Immunobiology of natural killer cells : subpopulations, phenotypes and functional properties useful for immunotherapy

Dissertação de mestrado em Bioquímica, apresentada ao Departamento de Ciências da Vida da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de CoimbraAo longo dos anos tornou-se claro que as células Natural Killer (NK) não representam apenas uma população de linfócitos granulares de grandes dimensões, mas que se trata de uma população celular extremamente complexa, com varadas características, que podem ser usadas em imunoterapia. A expressão de CD8 nas células NK não é totalmente compreendida, mas pensa-se que poderá ter um papel muito importante na função destas células. Células NK de sangue periférico de indivíduos saudáveis, leucemia mielóide crónica, cancro do pulmão a sangue do cordão umbilical foram caraterizadas por citometria de fluxo de acordo com a expressão de CD8. Uma caraterização suplementar de células capazes de integrar de sinais da imunidade inata e adquirida, tal como as células T ɣδ e células Natural Killer T (NKT) foi realizada. Foi demonstrado que as células NK CD8+ poderão ser uma subpopulação mais madura e mais citotóxica comparativamente às células NK CD8- (demonstrado pela maior expressão de CD57 e CD7). A subpopulação CD8- aparenta ter um maior perfil de secreção de citocinas (IL-10 e TGF-β). As células NK do sangue do cordão umbilical CD8+ respondem mais rapidamente a estímulos comparativamente aos seus equivalentes no sangue periférico. As células NK de cancro do pulmão demonstram uma elevada maturidade. Ambas as subpopulações de células iNKT CD8+ e CD8- de doentes de leucemia mielóide crónica demonstraram um perfil de ativação superior ao de indivíduos saudáveis. As células iNKT CD8+ poderão ser ativadas mais rapidamente em indivíduos saudáveis bem como em cancro do pulmão do que as células iNKT CD8-. Ainda, as células iNKT demonstraram um perfil de ativação prematura em relação a indivíduos saudáveis. Estímulos com Poly (I:C) desencadearam a produção de IFN-ɣ pressupondo assim, a presença de Toll-like receptors nas células T ɣδ. Um papel semelhante para o CD8 em células NK e linfócitos T pode ser proposto. Esclarecimentos adicionais sobre o papel do CD8 nas células NK e noutras, pode revelar-se de extrema importância para a aplicação destas em transferência adotiva de células.Over the years, the study of Natural Killer (NK) cells made it clear that this cells are not simply large granular lymphocytes but instead, a highly complex population of cells, with versatile characteristics, that can be used in immunotherapy. The expression of CD8 by NK cells has not been fully understood but a very important purpose for this molecule is believed to exist. Peripheral NK cells from healthy individuals, lung cancer patients, chronic myeloid leukaemia patients and umbilical cord blood, were characterized by flow cytometry according to the expression of CD8. Additional characterization of important cell types in the integration of signals between innate and acquired immunity, such as ɣδ T cells and Natural Killer T cells as accomplished. Here, it was demonstrated that CD8+ NK cells may be a more mature and cytotoxic subset than their counterparts (showed by the higher expression of CD57 and CD7) and that CD8- NK cells seem to be more of a cytokine secretor subset (IL-10 and TGFβ). Umbilical cord blood CD8+ NK cells responds to stimuli prompter than their equivalents in peripheral blood. Lung cancer patients’ NK cells showed an augmented expression of CD57. Both CD8+ and CD8- subpopulations of CML patients’ iNKT cells reveal increased activation when compared to healthy individuals. CD8+ iNKT cells are more rapidly activated both in lung cancer and in healthy individuals than their CD8- counterparts. In addition, iNKT cells from lung cancer patients show an increased early activation profile than healthy individuals. ɣδ T cells were effectively stimulated by Poly (I:C) in order to produce IFN-ɣ in healthy individuals demonstrating the presence of Toll-like receptors. A similar role for CD8 in NK cells and T cells may be proposed. Further elucidation of the role played by CD8 in NK cells and others may be a very important tool in its application in adoptive cell transfer