Characterization of CD4+ T lymphocyte populations in patients with abdominal aortic aneurysm

Orientadores: Maria Heloisa de Souza Lima Blotta, Fábio Hüsemann MenezesTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: O aneurisma de aorta abdominal (AAA) é uma doença degenerativa caracterizada pelo enfraquecimento da parede da porção abdominal da aorta decorrente de alterações importantes na estrutura da camada média do vaso. Trabalhos recentes mostraram a presença de linfócitos nas lesões e sabe-se que as citocinas características das diferentes populações de células TH podem estimular a produção de diferentes metaloproteinases e catepsinas, enzimas que desempenham papel preponderante na fisiopatologia da doença ao promoverem a degradação de elementos da matriz extracelular. Diante desse quadro, o objetivo desse estudo foi avaliar a presença dos diferentes subtipos de linfócitos T CD4+ (TH) em lesões e no sangue periférico provenientes de pacientes com AAA. A análise de expressão gênica nas lesões de AAA mostrou a presença do RNAm para IFN-?, T-bet e IL-12p35, fatores característicos da resposta TH1. O RNAm de componentes envolvidos com a resposta TH2 (GATA-3, c-Maf e IL-4) também foi detectado nas amostras analisadas. Constatou-se que as células presentes nas lesões são capazes de responder à IL-17, pois expressavam o receptor da citocina. Outros componentes importantes da resposta TH17, como IL-23p19 e RorC, também eram expressos nas lesões. Por fim, detectou-se a expressão de IL-22 e AhR, indicando a participação da resposta TH22 no AAA. A análise do infiltrado celular extraído das lesões confirmou tais achados, sendo que foram identificadas células TCD4+ positivas para IFN-?, TNF-?, IL-17 e IL-22 em amostras sem estimulação in vitro, mas elas representavam uma pequena porcentagem da população analisada. Apenas a positividade para IL-4 já era significativa nessas amostras, indicando a ativação prévia da resposta TH2 in situ. Após estimulação, a positividade para IFN-?, IL-4, IL-17 e IL-22 foi maior nas células T CD4+ do infiltrado celular extraído das lesões do que no pool de linfócitos TH do sangue periférico proveniente dos pacientes, indicando a presença das respostas TH1, TH2, TH17 e TH22 preferencialmente na parede dos aneurismas. Em concordância com esses resultados, os principais componentes dessas respostas foram visualizados em cortes histológicos de lesões de AAA submetidos a reações imuno-histoquímicas. A avaliação da resposta imunológica sistêmica utilizando amostras de células mononucleares do sangue periférico (CMSP) estimuladas in vitro mostrou que os pacientes com aneurisma de aorta abdominal apresentam um estado inflamatório sistêmico, com aumento da porcentagem células com potencial para a produção de IFN-?, TNF-?, IL-4, IL-9 e IL-22 no sangue periférico quando comparados aos indivíduos controle. Entretanto, não houve aumento dos níveis plasmáticos de metaloproteinases e catepsinas. A análise dos receptores de quimiocina associados ao endereçamento dos diferentes subtipos de células TH, por sua vez, sugere que há um sequestro de células CCR4+ nas lesões dos pacientes com AAA. Analisados em conjunto, os nossos dados demonstram a presença dos principais componentes associados às respostas TH1, TH2, TH17 e TH22 em lesões de AAA. Além disso, contatou-se que os pacientes com esta patologia apresentam um estado inflamatório sistêmico, evidenciado pela presença, no sangue periférico, de células com alto potencial para a produção de citocinas pró-inflamatórias. Entretanto, as células seriam ativadas preferencialmente in situAbstract: The abdominal aortic aneurysm (AAA) is degenerative disease characterized by the weakening of abdominal aorta wall due to important modifications in tunica media. Recent reports showed the presence of lymphocytes within lesions and it is known that signature cytokines of the different TH subsets may induce metalloproteinases and cathepsins production. These enzymes promote extracellular matrix degradation. In this context, the aim of this study was to verify the presence of the different T CD4+ (TH) lymphocytes within lesions and peripheral blood from patients with AAA. Gene expression analysis of AAA lesions showed the presence of mRNA for IFN-?, T-bet and IL12p35, all of them signature markers of TH1 response. The mRNA molecules for signature TH2 components (GATA-3, c-Maf and IL-4) were also detected within analyzed samples. Lesion cells were IL-17 responsive since they expressed the cytokine receptor. Other TH17 main components, such as IL23p19 and RorC, were also expressed in lesions. Furthermore, the detection of mRNA for IL-22 and AhR suggests TH22 response may occur in AAA. The analysis of cellular infiltrates from lesions confirmed such findings since we identified TH cells that were positive for either IFN-?, TNF-?, IL-17 or IL-22 in unstimulated samples. However, these positive lymphocytes represented only a minor percentage of the whole population. Only the positivity for IL-4 was already significant in unstimulated cells, suggesting a previous activation of TH2 response in situ. After in vitro activation, the percentage of TH cells which were positive for either IFN-?, IL-4, IL-17 or IL-22 were higher in lesion cellular infiltrates than in peripheral blood from patients. Thus, we believe TH1, TH2, TH17 and TH22 responses preferentially occur within the damaged vessel wall. In agreement with this hypothesis, we visualized the main components of such responses in AAA tissue sections submitted to immunohistochemistry procedures. Regarding the systemic immunological response evaluation in vitro stimulated peripheral blood mononuclear cells (PBMC), we found patients with AAA present a systemic low-grade inflammatory process due to a higher percentage of potential IFN-?, TNF-?, IL-4, IL-9 or IL-22 producing cells in peripheral blood when compared to control subjects. Such results confirmed gene expression findings in PBMC from AAA patients, which detected a higher amount of mRNA for IFN-?, IL-4, IL-17, IL-22, after in vitro stimulation, suggesting a high activation capacity of the different TH responses. The evaluation of chemokines receptors that are responsible for the different TH subsets addressing indicates sequestration of CCR4+ cells inside AAA lesions since these markers were less prevalent in PBMC from patients than in PBMC from control subjects. The low-grade inflammatory process confirmed by high C reactive protein levels in plasma from AAA patients, however, did not resulted in higher metaloproteinases and cathepsins plasma levels. Overall, our results show the presence of the main TH1, TH2, TH17 e TH22 associated components within AAA lesions. We also demonstrated AAA patients present a systemic inflammatory process due to the presence of cells with a high potential for inflammatory cytokines production. However, we believe such cells are preferentially activated in situDoutoradoCiencias BiomedicasDoutor em Ciências Médicas11/10198-7FAPES