Hsp60 and immunorregulation: strategies for the identification of immunoregulatory peptides

As proteínas de choque térmico (Hsp) apresentam importantes funções homeostáticas e podem induzir respostas imunológicas tanto inflamatórias como reguladoras. Por essas propriedades, as Hsp e seus peptídeos têm grande potencial como agentes imunomoduladores. Neste estudo, o nosso objetivo foi identificar peptídeos da Hsp60 com potencial imunorregulador, a partir da análise de sua capacidade de modificar, in vitro a expressão de genes imunorreguladores (REGULA) ou inflamatórios (INFLAMA) em células mononucleares do sangue de indivíduos sadios. A análise desse painel REGULA/INFLAMA nos mostrou que os principais peptídeos potencialmente imunorreguladores estão presentes na região N-terminal da Hsp60. Selecionamos os 3 peptídeos que mostraram as maiores razões REGULA/INFLAMA (N2, N6 e N7) para serem testados nos demais experimentos. A análise das citocinas induzidas pelos peptídeos nos mostrou que existe correspondência entre a presença do RNA mensageiro e a proteína produzida e, o peptídeo N7 induziu uma alta razão IL-10/IFN-. Os peptídeos selecionados interagiram diretamente com linfócitos T purificados, o que mostra que a atividade dos peptídeos da Hsp60 independe de APC. Apesar de diferenças entre o efeito na população celular heterogênea de PBMC e na mais homogênea de linfócitos T, os peptídeos da Hsp60 induziram um predomínio de modificações REGULA com indução sustentada de Foxp3 e GATA-3. Os peptídeos selecionados, N2, N6 e N7, foram capazes de inibir a resposta proliferativa alogeneica (maior inibição: peptídeo N7 60,53%) e induzida pelo anticorpo anti-CD3 (maior inibição: peptídeo N2 31,01%). A partir desses resultados, concluímos que o nosso painel de expressão gênica REGULA/INFLAMA foi adequado para identificar peptídeos da Hsp60 predominantemente reguladores. Dentre os possíveis mecanismos supressores desses peptídeos, apontamos a ação das citocinas reguladoras IL-10, TGF-, a inibição de fatores de transcrição próinflamatórios como T-bet e RORt, e a geração de células T reguladoras. O próximo passo, já em andamento no nosso laboratório, será testar esses peptídeos em modelos de transplante e doenças autoimunes visando, no futuro, o seu uso em aplicações terapêuticas na clínica.Heat shock proteins (HSPs) have dual immunologic functional activity inducing both proinflammatory and regulatory responses. These properties place HSPs and their peptides as molecules displaying great potential as immunomodulatory agents. In this study, our goal was to identify potential immunoregulatory Hsp60 peptides, analyzing their capacity to modify the expression of immunoregulatory (REG) or proinflammatory (INFLAMMA) genes in PBMC of healthy individuals. The REG/INFLAMMA gene panel analysis showed that most peptides displaying an immunoregulatory profile belong to the Hsp60 N-terminal region. We selected 3 peptides that showed the highest REG/INFLAMMA ratio (N2, N6 and N7) for functional studies. Cytokine analysis showed good correspondence between messenger RNA and protein production induced by the peptides, and N7 peptide induced high IL-10/IFN- ratio. The selected peptides also interacted directly with purified T lymphocytes, indicating an APC-independent activity for Hsp60 peptides. Despite differences between the effect on PBMC and on purified lymphocytes, Hsp60 peptides induced predominantly REG type of gene expression modifications, with the induction of Foxp3 and GATA-3. The selected peptides, N2, N6 and N7, were capable of inhibiting allogeneic proliferation (highest inhibition: N7 peptide 60,53%) and the proliferation induced by anti-CD3 antibody (highest inhibition: N7 peptide 31,01%). We concluded that our REG/INFLAMMA gene expression panel was appropriate to indentify regulatory Hsp60 peptides. Among their possible suppressive mechanisms, we can point out the action of the regulatory cytokines IL-10 and TGF-, the inhibition of proinflammatory transcription factors T-bet and RORt and the generation of regulatory T cells. The next step, ongoing in our lab, is to test these peptides in experimental models of allotransplantation and autoimmune diseases, aiming at future therapeutic applications in the clinic