sábado, 31 de agosto de 2013

El uso de los multímeros de péptidos del HMC en la diabetes mellitus tipo 1


Las moléculas del MHC I y II tienen la función de  presentar pequeñas moléculas endógenas y exógenas respectivamente,  a los receptores de células T, TCR, en la superficie de los linfocitos T. La especificidad con la cual los linfocitos T reconocen combinaciones particulares del conjunto péptido-MHC, ha permitido desarrollar multímeros de péptido-MHC solubles que se unen exclusivamente a poblaciones de células T determinadas, y ya que, la fisiopatología de la DM tipo 1 se da por una reactividad de células T frente a auto antígenos del islote  pancreático generando destrucción de las células beta y deficiencia consecuente o ausencia de insulina; hormona requerida para la homeostasis energética corporal, éstos reactivos inmunogenéticos son herramientas útiles en el estudio y en el tratamiento de la diabetes mellitus tipo 1. Cuando se unen a fluoroporos o nano partículas magnéticas, los multímeros de péptidos- HMC, se han utilizado para visualizar la expansión e invasión del islote por cellas T efectoras durante la diabetogénesis.  Adicionalmente se ha visto que la administración de estos multímeros a ratones, ha mostrado modular la respuesta celular T, por señalización a través de los TCR, o al liberar una noxa tóxica que elimina las células T blanco o diana (células T activadas). En el modelo de ratones no obesos con DMT1 un tetrámero de pMHC-1 se une a una toxina que inactiva el ribosoma, causando así una eliminación de larga duración de la población de linfocitos T CD8, evitando de esta forma la aparición de la enfermedad.
La diabetes mellitus tipo uno es una enfermedad crónica causada por una destrucción permanente o irreversible de las células beta pancreáticas mediada por el sistema inmune, que genera una pérdida o ausencia en la producción de insulina, que conlleva a una alteración en la homeostasis y metabolismo de las  proteínas grasas y carbohidratos.  Los tratamientos actuales como la administración de insulina, intentan mejorar o mantener la calidad de vida de los pacientes; sin embargo los pacientes tratados de esta forma (insulinoterapia) generan un sin número de complicaciones de difícil manejo y muy mórbidas. Adicionalmente se ha postulado que la cura es el trasplante de células madre, que luego se diferenciaran en células beta, restaurando de esta forma la producción de insulina; sin embargo la dificultad de encontrar la compatibilidad genética y el desarrollo del rechazo de los trasplantes, han limitado esta terapia a un número reducido de pacientes con éxito. Por ello se deben crear nuevas estrategias terapéuticas que busquen detener la destrucción de las células beta y mantener el número de las mismas.
La causa o el desencadenante inicial de las células T no se conoce, los principales efectores son las células T autoreactivas. Para que no se desarrolle esta autoinmunidad, las células T son eliminadas normalmente durante su desarrollo o permanecen quiescentes por procesos de tolerancia; sin embargo estos mecanismos no se encuentran en la DMT1 y por ende se genera una destrucción autoinmune de los islotes pancreáticos beta, por lo mismo, las terapias deben ser encaminadas a evitar esta autoinmunidad y se han creado diferentes anticuerpos monoclonales que sean capaces de destruir a las células T, pero el uso de estos medicamentos lleva consigo muchos efectos adversos por la falta de especificidad requerida para marcar y atacar solo a las células T activadas. Por ello se debe crear una terapia inmunomoduladora mas dirigida. Afortunadamente las células T especificas o activadas, se pueden diferenciar de sus pares por medio del Ag que ellas reconocen, una característica que permite monitorizar y manipular las poblaciones diabeto génicas de células T, inclusive aquellas que poseen un papel patogénico en la DMT1

Los TCRs son activados por péptidos cortos presentados por el surco o región de unión de las moléculas de MHC en  la superficie de las células con las cuales las células t interactúan; específicamente las  T CD4 generalmente responden a péptidos derivados de proteínas fagocitadas y presentadas por moléculas MHC II, mientras que las T CD8 responden a péptidos derivados de las proteínas citosólicas y presentadas por las moléculas  del MHC I.
No es sorprendente que se hayan realizado esfuerzos grandes para identificar los péptidos reconocidos por las células auto reactivas T infiltrantes, que parecen ser derivados de proteínas específicas de las células beta, y se han descubierto varios péptidos que comparten el ser reconocidos por las células T activadas y por ende representan el eje de las respuestas dadas en la patogenia de la DMT1. Con esta información más la capacidad de producir moléculas solubles de MHC por técnicas de purificación o de recombinación, es posible crear reactivos o rearreglos (reagents) que pueden diferenciar las células T islote específicas en un complejo de linfocitos policlonados mezclados.  De esta forma se generan multímeros de péptidos del complejo mayor de histocompatibilidad que se unen con gran afinidad a los TCR activados que tienen como diana o blanco las células T CD8. En los trabajos actuales frente a este tópico, se usa un multímero en forma de tetrámero al cual se le acopla un fluoropolo para de esta forma identificar a los linfocitos T específicos por medio de fluorometría con resultados excelentes en cuanto a eficacia en la identificación de poblaciones celulares T islote-especificas (activadas). Otro uso de estos multímeros es que se pueden unir a los TCR y generar en ellos respuestas de activación, no respuesta, o apoptosis de la célula T blanco o diana.  Por otro lado estos multímeros pueden ser usados para entregar una noxa toxica a una célula T especifica blanco, generando una eliminación rápida de la misma; esta técnica tiene ventaja frente al resto de terapias pues se pueden generar diferentes especificidades antigénicas intercambiando diferentes péptidos dentro de la misma cadena pesada. Teniendo en cuenta que estos péptidos son el ligando del TCR se puede encontrar un efecto negativo, que es la activación del receptor, con lo que se generaría mayor autoinmunidad; sin embargo se sabe que modificando los péptidos de unión se pueden disminuir estos efectos y hace que sea seguro su uso. Se ha evidenciado también respuestas de hipersensibilidad después de su administración.
Estos multímeros son una herramienta efectiva para visualizar cada paso de la patogénesis de la DMT1, de esta forma los diferentes multímeros pueden reconocer tempranamente un aumento de la población de linfocitos cito líticos islote específicos, lo que se comporta como una señal  en el inicio de la enfermedad o presenta un factor de riesgo para el rechazo de trasplantes de células madre.  Por otro lado al manipular su especificidad y al servir como un transportador de noxa toxica específica para células T activadas, podrían ser un pilar en el desarrollo y mejora de técnicas dirigidas a la eliminación especifica de estas células, atenuando el desarrollo de esta enfermedad y manteniendo el número de células beta funcionantes.

Greg S. Gojanovich, Sabrina L. Murray, Adam S. Buntzman,Ellen F. Young, Benjamin G. Vincent, and Paul R. Hess. The Use of Peptide–Major-Histocompatibility-Complex Multimers in Type 1 Diabetes Mellitus.  Journal of Diabetes Science and Technology Volume 6, Issue 3, May 2012 

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