Caracterización fenotípica y funcional de los linfocitos B infiltrantes en islotes pancreáticos en ratones NOD. Identificación del antígeno neuroendocriono reconocido predominantemente por esta población celular

Abstract

La diabetes de tipo 1 (T1D) es una enfermedad compleja caracterizada por la desaparición selectiva de las células beta pancreáticas, responsables de la producción de insulina, debido a un proceso autodestructivo mediado por el propio sistema inmunitario. <br/>La cepa murina NOD es el modelo animal más ampliamente utilizado en el estudio de la T1D, ya que estos animales desarrollan, de forma espontánea, una forma de diabetes autoinmunitaria similar a la que se observa en humanos. <br/>Aunque se conoce que los linfocitos T son las células responsables de la destrucción directa de la masa celular beta, otros tipos celulares del sistema inmunitario también están implicados en el origen y desarrollo de esta respuesta autoinmunitaria. Entre ellos se encuentran los linfocitos B, los cuales también migran, junto con los linfocitos T, a los islotes pancreáticos durante el desarrollo de la diabetes. Nuestra hipótesis es que la población de linfocitos B que forma parte del infiltrado leucocitario en los islotes pancreáticos puede presentar cualidades funcionales distintivas, que aporten la capacidad de regular in situ la actividad de los linfocitos T autorreactivos. <br/>El primer objetivo planteado en este estudio ha sido la caracterización fenotípica y funcional de los linfocitos B infiltrantes en islotes pancreáticos, en diferentes modelos murinos de susceptibilidad/resistencia a la diabetes. Así, se ha observado que la migración de los linfocitos B al entorno intrainsular es más destacada en hembras, especialmente en la etapa pre-diabética. Esta población de linfocitos B infiltrantes muestra un fenotipo correspondiente a células maduras, pero la disminución significativa en superfície de la molécula CD19, que forma parte del complejo correceptor del BCR, sugiere un estado funcional reprimido. Los resultados obtenidos tras la estimulación in vitro de estas células indican que dentro del ambiente del infiltrado existen unas condiciones que mantienen este fenotipo reprimido, pero que estas células son especialmente sensibles a la estimulación vía CD40. Estos datos sugieren que estos linfocitos, aunque no presentan cambio de isotipo en su BCR y por tanto no provienen de una reacción de centro germinal, parecen haber estado en contacto previamente con su antígeno. No obstante, a nivel de producción de citoquinas (IL-4, IL-10, IFN?) y de capacidad estimuladora de la proliferación de linfocitos T, no see han detectado diferencias funcionales de estos linfocitos B infiltrantes de islotes, respecto a linfocitos B de poblaciones periféricas. <br/>El segundo objerivo de este estudio ha consistido en la identificación del antígeno reconocido predominantemente por esta población de linfocitos B infiltrantes. En un estudio previo, realizado por nuestro grupo, se habían generado hibridomas productores de anticuerpos, a partir de linfocitos B infiltrantes de islotes, y se había demostrado que la mayoría de estos anticuerpos monoclonales reconocían antígenos expresados en las fibras nerviosas que inervan el páncreas. En este estudio, a partir del aislamiento y posterior identificación molecular del antígeno reconocido por 21 anticuerpos monoclonales con el mismo patrón de reconocimiento pero de diferente origen clonal, se ha demostrado que la periferina es la proteína reconocida por todos ellos. Este antígeno neuroendocrino es una proteína de citoesqueleto que se expresa mayoritariamente en las fibras nerviosas periféricas, aunque también, en niveles menores, en las células del islote pancreático. Estos datos apoyan la hipótesis de que el ataque autoinmunirario que se desarrolla en los afectados por T1D, no es exclusivamente dirigido contra las células beta pancreáticas, y que la desestabilización del sistema nervioso pancreático puede ser un factor implicado en el desarrollo de la enfermedad.

Type 1 diabetes (T1D) is a complex autoimmune disease characterized by selective destruction of pancreatic beta cells by the patient's own immune system.<br/>Currently, one of the best animal models of type 1 diabetes is the nonobese diabetic (NOD) mouse. NOD mice spontaneously develop a form of diabetes that closely resembles human type 1 diabetes.<br/>Islet-infiltrating T-cells are major effectors of beta-cell damage in T1D, however, other cellular elements of the immune system also play a critical role in the initiation and/or progression of T1D. Among these, B-cells are also recruited to pancreatic islets, during disease development. We hypothesize that islet-infiltrating B-cells may have distinctive functional traits, enabling them to regulate autoreactive T-cell activity in situ. <br/>The aim of the present study was the phenotypical and functional characterization of islet-infiltrating B cells, in T1D susceptible/resistant T1D murine models. Thus, it was observed that B-cell recruitment into pancreatic islets is higher in female mice, specially just before diabetes onset. Although they are mature B-cells, they interestingly show an abnormal down-regulation of surface CD19 expression, showing a possible hiporesponsive status of these cells, given the relevance of CD19 in regulating BCR activation. Islet-infiltrating B-cells develop a pronounced costimulator phenotype after in vitro stimulation with anti-CD40, thus revealing to be somehow repressed while in the islets. These results suggest that these B-cells, although not presenting immunoglobin class switch recombination, seem to be antigen-experienced. On the other hand, cytokine expression profile (IL-4, IFN?, IL-10) and T-cell activator quality of islet-infiltrating B-cells have been shown to be similar to that from their splenic counterparts.<br/>On the other hand, the second objective of this study was the identification of the autoantigen predominantly targeted by islet-infiltrating B-cells. In a previous study in our laboratory, antibody-producing hybridomas were generated from islet-infiltrating C-cells, and it was shown that most of them targeted peripheral nervous elements. In the present study, the isolation and subsequent molecular characterization of the antigen recognized by 21 of these monoclonal antibodies, proved that peripherin is the protein targeted by them all. This neuroendocrine autoantigen is a cytoskeleton protein mainly expressed by peripheral nervous cells, but it is also expressed, although at lower levels, by islet beta-cells. These data support the hypothesis that T1D autoimmune attack is not exclusively focused on pancreatic beta-cells, and that pancreatic nervous system damage may be involved in disease development.