of proinflammatory cytokines, together with a significant reduction of the surface expression of different immunological receptors in human lymphocytes and monocytes. However, PGE2 promoted the autophagic flux of stimulated monocytes from healthy donors and patients with tuberculosis, even in the presence of IFNα. In this way, the attenuation of inflammation and immunopathology caused by an excessive immune response emerges as an attractive therapeutic target. In this regard, a higher number of neutrophils was observed in peripheral blood of patients with the most severe forms of the disease. In addition, we demonstrated for the first time that SLAMF1 is expressed in neutrophils after the antigenic challenge with M. tuberculosis. Moreover, we found that the activation of SLAMF1 induces autophagy in neutrophils through a mechanism dependent on the generation of reactive oxygen species. Taken together, the findings that arise from this thesis provide new insights about the role of autophagy during host-pathogen interactions in active tuberculosis, which contributes to identify new goals and design new therapeutic tools to combat the pathogen.
Fil: Pellegrini, Joaquín Miguel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.