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Privilegio inmunológico

Ciertos sitios del cuerpo de los mamíferos tienen privilegio inmunológico (no inmunidad), lo que significa que pueden tolerar la introducción de antígenos sin provocar una respuesta inmune inflamatoria . Los injertos de tejido normalmente son reconocidos por el cuerpo como antígenos extraños y atacados por el sistema inmunológico . Sin embargo, en sitios inmunes privilegiados, los injertos de tejido pueden sobrevivir durante períodos prolongados sin que se produzca rechazo . [1] Los sitios inmunológicamente privilegiados incluyen:

También se cree que el privilegio inmunológico ocurre hasta cierto punto o puede inducirse en el cartílago articular . [2] [3] [4] Alguna vez se pensó que esto también incluía el cerebro , pero ahora se sabe que esto es incorrecto, ya que se ha demostrado que las células inmunes del sistema nervioso central contribuyen al mantenimiento de la neurogénesis y el aprendizaje espacial. habilidades en la edad adulta. [5]

Se cree que el privilegio inmunológico es una adaptación evolutiva para proteger las estructuras vitales de los efectos potencialmente dañinos de una respuesta inmune inflamatoria. La inflamación en el cerebro o en los ojos puede provocar la pérdida de la función de los órganos, mientras que las respuestas inmunitarias dirigidas contra el feto pueden provocar un aborto espontáneo . [6]

Desde el punto de vista médico, un trasplante de córnea [7] se aprovecha de esto, al igual que el trasplante de menisco de rodilla . [8]

Mecanismos

Se ha descubierto que los antígenos de regiones inmunes privilegiadas interactúan con las células T de una manera inusual: induciendo tolerancia a estímulos normalmente rechazados. [9] El privilegio inmunológico ha surgido como un proceso activo más que pasivo. [ cita necesaria ]

Las estructuras físicas que rodean sitios privilegiados provocan una falta de drenaje linfático , lo que limita la capacidad del sistema inmunológico para ingresar al sitio. Otros factores que contribuyen al mantenimiento del privilegio inmunológico incluyen:

La naturaleza del aislamiento de sitios inmunológicamente privilegiados del resto del sistema inmunológico del cuerpo puede hacer que se conviertan en objetivos de enfermedades o afecciones autoinmunes , incluida la oftalmía simpática en el ojo.

Sitios inmunológicamente privilegiados

Ojo

Además de los mecanismos que limitan la entrada de células inmunitarias e inducen la supresión inmunitaria, el ojo contiene células inmunitarias activas que actúan tras la detección de antígenos extraños. Estas células interactúan con el sistema inmunológico para inducir una supresión inusual de la respuesta del sistema inmunológico sistémico a un antígeno introducido en el ojo. Esto se conoce como desviación inmune asociada a la cámara anterior (ACAID). [12] [13]

La oftalmía simpática es una enfermedad rara que resulta del aislamiento del ojo del sistema inmunológico sistémico. Por lo general, un traumatismo en un ojo induce la liberación de antígenos oculares que son reconocidos y captados por las células presentadoras de antígenos locales (APC), como los macrófagos y las células dendríticas . Estas APC transportan el antígeno a los ganglios linfáticos locales para que las células T y B tomen muestras . Al ingresar al sistema inmunológico sistémico, estos antígenos se reconocen como extraños y se genera una respuesta inmune contra ellos. El resultado es la sensibilización de las células inmunitarias contra una autoproteína, lo que provoca un ataque autoinmune tanto en el ojo dañado como en el ojo sano. [9]

De esta manera, la propiedad inmune privilegiada ha servido para actuar en contra del ojo. Las células T normalmente encuentran autoantígenos durante su desarrollo, cuando se mueven hacia los ganglios linfáticos que drenan el tejido . La anergia se induce en las células T que se unen a los autoantígenos, desactivándolos y previniendo una respuesta autoinmune en el futuro. Sin embargo, el aislamiento físico de los antígenos oculares da como resultado que las células T del cuerpo nunca los encuentren en ningún momento durante el desarrollo. Los estudios en ratones han demostrado que la falta de presentación de autoantígenos oculares a células T específicas no logrará inducir una cantidad suficiente de anergia a los autoantígenos. Si bien la falta de presentación de antígenos (debido a las barreras físicas) es suficiente para evitar la activación de células inmunes autorreactivas en el ojo, el hecho de no inducir suficiente anergia a las células T tiene resultados perjudiciales. En caso de daño o presentación casual al sistema inmunológico, la presentación del antígeno y la respuesta inmune ocurrirán a tasas elevadas. [14]

Placenta y feto

El sistema inmunológico de la madre es capaz de brindar protección contra infecciones microbianas sin generar una respuesta inmune contra los tejidos fetales que expresan aloantígenos heredados del padre . Una mejor comprensión de la inmunología del embarazo puede conducir al descubrimiento de las razones del aborto espontáneo . [ cita necesaria ]

Las células T reguladoras (Tregs) parecen ser importantes en el mantenimiento de la tolerancia al antígeno fetal. Durante el embarazo normal se encuentra un mayor número de Tregs. Tanto en modelos de ratón como en humanos, un número reducido de Tregs se asoció con el rechazo inmunológico del feto y el aborto espontáneo. Los experimentos en ratones que involucraron la transferencia de células Treg CD4+/CD25+ de ratones preñados normales a animales propensos a abortar dieron como resultado la prevención del aborto. [15] Esto confirmó la importancia de estas células en el mantenimiento del privilegio inmunológico en el útero. [ cita necesaria ]

Existen varias teorías sobre el mecanismo exacto por el cual se mantiene la tolerancia fetal. En la literatura reciente [16] se ha propuesto que las células T reguladoras que producen "moléculas tolerantes" crean un microambiente tolerante en la interfaz entre la madre y el feto. Estas moléculas, incluida la hemo oxigenasa 1 (HO-1), el factor inhibidor de la leucemia (LIF), el factor de crecimiento transformante β (TGF-β) y la interleucina 10 (IL-10), se han implicado en la inducción de la tolerancia inmunitaria. Foxp3 y neuropilina son marcadores expresados ​​por las células T reguladoras mediante las cuales se identifican. [ cita necesaria ]

Testículos

Los espermatozoides son inmunogénicos, es decir, provocarán una reacción autoinmune si se trasplantan del testículo a otra parte del cuerpo. Esto se ha demostrado en experimentos con ratas realizados por Lansteiner (1899) y Metchinikoff (1900), [17] [18] ratones [19] y cobayas. [20] La razón probable de su inmunogenicidad o más bien antigenicidad es que los espermatozoides maduran por primera vez en la pubertad, después de que se ha establecido la tolerancia central , por lo que el cuerpo los reconoce como extraños y organiza una reacción inmune contra ellos. [21] Por lo tanto, deben existir mecanismos para su protección en este órgano para prevenir cualquier reacción autoinmune. Es probable que la barrera hematotesticular contribuya a la supervivencia de los espermatozoides. Sin embargo, en el campo de la inmunología testicular se cree que la barrera hematotesticular no puede explicar toda la supresión inmune en los testículos, debido a (1) su carácter incompleto en una región llamada rete testis [18] y (2) la presencia de moléculas inmunogénicas fuera de la barrera hematotesticular, en la superficie de las espermatogonias . [17] [18] Las células de Sertoli desempeñan un papel crucial en la protección de los espermatozoides contra el sistema inmunológico. Crean la barrera de células de Sertoli, que complementa la barrera hematotesticular. [22] La protección está garantizada por uniones estrechas , que aparecen entre dos células de Sertoli vecinas. [23] Otro mecanismo que probablemente proteja a los espermatozoides es la supresión de las respuestas inmunes en los testículos. [24] [25]

Sistema nervioso central

El sistema nervioso central (SNC), que incluye el cerebro y la médula espinal, es un sistema sensible con capacidad limitada de regeneración . En ese sentido, alguna vez se pensó que el concepto de "privilegio inmunológico" dentro del SNC era fundamental para limitar la inflamación. La barrera hematoencefálica desempeña un papel importante en el mantenimiento de la separación del SNC del sistema inmunológico sistémico, pero la presencia de la barrera hematoencefálica no proporciona, por sí sola, privilegio inmunológico. [26] Se cree que el privilegio inmunológico dentro del SNC varía en los diferentes compartimentos del sistema, siendo más pronunciado en el tejido del parénquima o "materia blanca". [26]

Sin embargo, el concepto del SNC como sistema de órganos "inmunitariamente privilegiado" ha sido cuestionado y reevaluado abrumadoramente durante las últimas dos décadas. Los datos actuales no sólo indican la presencia de macrófagos residentes en el SNC (conocidos como microglía ) dentro del SNC, sino que también existe una amplia evidencia que sugiere la interacción activa del SNC con células inmunes periféricas. [27]

Generalmente, en el tejido normal (ileso), los antígenos son captados por células presentadoras de antígenos ( células dendríticas ) y posteriormente transportados a los ganglios linfáticos. Alternativamente, los antígenos solubles pueden drenar hacia los ganglios linfáticos. Por el contrario, en el SNC, no se cree que las células dendríticas estén presentes en el tejido parenquimatoso normal o en el espacio perivascular, aunque sí están presentes en las meninges y el plexo coroideo . [26] Por lo tanto, se cree que el SNC tiene una capacidad limitada para administrar antígenos a los ganglios linfáticos locales y provocar la activación de las células T. [28]

Aunque no existe un sistema linfático convencional en el SNC, se ha demostrado el drenaje de antígenos del tejido del SNC hacia los ganglios linfáticos cervicales. La respuesta provocada en los ganglios linfáticos a los antígenos del SNC está sesgada hacia las células B. Se ha descubierto que las células dendríticas del líquido cefalorraquídeo migran a los folículos de células B de los ganglios linfáticos cervicales. [29] La desviación de la respuesta al antígeno del SNC hacia una respuesta humoral significa que se puede evitar una respuesta inflamatoria de células T más peligrosa.

Ya se ha demostrado previamente la inducción de tolerancia sistémica a un antígeno introducido en el SNC. [30] Esto se observó en ausencia de la "reacción de hipersensibilidad de tipo retardado" (DTH) inflamatoria mediada por células T cuando el antígeno se reintrodujo en otra parte del cuerpo. Esta respuesta es análoga a la ACAID en el ojo. [ cita necesaria ]

Aplicaciones clínicas

Existe un gran potencial para el uso de mecanismos moleculares presentes en sitios inmunes privilegiados en trasplantes, especialmente en alotrasplantes . En comparación con los aloinjertos de piel, que son rechazados en casi el 100% de los casos, los aloinjertos de córnea sobreviven a largo plazo en el 50 al 90% de los casos. Los aloinjertos inmunes privilegiados sobreviven incluso sin inmunosupresión , que se aplica de forma rutinaria a diferentes receptores de tejidos/órganos. [31] La investigación sugiere que la explotación de la desviación inmune asociada a la cámara anterior (ACAID), el humor acuoso y sus propiedades antiinflamatorias y la inducción de células T reguladoras (Treg) pueden conducir a una mayor supervivencia de los alotrasplantes. [32]

Otra opción para explotar el privilegio inmunológico es la terapia génica . Las células de Sertoli ya se han utilizado en investigaciones para producir insulina en ratones diabéticos vivos. Las células de Sertoli se modificaron genéticamente utilizando lentivirus recombinantes para producir insulina y luego se trasplantaron a ratones. Aunque los resultados fueron sólo a corto plazo, el equipo de investigación estableció que es posible utilizar células de Sertoli genéticamente modificadas en terapia celular. [33]

Las células de Sertoli también se explotaron en experimentos por su función inmunosupresora . Se utilizaron para proteger y nutrir los islotes que producen insulina para tratar la diabetes tipo I. La explotación de células de Sertoli aumentó significativamente la supervivencia de los islotes trasplantados. Sin embargo, se deben realizar más experimentos antes de que este método pueda probarse en medicina humana como parte de ensayos clínicos. [34] En otro estudio en ratones diabéticos y obesos tipo II, el trasplante de células de Sertoli microencapsuladas en el depósito de grasa abdominal subcutánea condujo al retorno de los niveles normales de glucosa en el 60% de los animales. [35]

Historia de la investigación

La existencia de regiones inmunes privilegiadas del ojo fue reconocida ya a finales del siglo XIX e investigada por Peter Medawar . [36] La explicación original de este fenómeno fue que las barreras físicas alrededor del sitio inmune privilegiado le permitían evitar la detección del sistema inmunológico por completo, impidiendo que el sistema inmunológico respondiera a cualquier antígeno presente. Investigaciones más recientes han revelado varios mecanismos diferentes mediante los cuales los sitios inmunes privilegiados interactúan con el sistema inmunológico.

Referencias

  1. ^ ab Hong S, Van Kaer L (noviembre de 1999). "Privilegio inmunológico: vigilar las células T asesinas naturales". La Revista de Medicina Experimental . 190 (9): 1197–200. doi :10.1084/jem.190.9.1197. PMC  2195673 . PMID  10544192.
  2. ^ Sun Z, Zhang M, Zhao XH, Liu ZH, Gao Y, Samartzis D, Wang HQ, Luo ZJ (2013). "Cascadas inmunes en el disco intervertebral humano: los pros y los contras". Revista Internacional de Medicina Clínica y Experimental . 6 (6): 1009–1014. PMC 3657352 . PMID  23696917. 
  3. ^ Fujihara Y, Takato T, Hoshi K (2014). "FasL inductor de macrófagos en condrocitos forma un privilegio inmunológico en la ingeniería del tejido del cartílago, mejorando la regeneración in vivo". Células madre . 32 (2): 1208-1219. doi : 10.1002/stem.1636 . PMID  24446149.
  4. ^ Abazari A, Jomha NM, Elliott JA, McGann LE (2013). "Crioconservación del cartílago articular". Criobiología . 66 (3): 201–209. doi : 10.1016/j.cryobiol.2013.03.001 . PMID  23499618.
  5. ^ Ziv, Y. et al (2006). Nature Neuroscience, Las células inmunes contribuyen al mantenimiento de la neurogénesis y las capacidades de aprendizaje espacial en la edad adulta 9, 268 - 275.
  6. ^ Kent A. ¿Por qué una madre no rechaza a su feto? Rev Obstet Gynecol. Invierno de 2009;2(1):67-8. PMID 19399300; PMCID: PMC2672992.
  7. ^ Niederkorn, Jerry Y. (27 de enero de 2017). "Trasplante de córnea y privilegio inmunológico". Revisiones internacionales de inmunología . 32 (1): 57–67. doi :10.3109/08830185.2012.737877. ISSN  0883-0185. PMC 3885418 . PMID  23360158. 
  8. ^ Garrett JC, Steensen RN, Stevensen RN (1991). "Trasplante de menisco en rodilla humana: un informe preliminar". Artroscopia: revista de cirugía artroscópica y afines . 7 (1): 57–62. doi :10.1016/0749-8063(91)90079-D. PMID  2009121.
  9. ^ ab Janeway, CAJr., Travers, P., Walport, M., Shlomchik. MJ (2005). InmunoBiología, el sistema inmunológico en la salud y la enfermedad 6ª Edición. Ciencia de la guirnalda.
  10. ^ "Autoinmunidad". webMIC 419: Inmunología . Universidad de Arizona. Archivado desde el original el 10 de junio de 2003.
  11. ^ Green DR, Ware CF (junio de 1997). "Fas-ligando: privilegio y peligro". Proc Natl Acad Sci Estados Unidos . 94 (12): 5986–90. Código bibliográfico : 1997PNAS...94.5986G. doi : 10.1073/pnas.94.12.5986 . PMC 33671 . PMID  9177153. 
  12. ^ Keino H, Takeuchi M, Kezuka T, Hattori T, Usui M, Taguchi O, Streilein JW, Stein-Streilein J (marzo de 2006). "La inducción de la tolerancia derivada del ojo no depende de las células reguladoras T CD4 + CD25 + de origen natural". Oftalmología de investigación y ciencias visuales . 47 (3): 1047–55. doi : 10.1167/iovs.05-0110 . PMID  16505040.
  13. ^ Streilein JW, Stein-Streilein J (2002). "Desviación inmune asociada a la cámara anterior (ACAID): regulación, relevancia biológica e implicaciones para la terapia". Revisiones internacionales de inmunología . 21 (2–3): 123–52. doi :10.1080/08830180212066. PMID  12424840. S2CID  40690072.
  14. ^ Lambe T, Leung JC, Ferry H, Bouriez-Jones T, Makinen K, Crockford TL, Jiang HR, Nickerson JM, Peltonen L, Forrester JV, Cornall RJ (2007). "La anergia limitada de las células T periféricas predispone a la autoinmunidad retiniana". La Revista de Inmunología . 178 (7): 4276–4283. doi : 10.4049/jimmunol.178.7.4276 . PMID  17371984.
  15. ^ Zenclussen AC (2006). "Células T reguladoras en el embarazo". Seminarios Springer en Inmunopatología . 28 (1): 31–39. doi :10.1007/s00281-006-0023-6. PMID  16838178. S2CID  40735131.
  16. ^ Zenclussen AC, Schumacher A, Zenclussen ML, Wafula P, Volk HD (abril de 2007). "Inmunología del embarazo: mecanismos celulares que permiten la supervivencia fetal dentro del útero materno". Reseñas de expertos en medicina molecular . 9 (10): 1–14. doi :10.1017/S1462399407000294. PMID  17462112. S2CID  12507493.
  17. ^ ab Hedger MP, Hales DB (2006). "Inmunofisiología del aparato reproductor masculino". En Neill JD (ed.). Fisiología de la reproducción de Knobil y Neill . Elsevier. págs. 1195-1286. ISBN 978-0-12-515401-7.
  18. ^ abc Fijak M, Meinhardt A (2006). "Los testículos en privilegio inmunológico". Revisiones inmunológicas . 213 (1): 66–81. doi : 10.1111/j.1600-065X.2006.00438.x . PMID  16972897. S2CID  3048709.
  19. ^ Kohno S, Muñoz JA, Williams TM, Teuscher C, Bernard CC, Tung KS (1983). "Inmunopatología de la orquitis alérgica experimental murina". J. Inmunol . 130 (6): 2675–2682. doi : 10.4049/jimmunol.130.6.2675 . PMID  6682874. S2CID  7199215.
  20. ^ Teuscher C, Wild GC, Tung KS (1982). "Análisis inmunoquímico de autoantígenos de esperma de cobaya". Biol. Reproducción . 26 (2): 218–229. doi : 10.1095/biolreprod26.2.218 . PMID  7039703.
  21. ^ Kaur, Gurvinder; Thompson, Lea Ann; Dufour, Jannette M. (1 de junio de 2014). "Células de Sertoli: centinelas inmunológicos de la espermatogénesis". Seminarios de Biología Celular y del Desarrollo . Regulación de la espermatogénesis Parte II y replicación del ADN. 30 : 36–44. doi :10.1016/j.semcdb.2014.02.011. PMC 4043859 . PMID  24603046. 
  22. ^ Kaur, Gurvinder; Thompson, Lea Ann; Dufour, Jannette M. (27 de enero de 2017). "Células de Sertoli: centinelas inmunológicos de la espermatogénesis". Seminarios de Biología Celular y del Desarrollo . 30 : 36–44. doi :10.1016/j.semcdb.2014.02.011. ISSN  1084-9521. PMC 4043859 . PMID  24603046. 
  23. ^ Mital, Payal; Hinton, Barry T.; Dufour, Jannette M. (1 de mayo de 2011). "Las barreras sangre-testículo y sangre-epidídimo son más que simples uniones estrechas". Biología de la Reproducción . 84 (5): 851–858. doi :10.1095/biolreprod.110.087452. ISSN  1529-7268. PMC 4574632 . PMID  21209417. 
  24. ^ Kern S, Robertson SA, Mau VJ, Maddocks S (1995). "Secreción de citocinas por macrófagos en el testículo de rata". Biol. Reproducción . 53 (6): 1407-1416. doi : 10.1095/biolreprod53.6.1407 . PMID  8562698.
  25. ^ O'Bryan MK, Gerdprasert O, Nikolic-Paterson DJ, Meinhardt A, Muir JA, Foulds LM, Phillips DJ, de Kretser DM, Hedger MP (2005). "Los perfiles de citocinas en los testículos de ratas tratadas con lipopolisacárido revelan una supresión localizada de las respuestas inflamatorias". Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol . 288 (6): R1744–R1755. doi :10.1152/ajpregu.00651.2004. PMID  15661966. S2CID  15841104.
  26. ^ abc Galea I, Bechmann I, Perry VH (enero de 2007). "¿Qué es (no) el privilegio inmunológico?". Tendencias en Inmunología . 28 (1): 12–8. doi :10.1016/j.it.2006.11.004. PMID  17129764.
  27. ^ Carson MJ, Doose JM, Melchior B, Schmid CD, Ploix CC (octubre de 2006). "Privilegio inmunológico del SNC: esconderse a plena vista". Inmunol. Rdo . 213 (1): 48–65. doi :10.1111/j.1600-065X.2006.00441.x. PMC 2633103 . PMID  16972896. 
  28. ^ Méndez-Fernández YV; et al. (2005). "Requisitos anatómicos y celulares para la activación y migración de células T CD8 + específicas del virus al cerebro durante la infección por el virus de Theiler". Revista de Virología . 79 (5): 3063–3070. doi :10.1128/jvi.79.5.3063-3070.2005. PMC 548433 . PMID  15709026. 
  29. ^ Sombrerero E, et al. (2006). "¿Cómo drenar sin linfáticos? Las células dendríticas migran del líquido cefalorraquídeo a los folículos de células B de los ganglios linfáticos cervicales". Sangre . 107 (2): 806–812. doi : 10.1182/sangre-2005-01-0154 . PMID  16204309.
  30. ^ Wenkel H, et al. (2000). "La desviación inmune sistémica en el SNC no depende necesariamente de la integridad de la barrera hematoencefálica". Revista de Inmunología . 164 (10): 5125–5131. doi : 10.4049/jimmunol.164.10.5125 . PMID  10799870.
  31. ^ Niederkorn, Jerry Y. (13 de enero de 2013). "Trasplante de córnea y privilegio inmunológico". Revisiones internacionales de inmunología . 32 (1): 57–67. doi :10.3109/08830185.2012.737877. ISSN  0883-0185. PMC 3885418 . PMID  23360158. 
  32. ^ Taylor, Andrew W. (1 de enero de 2016). "Trasplante y privilegio inmunológico ocular". Fronteras en Inmunología . 7 : 37. doi : 10.3389/fimmu.2016.00037 . PMC 4744940 . PMID  26904026. 
  33. ^ Kaur, Gurvinder; Thompson, Lea Ann; Pasham, Mitún; Tessanne, Kim; Largo, Charles R.; Dufour, Jannette M. (4 de enero de 2017). "Expresión sostenida de insulina por una línea celular de Sertoli modificada genéticamente después del alotrasplante en ratones diabéticos BALB/c". Biología de la Reproducción . 90 (5): 109. doi :10.1095/biolreprod.113.115600. ISSN  0006-3363. PMC 4076370 . PMID  24695630. 
  34. ^ Li, Yang; Xue, Wujun; Liu, Hongbao; ventilador, ping; Wang, Xiaohong; Ding, Xiaoming; Tian, ​​Xiaohui; Feng, Xinshun; Pan, Xiaoming (20 de febrero de 2013). "La estrategia combinada de recubrimiento de células endoteliales, cocultivo e infusión de células de Sertoli mejora la vascularización y la protección contra el rechazo del injerto de islotes". MÁS UNO . 8 (2): e56696. Código Bib : 2013PLoSO...856696L. doi : 10.1371/journal.pone.0056696 . ISSN  1932-6203. PMC 3577699 . PMID  23437215. 
  35. ^ Luca, Giovanni; Arato, Iva; Mancuso, Francesca; Calvitti, Mario; Falabella, Julia; Murdolo, Giuseppe; Basta, Giuseppe; Cameron, Don F.; Hansen, Barbara C. (1 de noviembre de 2016). "El xenoinjerto de células de Sertoli microencapsuladas restaura la homeostasis de la glucosa en ratones db/db con diabetes mellitus espontánea". Xenotrasplante . 23 (6): 429–439. doi :10.1111/xen.12274. ISSN  1399-3089. PMID  27678013. S2CID  46744082.
  36. ^ Medawar, PB (4 de enero de 2017). "Inmunidad a la piel injertada homóloga. III. El destino de los homógrafos de piel trasplantados al cerebro, al tejido subcutáneo y a la cámara anterior del ojo". Revista británica de patología experimental . 29 (1): 58–69. ISSN  0007-1021. PMC 2073079 . PMID  18865105.