Caracterización de la respuesta antitumoral inducida por inmunoterapia con células dendríticas estimuladas con Triiodotironina

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2021Resumen: La evidencia acumulada a lo largo de las últimas décadas demuestra una estrecha interrelación entre los sistemas neuroendócrino e inmune. Con el fin de mantener la homeostasis del organismo y dirigir respuestas coordinadas frente a los distintos desequilibrios y patologías, ambos sistemas se encuentran en constante comunicación a través de una variedad de citoquinas, hormonas, neurotransmisores y sus receptores. En los últimos años el estudio de la relación entre las hormonas tiroideas (HTs) y el sistema inmune ha tomado relevancia. Sin embargo, la comprensión de la conexión entre las HTs y el sistema inmune es todavía incompleta debido a la complejidad de cada sistema y más aún a su interacción. Actualmente las HTs son reconocidas por desempeñar un rol esencial en las células de la inmunidad innata y adaptativa, y sus respuestas asociadas. El papel de las HTs en el inicio de la respuesta inmune y su efecto en el direccionamiento de la respuesta inmune adaptativa fue abordado hace poco más de una década. En este sentido el laboratorio donde se desarrolló esta tesis doctoral reportó los primeros hallazgos del efecto de triiodotironina (T3) sobre las características y funcionalidad de las Células Dendríticas (DCs), consideradas las principales células presentadoras de antígenos. En este contexto, se evidenció por primera vez la expresión de receptores de HTs (TR) en DCs murinas, principalmente la isoforma β1. Además, se demostró que niveles fisiológicos de la HT activa, T3, inducen la maduración de DCs y su capacidad de secreción de IL-12. A su vez, las DCs estimuladas con T3 incrementaron la capacidad aloestimulatoria de linfocitos T, direccionando la respuesta inmune hacia los perfiles proinflamatorios T helper 1 (Th1), Th17 y citotóxicos con aumentada producción de la citoquina efectora IFN-. Asimismo, el tratamiento de las DCs con T3 aumentó significativamente la producción de las citoquinas TNF-α, IL-6 e IL-23, involucradas en la producción de IL-17 y disminuyó la población de células T regulatorias. Por otro lado, T3 fue capaz de reducir la apoptosis de DCs y aumentar su migración hacia los ganglios linfáticos. Considerando estos resultados se desarrolló una vacunación antitumoral basada en DCs estimuladas con T3 en un modelo tumoral de melanoma. Este tratamiento fue capaz de aumentar el porcentaje de animales libres de tumor, retrasar la aparición y disminuir el volumen del tumor en los ratones afectados, aumentando la sobrevida de los mismos. Sobre la base de los antecedentes presentados, esta tesis doctoral implica la profundización del efecto de las HTs sobre la inducción de respuestas inmunes adaptativas a través de las DCs como objetivo general. En lo particular, este trabajo abordó 2 objetivos específicos: 1) Desarrollo de una estrategia de vacunación para el tratamiento antitumoral basada en la manipulación de DCs estimuladas con T3 expuestas a antígenos asociados al tumor (AATs) y 2) Estudio de los efectos de T3 sobre las características y funcionalidad de las DCs humanas. 1) Los resultados obtenidos en la primera parte de este trabajo de tesis doctoral indicaron, por un lado, que el tratamiento con T3 no modifica la capacidad de captación antigénica de las DCs frente a antígenos propios del tumor, sin embargo, esta hormona es capaz de incrementar la expresión del marcador de maduración CD86. Además, se evidenció un marcado aumento por parte de las DCs en la producción de citoquinas proinflamatorias, como IL-12, IL-6 y TGF- luego de ser tratadas con T3. En el modelo murino de carcinoma de colon, T3 potenció los efectos antitumorales de la vacunación a base de DCs cargadas con antígenos tumorales, evidenciados por una reducción en el tamaño tumoral. En efecto, la respuesta inmune generada por la inmunoterapia basada en DCs estimuladas con T3 consistió en un marcado incremento en las poblaciones Th1 (CD4+ IFN-+), Th17 (CD4+ IL-17+), como así también en las células T citotóxicas CD8+ IFN-+, y citotóxicas 17 (Tc17), acompañada por un incremento en la secreción de IFN- e IL-17. Teniendo en cuenta estos resultados y los antecedentes del grupo que relacionan estrechamente la estimulación de las DCs con T3 con una mayor producción de IL-17, sumado a las controversias bibliográficas relacionadas al papel de esta citoquina en cáncer, decidimos analizar la importancia de IL-17 como mediador de los efectos inmunoterapéuticos en nuestro tratamiento antitumoral. Para ello evaluamos el crecimiento tumoral en ratones IL-17 A/F-doble Knockout (IL-17KO), aplicando el mismo esquema de vacunación y comparando dicho crecimiento en ratones Wild Type (WT) como control. De este modo, pudimos evidenciar que la ausencia de IL-17 en los ratones IL-17KO conduce a un mayor crecimiento tumoral, dado que observamos un significativo aumento del volumen del tumor, al comparar los ratones transgénicos que fueron vacunados con DCs cargadas con AATs y tratadas con T3, con aquellos animales WT que recibieron el mismo tratamiento. A su vez, observamos que IL-17 presentaría un rol en la angiogénesis tumoral, lo que favorecería la reducción del tumor por la inmunoterapia basada en DCs estimuladas con T3 en el modelo de carcinoma de colon MC38. En conclusión, los resultados aquí presentados refuerzan los conocimientos de las propiedades adyuvantes de T3 para su utilización en la vacunación antitumoral basada en DCs, y profundizan en los mecanismos involucrados en el desarrollo de una respuesta inmune eficiente luego de la vacunación. 2) Los resultados obtenidos en la segunda parte de este trabajo de tesis doctoral demuestran que concentraciones fisiológicas de T3 tienen efectos inmunomoduladores sobre las DCs diferenciadas a partir de monocitos de sangre periférica (huDCs). Esto fue evidenciado por una mayor expresión de la molécula CD86 en la superficie celular y una tendencia a incrementar en el porcentaje de células CD11c+ HLA-DR+ luego del tratamiento con la hormona. Por otro lado, se demostró que la presencia de T3 es capaz de inducir una mayor producción de la citoquina proinflamatoria IL-12 por parte de las huDCs. Estos resultados iniciales aportan en el conocimiento del efecto de T3 sobre la maduración y la activación de DCs humanas, induciendo la liberación de IL-12 por parte de estas células, y probablemente favoreciendo la polarización de la respuesta inmune hacia un perfil proinflamatorio. Estos hallazgos son prometedores y alientan la profundización del estudio del efecto de T3 sobre DCs humanas, aspecto muy poco explorado y de trascendencia considerando la potencial transferencia de los resultados obtenidos en modelos murinos a la oncología humana.2023-09-30Fil: Soler, María Florencia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: Montesinos, María Del Mar. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.Fil: Montesinos, María del Mar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina.Fil: Porporatto, Carina. Universidad Nacional de Villa María. Instituto de Investigación; Argentina.Fil: Porporatto, Carina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María; Argentina.Fil: Ropolo, Andrea Silvana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: Ropolo, Andrea Silvana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina.Fil: Pellizas, Claudia Gabriela. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.Fil: Pellizas, Claudia Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina.Fil: Toscano, Marta Alicia. Salta. Gobierno de la Provincia de Salta. Ministerio de Salud Pública. Hospital Doctor Arturo Oñativia. Laboratorio de Biología Molecular y Citogenética; Argentina