Resumen de El sistema inmune en los fenómenos de isquemia-reperfusión hepática: Papel de las moléculas galectina-1 y CD9
La lesión de isquemia-reperfusión hepática abarca el conjunto de procesos complejos e interacciones celulares que se dan desde la privación de oxígeno (fase de isquemia) hasta la reoxigenación tisular (fase de reperfusión) que condicionan una disfunción de las células del parénquima hepático.
La lesión de isquemia-reperfusión hepática se produce en diferentes situaciones clínicas que van desde el shock, la cirugía del trauma, la resección y el trasplante entre otras. En el trasplante hepático, la I/R hepática es un fenómeno inevitable, que se puede minimizar en extremo en los donantes vivos, pero se incrementado con el uso de donantes en paro cardíaco (Gu et al., 2000).
Los procesos celulares y bioquímicos que ocurren durante la isquemia-reperfusión hepática son diversos y complejos, e incluyen la desregulación del fenotipo de los tipos celulares del parénquima hepático y sus interacciones paracrinas. Sin embargo, una parte significativa de estos procesos es aún desconocida. Están implicados múltiples mediadores de la inflamación, plaquetas, neutrófilos y las células del endotelio vascular cuyas interacciones derivan en la lesión por reperfusión. El daño por isquemia-reperfusión (I/R) es un fenómeno bifásico en el que se produce un incremento del daño celular secundario a la hipoxia y a la ausencia de estímulos biomecánicos, hasta la restauración del aporte de oxígeno. Se han descrito una diversidad de rutas de señalización que participan en el mecanismo de daño hepático. Estas implican interacciones entre las diferentes células del parénquima hepático (hepatocitos, células endoteliales del sinusoide hepático (LSEC), células de Kupffer (CK) y células estrelladas hepáticas (HSC) así como con neutrófilos infiltrantes, macrófagos y plaquetas Implicación de la tetraspanina CD9 en el sistema inmune CD9 es una tetraspanina que se expresa abundantemente en la superficie de las células endoteliales, en algunos leucocitos y en muchos tipos de células tumorales, Se ha descrito un importante papel de CD9 como molécula reguladora de la función adhesiva de ICAM-1 (un ligando importante para la integrina LFA-1 presente en leucocitos) y VCAM-1 (un ligando para integrina α4β1) (Barreiro et al., 2005). Tanto ICAM-1 como VCAM-1 presentes en el endotelio vascular, interactúan con los microdominios formados por CD9 regulando la migración transendotelial de los leucocitos.(Barreiro et al., 2008) Implicación de Galectina-1 en el Sistema Inmune La evidencia acumulada en la bibliografía científica sugiere un papel importante de las galectinas como mediadores de fases resolutivas de los procesos inflamatorios en virtud de su actividades proapoptótica en los leucocitos activados. Galectina-1 se expresa en los tejidos de muchos organismos vertebrados e invertebrados, donde tras su secreción, requiere una rápida unión a ligandos extracelulares a fin de mantener su actividad y estabilidad En general, los efectos se pueden dividir en dos contextos celulares: (a) relacionados con células T (apoptosis y recambio celular y evasión inmunológica del cáncer) y (b) no relacionados con células T (adhesión celular y angiogénesis).
La evidencia experimental acumulada sugiere un papel importante de Galectina-1 como mediador de fases resolutivas de los procesos inflamatorios en virtud de su actividad, e inhibidora de la fase de rodamiento de los polimorfonucleares. Por su parte, CD9 regula la migración transendotelial de los leucocitos al interactuar con las proteínas de membrana ICAM-1 y VCAM-1 presentes en el endotelio vascular. Por esta razón, se ha considerado que la expresión de Gal-1 y la inhibición de la expresión de CD9, reduciría los efectos de la respuesta inflamatoria desencadenada por la isquemia reperfusión y disminuiría la afectación parenquimatosa hepática secundaria.
Para demostrar esta hipótesis se ha utilizado un modelo experimental microquirúrgico de isquemia reperfusión del 70% del volumen hepático (lóbulos medial y lateral izquierdo) en el ratón, en el cual se ha estudiado principalmente las alteraciones bioquímicas e histológicas hepáticas comparando los individuos que expresan estas moléculas sus correspondientes individuos que son genéticamente deficientes de CD9 y Gal-1.
Material y métodos Se han diseñado dos experiementos con los siguientes grupos.
Grupo 1: ratones CD9 normales (CD9WT) con isquemia de 45 minutos y 2 horas de reperfusión.
Grupo 2: ratones CD9-deficientes (CD9KO) con isquemia de 45 minutos y 2 horas de reperfusión.
Grupo 3: ratones CD9WT con isquemia de 45 minutos y 6 horas de reperfusión.
Grupo 4: ratones CD9KO con isquemia de 45 minutos y 6 horas de reperfusión.
Grupo 5: ratones CD9WT con isquemia de 45 minutos y 12 horas de reperfusión Grupo 6: ratones CD9KO con isquemia de 45 minutos y 12 horas de reperfusión Grupo 7: ratones Gal-1WT con isquemia de 45 minutos y 2 horas de reperfusión Grupo 8: ratones Gal-1KO con isquemia de 45 minutos y 2 horas de reperfusión Grupo 9: ratones Gal-1WT con isquemia de 45 minutos y 6 horas de reperfusión Grupo 10: ratones Gal-1KO con isquemia de 45 minutos y 6 horas de reperfusión Grupo 11: ratones Gal-1WT con isquemia de 45 minutos y reperfusión de 12 horas Grupo 12: ratones Gal-1KO con isquemia de 45 minutos y reperfusión de 12 horas.
Grupo 13: ratones CD9WT pseudoperados y sacrificados a las 12 horas Grupo 14: ratones CD9KO pseudoperados y sacrificados a las 12 horas Grupo 15: ratones Gal-1WT pseudoperados y sacrificados a las 12 horas Grupo 16: ratones Gal-1KO pseudoperados y sacrificados a las 12 horas.
En estos grupos, se ha analizado diferentes marcadores de daño hepático (transaminasas, estudio histológico, estudio de poblaciones celulares infiltrantes mediante citometría de flujo, actividad de caspasa-3 mediante inmunofluorescencia, expresión de galectina-1 en células inflamatorias circulantes, expresión de IL-6 en el foco inflamatorio) y posteriormente se han analizado las diferencias entre los animales que expresan cada molécula y los que no.
Resultados Galectina-1 Hemos observado mayor daño por isquemia-rerperfusión hepática en los 3 tiempos de reperfusión estudiados en los ratones Gal-1 KO respecto a los Gal-1 WT. Este aumento del daño en los animales Gal-1 KO se acompaña de un mayor infiltrado neutrofílico y macrofágico.
CD9 Hemos observado mayor daño por isquemia-reperfusión en los animales CD9 WT sometidos a 6 y 17 horas de reperfusión en comparación con los animales CD9 KO. No se han observado diferencias entre los animales CD9 WT y KO sometidos a 2 horas de reperfusión. El aumento del daño en este caso no se ha asociado a un aumento del infiltrado neutrofílico y macrofágico del tejido hepático.
Conclusiones Los animales sometidos a una isquemia de 45 minutos seguida de 2, 6 o 17h de reperfusión presentan un daño hepático. La alteración bioquímica es mayor en los períodos iniciales de reperfusión mientras que las alteraciones histológicas son mayores en períodos más tardíos. La molécula CD9 está implicada en la fisiopatología del daño por isquemia-reperfusión hepática por un mecanismo independiente de la aparición de infiltrado inflamatorio en el hígado. La expresión de Gal-1 protege frente al daño por isquemia-reperfusión hepática al modular la respuesta inflamatoria inhibiendo el infiltrado de neutrófilos y macrófagos. EL efecto hepatoprotector de Gal-1 es independiente de su expresión en células inflamatorias circulantes.
