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NefroPlus. Vol. 6. Núm. 1.Junio 2014
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Tolerancia inmunológica y trasplante renal
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Francisco Herrera-Gómeza, Mercedes Nocito-Colónb, Débora Martín-Garcíac, Ruth Herrera-Bugnazetd, Álvaro Nava-Rebolloa, Beatriz Andrés-Martína, Anunciación González-Lópeza, Jesús Grande-Villoriaa, Raúl Ortiz-de Lejarazu Leonardob, Jesús Bustamante-Bustamantec
a Servicio de Nefrolog??a, Hospital Virgen de la Concha, Zamora, , ,
b Servicio de Microbiolog??a e Inmunolog??a, Hospital Cl??nico Universitario de Valladolid, , , ,
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El papel crucial de las células T reguladoras en la tolerancia de los injertos se ha visto claramente en numerosos modelos animales. No obstante, delimitar este rol en trasplante con humanos es tarea difícil. Alternativamente, la exploración del componente regulador de la respuesta alo-inmune podría convertirse en un biomarcador diagnóstico y pronóstico muy útil para el seguimiento a largo plazo de los pacientes trasplantados.

Palabras clave:
Inmunotolerancia
Palabras clave:
Células T reguladoras
Palabras clave:
Inmunocontrol
Palabras clave:
Inmunosupresión
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CÉLULAS T REGULADORAS

 

Las células reguladoras están compuestas por diferentes subpoblaciones que comparten la propiedad de modular la respuesta inmune. En situación fisiológica, la producción tímica contribuye mayoritariamente a la constitución del compartimento linfocitario regulador periférico1. Además de los linfocitos T reguladores naturales (nTreg), se ha demostrado in vitro e in vivo la existencia de dos subtipos de linfocitos reguladores denominados inducibles (iTreg), puesto que aparecen tras la diferenciación de linfocitos T CD4+ nativos en periferia bajo condiciones especiales2,3 (tabla 1): 1) los iTregs propiamente dichos, generados in vitro e in vivo a partir de células CD4+CD25- por contacto de su TCR (T cell receptor) con el antígeno en presencia de TGF-β (transforming growth factor-β), con todas las características fenotípicas y funcionales de los nTregs, y 2) las células Tr1, productoras de interleucina (IL)-10 principalmente y de TGF-β por la acción de iTregs Foxp3+, pudiendo expresar Foxp3 (forkhead box p3) al activarse, y pudiendo generarse in vitro e in vivo por estimulación antigénica repetida por efecto de IL-10 e interferón-alfa (INF-α). Las células Tr1 ejercen su acción supresora principalmente mediante la producción de IL-10 y en menor grado por la secreción de TGF-β; también lo hacen modulando la activación de células dendríticas y regulando la producción de citocinas2. Las células Tr1 y nTreg podrían controlar sinérgicamente la respuesta alo-inmune. Se ha visto que los nTreg inducen la diferenciación de linfocitos T nativos en células Tr1 in vitro en presencia de células dendríticas alogénicas2. Una de las grandes diferencias entre iTreg y nTreg radica en la expresión del gen Foxp3, que parece ser menos estable en los primeros, como lo demuestran la metilación de sus histonas, acetilación y estado de los microARN4-6. Maganto-García7 ha demostrado recientemente que los iTreg Foxp3+, pero no los nTreg, pueden interaccionar eficazmente con selectinas endoteliales y migrar a través del endotelio activado in vitro. Por otra parte, los iTreg Foxp3+ se adhieren al endotelio inflamado in vivo y sus productos de secreción bloquean la inflamación aguda in vivo. Los iTreg Foxp3+ serían reclutados en el seno de los tejidos inflamados para ayudar a regular la inflamación independientemente de su influencia sobre las células efectoras, mediante la supresión directa de la activación endotelial y el bloqueo del reclutamiento leucocitario7.

 

BIOMARCADORES DE INMUNOTOLERANCIA

 

Las células reguladoras Foxp3+ han demostrado su capacidad para controlar la respuesta alo-inmune en diversos modelos de inducción de tolerancia en el ratón. No obstante, delimitar este rol en trasplante con humanos es tarea difícil. Muchos autores han intentado encontrar respuestas analizando la expresión de Foxp3 en injertos renales. Los estudios son heterogéneos en cuanto a sus aspectos clínicos y metodológicos, y arrojan en consecuencia resultados contradictorios. Intentando abrirse camino entre estos resultados discordantes, el análisis en profundidad de la literatura muestra que la expresión de Foxp3 guarda relación con un buen o mal pronóstico según la biopsia del injerto presente, respectivamente, un bajo o alto grado de inflamación. No hay que olvidar que uno de los principales problemas al estudiar la expresión de Foxp3 en los contextos inflamatorios radica en que el gen Foxp3 puede expresarse en las células T efectoras recientemente activadas, lo mismo que en los Treg (células T reguladoras Foxp3+) bona fide. Alternativamente, la exploración del componente regulador de la respuesta alo-inmune podría convertirse en un biomarcador diagnóstico y pronóstico muy útil para el seguimiento a largo plazo de los trasplantados. La puesta en evidencia de que el fenotipo de membrana CD4+CD25+CD127- permite caracterizar las células T reguladoras Foxp3+ (nTreg e iTreg conjuntamente)8-10 autoriza teóricamente el seguimiento rutinario de Treg en los trasplantados (inmunocontrol).

En 2012, Lin11 postuló la hipótesis de que la respuesta inmune global de las células CD4+ activadas (CD4+ CD25+) puede determinarse por el equilibrio o la proporción entre células T circulantes que expresan Foxp3 y aquellas que no lo expresan. Analizó el fenotipo por citometría de flujo de células mononucleares de sangre periférica de 95 trasplantados renales, 17 insuficientes renales en estadio terminal y 18 controles sanos. El porcentaje global de células CD4+ CD25+ Foxp3+ es relevante biológicamente y se relaciona con la tasa de filtrado glomerular medido por MDRD-411. Las células CD4+ CD25+ Foxp3+ se encuentran disminuidas en los trasplantados renales, comparando a los insuficientes renales en estadio terminal y controles sanos, lo que sugiere una influencia importante de la inmunosupresión crónica11. No obstante, los trasplantados e insuficientes renales terminales conjuntamente muestran una proporción elevada de células T Foxp3+, entre las células CD4+ CD25+, contrariamente a los sujetos normales11, lo que se explica en parte por la disregulación inmunitaria y la susceptibilidad a las infecciones características de la enfermedad renal crónica12,13. No encuentran correlación entre el número de células T reguladoras Foxp3+ y el tiempo postrasplante, a pesar de las observaciones de otros equipos14-16. No obstante, resulta interesante que encontrasen correlación entre células Treg y malignidad postrasplante (la mayoría, carcinomas cutáneos no melanoma)11.

 

LA CONTRAPARTIDA DE LA INMUNOTOLERANCIA

 

Si la adquisición o restauración de un estado de tolerancia inmunológica constituye uno de los objetivos principales en el trasplante y en enfermedades autoinmunes, es por el contrario deletérea para la respuesta contra agentes infecciosos y células tumorales. Uno de los objetivos de la investigación es poder, por consiguiente, inducir un estado de «tolerancia inmunitaria operacional», es decir, la ausencia de respuesta inmunitaria patógena frente a los antígenos del injerto, sin que se afecte la capacidad del receptor para reaccionar de manera eficaz contra diversos antígenos exógenos.

Ciertos patógenos, en particular virales (virus de la inmunodeficiencia humana17) y parasitarios (Leishmaniae18, Plasmodium19), pueden escapar a una respuesta inmunitaria eficaz mediante el reclutamiento y expansión preferente de células reguladoras Foxp3+. El corolario negativo sería el riesgo de ruptura de un estado de tolerancia dominante por una infección. Estos datos ponen en perspectiva la asociación clínica bastante conocida en trasplante renal entre infección por citomegalovirus y rechazo agudo20.

Los receptores de órganos presentan 200 veces más riesgo de carcinoma epidermoide cutáneo (CEC), mucho más que los pacientes que siguen una corticoterapia crónica o los afectos de artritis reumatoide en tratamiento de fondo, que presentan 2-4 veces más riesgo de CEC respecto a la población general21,22. Los CEC parecen escapar a la respuesta citotóxica, al menos en parte, por la regulación a la baja de la E-selectina vascular y por el reclutamiento preferente de células T reguladoras23. Además, estos tumores contienen menos células T CD8+ CLA+ (cutaneouslymphocyte-associated antigen), esenciales para la vigilancia inmunitaria eficaz de la piel. Como demuestra Clark23, los CEC tratados con imiquimod, un agonista del receptor Toll 7, antes de la escisión, muestran inducción de E-selectina en los vasos tumorales, reclutamiento de células T CLA+ y regresión histológica del tumor.

Predecir en el laboratorio el curso que seguirá un CEC en el trasplantado renal de momento no es posible. La caracterización de las subpoblaciones de células T reguladoras podría ser de utilidad. Carroll24 emite la hipótesis de que el aumento de Treg se asociaría al desarrollo de CEC y otros tumores en el trasplantado renal. Analizó el fenotipo por citometría de flujo de células mononucleares de sangre periférica de trasplantados renales con y sin CEC. Se conformaron dos grupos de acuerdo a edad, sexo y tratamiento inmunosupresor. A los pacientes se les siguió durante una media de 340 días para identificar los marcadores que podían predecir estos tumores. Como explica Carroll, respecto al nivel encontrado en los pacientes sin CEC, el número de células CD8+ CD28- y CD4+ CD127low CD69- Foxp3+ aumenta en los pacientes con CEC y podría ser predictivo de malos resultados en distintos tipos de cáncer. Un número elevado de células CD4+ Foxp3+ y bajo de células natural killer puede predecir un alto riesgo de recidiva. Una ratio CD8/Foxp3 baja en las piezas de exéresis de tumores también se asocia con la recidiva. Este estudio es el primero en demostrar un vínculo entre el fenotipo Treg y el riesgo de recidiva de cáncer en trasplantados. Queda pendiente saber si estas conclusiones son aplicables en el contexto de la inmunosupresión y en los pacientes expuestos a niveles elevados de radiación ultravioleta.

Datos recientes sugieren que los linfocitos T reguladores disminuyen la progresión de la aterosclerosis y que IL-10 y TGF-β ejercen efectos antiaterógenicos25-27.

 

IMPACTO DE LA INMUNOSUPRESIÓN

 

En los trasplantados renales que reciben inducción con

anti-timoglobulina o alemtuzumab se produce una depleción profunda de células T nativas28. Las células T memoria que resistieron a la depleción comienzan a desarrollarse desde el primer mes29,30. A la par, una salida tímica de Treg se produce después de la inducción31. Esto sugiere que la frecuencia elevada de células Foxp3+ circulantes observada refleja su mayor contribución al control del compartimento de células T memoria32 y eventualmente a la modulación de la activación de linfocitos T33 más que una expansión selectiva de Treg31. Pruebas convincentes indican que la proliferación inducida por la linfopenia (proliferación homeostática) pone trabas al control efectivo de la respuesta inmune por los Treg. Antes que todo, las células T memoria son mucho menos sensibles al efecto supresor de los Treg que las células T nativas34,35. La proliferación homeostática por sí sola hace resistentes las células efectoras a la inducción de tolerancia36. Esto explica por qué la inducción con alemtuzumab seguida de una inmunosupresión primaria con sirolimus se ha asociado a una elevada tasa de rechazo agudo37.

Muchos de los fármacos inmunosupresores que se utilizan en trasplante pueden tener efectos nefastos en la inducción y función de los Treg, mientras que otros por el contrario parecen favorecer a estas células e incluso podrían tener un efecto benéfico. Los anticalcineurínicos afectan negativamente a las células reguladoras por diferentes mecanismos, sobre todo por la reducción de la cooperación entre NFAT (nuclear factor of activated T-cells) y los factores de transcripción de Foxp338, y por el bloqueo de la secreción de IL-239. Esto deja dudas de si una baja expresión de Foxp3 podría ser el signo de la toxicidad por anticalcineurínicos. En modelos animales y humanos, los inhibidores de la calcineurina inhiben la generación de Treg y su capacidad supresora40-44, por lo que la limitación de la dosis y del tiempo de exposición a estos medicamentos puede ser esencial para los futuros protocolos de inducción de tolerancia. En contraste, rapamicina favorece probablemente la supervivencia y función de los Treg40,42,45-48, pero se echan en falta pruebas claras de un efecto benéfico de los inhibidores de mammalian Target Of Rapamycin (mTOR) en estudios llevados a cabo en el ser humano, debido a efectos ambivalentes protolerancia y proinflamatorio49. Los estudios aportan pruebas de que los monocitos de pacientes trasplantados renales que reciben sirolimus presentan un alto perfil proinflamatorio frente a lipopolisacárido respecto a los que reciben anticalcineurínicos50,51. Una estimulación de la respuesta innata, que implica células mieloides, puede explicar los desórdenes inflamatorios observados bajo tratamiento con inhibidores de mTOR (ImTOR): la fiebre de origen desconocido o la neumonitis son algunos ejemplos. Esto concuerda con lo observado en la clínica, donde la neumonitis asociada a los ImTOR puede producirse en algunos casos por una infección viral o bacteriana auténtica, y su progresión agravada y prolongada por la exposición a los ImTOR.

 

 

Conceptos clave 

 

Las células T reguladoras juegan un rol importantísimo en el control de la respuesta inmune adaptativa.

El seguimiento del inmunofenotipo de subpoblaciones linfocitarias reguladoras circulantes se recomienda con vistas al desarrollo de estrategias de inmunovigilancia en trasplante (inmunocontrol).

Un estado de tolerancia alo-específico preservaría la respuesta inmune dirigida contra células tumorales y agentes infecciosos (tolerancia operacional).

Muchos de los fármacos inmunosupresores que se utilizan en trasplante pueden tener efectos nefastos en la inducción y función de los Treg.

Los inhibidores de mTOR favorecen probablemente la supervivencia y función de los Treg, pero se echan en falta pruebas claras de un efecto protolerancia a causa de efectos proinflamatorios.

 

Agradecimientos

Los autores agradecen a Claude Lambert de St-Étienne (Francia) la lectura experta y crítica del presente manuscrito.

 

Conflictos de interés

Los autores declaran que no tienen conflictos de interés potenciales relacionados con los contenidos de este artículo.

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Tabla 1. Propiedades de las células reguladoras

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