Alteraciones de la respuesta inmune debido a la manipulación del transporte intracelular por Chlamydia trachomatis

• Autores: Del Balzo, Diego
• Año de publicación: 2024
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Ostrowski, Matias; Rodríguez Fermepin, Marcelo; Damiani, María Teresa; Saka, Héctor Alex; Ferrero, Mariana; Entrocassi, Andrea Carolina
• Materia: Chlamydia trachomatis; Presentación cruzada de antígenos; Vesículas extracelulares; MHC-I; Rab27a; Ciencias de la vida
• Institución: Universidad de Buenos Aires

Fil: Del Balzo, Diego. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, Argentina
El patógeno intracelular Chlamydia trachomatis (CT) es una bacteria de envoltura trilaminar, responsable de millones de infecciones cada cada año. Existen distintos serovares de CT y se los agrupa dependiendo del epitelio que suelen infectar y también de la capacidad de producir infecciones sistémicas. Los serovares A-C infectan células epiteliales conjuntivales, D-K infecta las células epiteliales del tracto genital, mientras que L1-L3 infecta las células epiteliales y leucocitos, y es el serovar capaz de causar infección invasiva. La infección de transmisión sexual es la más frecuente, y tiene efectos secundarios graves en relación a la infertilidad femenina donde haber estado en contacto con la bacteria aumenta probabilidades de embarazo ectópico e infertilidad de factor tubárico. Además, cabe destacar que mujeres en edad fértil son la principal población afectada año a año por la infección. Los datos epidemiológicos son desalentadores y hay numerosa evidencia que propone diversos mecanismos bacterianos que permiten inferir que la bacteria logra evadir la respuesta inmune del hospedador, y esto presenta estrecha relación con casos de re-infecciones y/o infecciones crónicas, las cuales tienen relativa frecuencia y están fuertemente asociadas al daño tisular asociado a infertilidad. Por otra parte, los esfuerzos económicos sustanciales en diagnóstico y tratamiento de países desarrollados tampoco han logrado mitigar la infección, de hecho, la evidencia muestra más infecciones año a año inclusive en estos lugares. En este contexto, la generación de una formulación vacunal eficiente parece ser la alternativa más prometedora en términos de la posibilidad de erradicar la infección. En esta búsqueda, entender mecanismos de la biología bacteriana relevantes en la evasión de la respuesta inmune resulta pertinente para la generación de formulaciones vacunales eficientes o de alternativas terapéuticas. El estilo de vida clamidial, el cual implica que las bacterias se desarrollen en una gran vesícula en el citoplasma de la célula hospedadora, altera marcadamente el tráfico de membranas de la célula hospedadora. En general este tipo de procesos se han estudiado en el contexto de la adquisición por parte de la bacteria de nutrientes esenciales provenientes del hospedador. Sin embargo, hay procesos de la inmunidad innata y adaptativa estrechamente vinculados al transporte de vesículas. Uno de ellos es la presentación cruzada de antígenos en el contexto de moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad de tipo I por células dendríticas. Las células dendríticas son las células presentadoras de antígeno más potentes y las únicas capaz de activar linfocitos ?naive?, y además pueden ser infectadas por Chlamydia trachomatis. Considerando la fuerte capacidad de Chlamydia trachomatis para afectar el transporte de vesículas evaluamos la capacidad de realizar presentación cruzada de antígenos exógenos Alteraciones de la respuesta inmune debido a la manipulación del transporte intracelular durante la infección clamidial, observando que durante la infección se ve fuertemente afectado el transporte de vesículas de la vía endosomal de reciclaje y que esto a su vez se traduce en una incapacidad para la presentación del antígeno modelo ovoalbúmina tanto en forma soluble como en forma particulada. De manera interesante se ha demostrado que ?in-vivo? se genera la activación de linfocitos T CD8+ específicos para antígenos de Chlamydia trachomatis, sin embargo, este aspecto de la respuesta inmune no resulta relevante para la eliminación bacteriana en el modelo murino de infección. Aunque hay diferentes hipótesis propuestas para explicar esta deficiencia, fue de nuestro interés evaluar posibles deficiencias en el procesamiento antigénico y el transporte intracelular durante la infección en células dendríticas las cuales impedirían una presentación antigénica eficiente. El objetivo inicial fue entender que vías intracelulares utiliza las células dendríticas infectadas para presentar antígenos de CT a linfocitos T CD8+ para posteriormente evaluar posibles interferencias de la bacteria con estas vías. Nuestros resultados basados en inhibición química de diferentes vías intracelulares ?in-vitro? demostraron que la presentación de antígenos bacterianos por células dendríticas infectadas a linfocitos específicos CD8+ específicos para el antígeno clamidial CrpA no requiere de la actividad de la vía secretoria convencional, mientras si requiere de la actividad del proteasoma y de la vía autofágica. Interesantemente, por el hecho de trabajar con la línea de células dendríticas inmortalizadas JAWS-II pudimos evaluar tiempos tardíos pos-infección donde detectamos que la inclusión se desestabiliza, y por ende sus efectos sobre el transporte intracelular también lo harían, la presentación de este antígeno es marcadamente más eficiente. Otro aspecto fuertemente afectado por la infección por CT, pero en células epiteliales, es el transporte de cuerpos multivesiculares, grandes vesículas de naturaleza endosomal que al fusionarse con la membrana plasmática secretan al espacio extracelular pequeñas vesículas que se encuentran en su interior llamadas exosomas. Interesantemente, esta familia de vesículas extracelulares ha comenzado a ser estudiada recientemente como medio de comunicación intercelular con implicancias marcadas en la respuesta inmune. En ese contexto, fue de nuestro interés evaluar la secreción de exosomas en términos de volumen de vesículas secretadas, composición de las mismas y potenciales implicancias en la respuesta inmune. Pudimos demostrar que la inclusión bacteriana recluta a la proteína Rab27a, la cual es central para el transporte de cuerpos multivesiculares y secreción de exosomas. Adicionalmente, el silenciamiento de la proteína afectó marcadamente el desarrollo clamidial. De manera interesante, durante la infección vimos un marcado aumento de la secreción de exosomas por parte de las células infectadas, y ese aumento de la secreción se daría en un proceso dependiente de Rab27a. El manejo del estrés oxidativo en la célula infectada es clave para el desarrollo bacteriano, de hecho, se han demostrado mecanismos que la bacteria ha desarrollado para el manejo de esta variable. En ese sentido, se ha descripto una fuerte asociación, en distintos modelos celulares, que los exosomas serían relevantes en el control del estrés oxidativo. Pudimos demostrar, que en células silenciadas para Rab27a la infección causa mayores niveles de estrés oxidativo que en la condición control, en la que hipotetizamos que la secreción extra de exosomas que se da durante la infección sería relevante para el manejo del estrés oxidativo que se observa durante la infección. Finalmente, comenzamos el abordaje de posibles implicancias en la inmunidad de estás vesículas que se secretan de células infectadas. Un modelo interesante, es el tratamiento de macrófagos humanos de cultivo primario con vesículas provenientes de células epiteliales infectadas y no infectadas, a fin de entender si los exosomas secretados por células infectadas inducen activación de estos macrófagos en un perfil proinflamatorio, lo cual sería de alta relevancia ?in-vivo? considerando que la mayor consecuencia de la infección es el daño histológico e irreversible que genera y el cual está asociado a un estadío de inflamación crónica. Evaluamos la secreción de Interleuquina-6 como indicador de activación en un perfil proinflamatorio en macrófagos tratados con vesículas provenientes de células infectadas y no infectadas. Observamos que los macrófagos tratados con exosomas provenientes de células infectadas mostraron un aumento significativo en los niveles de citoquina secretados en relación a los tratados con vesículas de células no infectadas. Por lo expuesto, el presente trabajo de tesis nos permite proponer, que múltiples aspectos del transporte intracelular de membranas que se dan durante la infección por Chlamydia trachomatis mediarían mecanismos de sobrevida y de evasión de la respuesta inmune de la bacteria, y que los mismos podrían arrojar información pertinente para el desarrollo de nuevas soluciones terapéuticas y profilácticas.
Doctor de la Universidad de Buenos Aires en Ciencias Biológicas