Regulación de la actividad biológica de las células NK por receptores de tipo toll y por células dendríticas. Implicancias en la inmunidad contra tumores.

• Autores: Girart, María Victoria
• Año de publicación: 2009
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Zwirner, Norberto Walter
• Materia: CELULAS NK; RECEPTORES DE TIPO TOLL; NKG2D; TUMORES; CELULAS DENDRITICAS TOLEROGENICAS; NK CELLS; TOLL LIKE RECEPTORS; NKG2D; TOLEROGENIC DENDRITIC CELLS; TUMOR
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las células NK son células linfoides importantes en la defensa del huésped contra patógenos intracelulares y en la inmunovigilancia contra tumores. Ejercen su actividad biológica a través de la elaboración de citoquinas y el desarrollo de actividad citotóxica, funciones reguladas por familias de receptores activadores e inhibidores. Las células NK humanas expresan receptores de tipo Toll (TLRs) tales como TLR3, TLR7, TLR8 y TLR9, entre otros. Sin embargo poco se conoce acerca del impacto de los agonistas de los TLRs en la funcionalidad de las células NK, en particular sobre sus funciones antitumorales. En años recientes, se ha demostrado que durante las etapas tempranas de activación de la respuesta inmune, existe una importante interacción entre las células NK y las células dendríticas (CDs), lo que perfila el desarrollo de una respuesta inmune efectiva. CDs maduras (CDm) a diferencia de CDs inmaduras (CDi) promueven, ente otras cosas, la activación y secreción de IFN-γ por células NK. Sin embargo, desconocemos el efecto de las CDs tolerogénicas (como las que se generan en el ambiente tumoral) sobre las células NK. En este trabajo, utilizamos agonistas de TLR3, TL7 y TLR9 (poliI:C, loxorribina y ODNs, respectivamente) con el objeto de estimular células NK en ausencia o en presencia de dosis subóptimas de IL-12, IL-15 o IFN-α, e investigamos la secreción de IFN-γ, citotoxicidad y expresión del receptor activador NKG2D. PoliI:C y loxorribina, en combinación con IL-12 pero no con IL-15, promovieron una intensa secreción de IFN-γ, la cual requirió de la internalización de los agonistas de los TLRs y fue dependiente de las vías de señalización de MEK1/ERK, p38 MAPK, p70S6 quinasa y NF-κB pero no de calcineurina. El IFN-α indujo un efecto similar siendo menor los niveles de IFN-γ secretado por las células NK. Sin embargo, la citotoxicidad (ensayos estándares de liberación de 51Cr) contra células blanco tumorales MICA- y MICA+ no fue regulada por los agonistas así como tampoco se observaron variaciones en los niveles de expresión de NKG2D. Interesantemente, la secreción de IFN-γ aumento significativamente luego de la estimulación con poliI:C o loxorribina e IL-12, cuando se realizaron co-cultivos con células tumorales MICA+ pero no cuando los co-cultivos se realizaron con células tumorales MICA-, efecto que fue dependiente de PI3K. Por otra parte, CDt no promovieron la secreción de IFN-γ por células NK tal como lo hicieron las CDs maduras. Este hecho reviste especial importancia ya que podría ocurrir que las CDt ejercieran efectos inhibitorios sobre las capacidades anti-tumorales desarrolladas por las células NK en el microambiente durante el curso de la respuesta inmune anti-tumoral natural o en respuesta a diferentes estrategias de inmunoterapia tales como la administración de agonistas de TLRs.
NK cells are lymphoid cells that play a key role during the immune response against intracellular pathogens and in the immunesurveillance against tumors. These cells exert their biologic activity through the secretion of cytokines and the display of cytotoxic activity against susceptible target cells. These functions are regulated by families of activating and inhibitory receptors. Human NK cells also express different Toll-like receptors (TLRs) such as TLR3, TLR7, TLR8 and TLR9, among others. However, little is known about the impact of agonists of these TLRs on NK cell functionality, in particular on their antitumor activity. In recent years, it has been shown that there exist an important interaction between the NK cells and dendritic cells (DCs) during the early activation of the immune response, which gives rise to the development of an effective immune response. Mature DCs (mDCs), in opposition to immature DCs (iDCs) promote, among others, the activation and IFN-γ secretion by NK cells. However, the effect of tolerogenic DCs (tDCs) (such as the generated in a tumor environment) on NK cells remains unknown. In this work, we used specific agonists of TLR3, TLR7 and TLR9 (polyI:C, loxoribine and ODNs, respectively) to stimulate human NK cells in the absence or in the presence of suboptimal doses of IL-12, IL-15 or IFN-α, and investigated the secretion of IFN-γ, cytotoxicity and expression of the activating receptor NKG2D. PolyI:C and loxoribine, in conjunction with IL-12 but not IL-15, promoted a robust secretion of IFN-γ, which required internalization of the TLR agonists and was dependent on MEK1/ERK, p38 MAPK, p70S6 kinase and NF-κB but not on calcineurin. IFN-α induced a similar effect but promoted lesser IFN-γ secretion. However, cytotoxicity (51Cr release assays) against MICA- and MICA+ tumor targets remained unchanged as well as the expression of the NKG2D receptor. Excitingly, IFN-γ secretion was significantly increased when NK cells were stimulated with polyI:C or loxoribine and IL-12, and NKG2D engagement was induced by coculture with MICA+ tumor cells but not with MICA- tumor cells, an effect that was dependent on PI3K. We also observed that tDCs were unable to promote IFN-γ secretion by NK cells. Conversely, mDCs were strong stimulators of IFN-γ secretion by NK cells. This fact is of critical relevance as it is likely that tDCs may exert their inhibitory effect on the anti-tumoral capabilities developed by the NK cells in the tumor microenvironment during the course of the natural anti-tumor immune response or in response to different immunotherapy strategies such as the administration of agonists of different TLRs.
Fil: Girart, María Victoria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.