Impacto de los inhibidores de Deacetilasas de Histonas (iHDAC) sobre la funcionalidad de células NK

• Autores: Rossi, Lucas Ezequiel
• Año de publicación: 2012
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Zwirner, Norberto Walter
• Materia: CELULAS NK; INHIBIDORES DE DEACETILASAS DE HISTONAS; IFN-GAMMA; RECEPTORES DE CITOQUINAS; CITOTOXICIDAD; RECEPTORES ACTIVADORES; NK CELLS; HISTONE DEACETYLASES INHIBITORS; IFN-GAMMA; CITOKYNE RECEPTORS; CYTOTOXICITY; ACTIVATING RECEPTORS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Desde el descubrimiento de que la expresión y funcionalidad de las deacetilasas de histonas (HDAC) se encuentra alterada en muchos tumores y que las mismas contribuyen a la carcinogénesis, se han desarrollado inhibidores de HDAC (iHDAC) para el tratamiento del cáncer. Los iHDAC inducen apoptosis, arresto del ciclo celular e inhibición de la angiogénesis en células tumorales. Sin embargo, no se ha estudiado adecuadamente el impacto de los iHDAC sobre células del sistema inmune involucradas en la respuesta anti‐tumoral. Por eso y debido a la relevancia de las células NK en la respuesta contra tumores, el objetivo de esta tesis fue estudiar el impacto de los iHDAC sobre estas células. Hemos demostrado que los iHDAC Tricostatina A (TSA), valproato de sodio (VPA) y butirato de sodio (NaB) inhibieron la producción de IFN-γ y la actividad citotóxica de células NK humanas. Aunque las drogas indujeron apoptosis en una fracción de las células NK, la marcada inhibición de sus funciones efectoras también se debió a la inhibición de la translocación nuclear de NF-κB y a una modulación negativa en la expresión de receptores activadores (NKG2D, NKp44 y NKp46), receptores de citoquinas (IL-12Rβ1, IL-15Rβ, IL-2Rγ e IL-18R) y de la subunidad α del receptor de IL-2 de alta afinidad (CD25). Además, demostramos que esta modulación negativa de NKG2D, NKp46 y CD25 fue funcionalmente relevante. Estos resultados fueron validados in vivo con células NK de ratones tratados con TSA, las que mostraron una menor expresión de los receptores NK1.1, NKG2D y NKp46, y una menor producción de IFN‐γ en respuesta a la estimulación ex vivo con citoquinas. Asimismo, comenzamos un estudio con muestras de sangre de pacientes epilépticos tratados con VPA ya que las células NK de estos pacientes se encuentran expuestas sólo a los efectos de la droga. Observamos un menor porcentaje de células NK en células mononucleares de los pacientes, las que exhibieron una menor expresión de receptores activadores, una menor producción de IFN-γ y una menor capacidad de degranulación. Estos resultados indican que estas drogas poseen efectos supresores sobre células NK (comprometidas en la inmunovigilancia contra tumores) y contribuyen al diseño de nuevos enfoques para el desarrollo de drogas terapéuticas que no comprometan la respuesta inmune anti-tumoral.
Since the discovery that many tumors exhibit altered expression and activity of different histone deacetylases (HDAC) and that they contribute to carcinogenesis, many HDAC inhibitors (HDACi) have been developed for the treatment of cancer. HDACi can induce apoptosis, cell cycle arrest and inhibit angiogenesis on tumor cells. However, their impact on cells of the immune system involved in immune surveillance against tumors has not been studied. Thus, the aim of this work was to investigate the effect HDACi on NK cells as they constitute critical actors of the anti‐tumor immune response. We have demonstrated that the HDACi Tricostatin A (TSA), sodium valproate (VPA) and sodium butyrate (NaB) inhibited in vitro IFN-γ production and cytolytic activity by human NK cells. Although the drugs induced apoptosis of a minor fraction of NK cells, the strong inhibition of their effector functions involves additional mechanisms such as inhibition NF-κB p50 nuclear translocation and down‐regulation of activating receptors (NKG2D, NKp44 and NKp46), cytokine receptors (IL-12Rβ1, IL-15Rβ, IL-2Rγ, IL-18R) and CD25 (the α chain of the high affinity IL-2R). Downregulation of NKG2D, NKp46 and CD25 were functionally relevant. Our results were validated in vivo, in HDACi treated mice, which exhibited NK cells with lower expression of the activating receptors NK1.1, NKp46 and NKG2D, and produced less IFN-γ upon ex vivo stimulation with cytokines. Preliminary data obtained with peripheral blood mononuclear cells from epileptic patients treated with VPA, showed that these patients exhibited lower percentages of NK cells than normal controls, and these NK cells presented lower expression of NKG2D and NKp46, lower IFN-γ production upon stimulation with citokynes and lower degranulation after stimulation with K562 cell line. Thus, our results suggest that HDACi have immunosuppressive effects on NK cells that may dampen their immune surveillance capacity. Our results may contribute to the development of drugs with a higher therapeutic eficacy which do not compromise immune response.
Fil: Rossi, Lucas Ezequiel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.