La Interleucina-6 secretada per les cèl·lules de Kupffer és la responsable de la iniciació del procés de regeneració hepàtica post-hepatectomia parcial en un model animal experimental

• Autores: Xavier Aldeguer Manté
• Directores de la Tesis: Abraham Shaked (dir. tes.), Miguel Ángel Gassull (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2005
• Idioma: catalán
• Tribunal Calificador de la Tesis: August Corominas Vilardell (presid.), Doroteo Acero Fernández (secret.), Antoni Rimola Castellá (voc.), Esther Fernández Gimeno (voc.), Ramón Planas Vila (voc.)
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TDX
• Resumen

  • Es requereix la Interleucina 6 (IL-6) per a la regeneració normal del fetge però la font específica daquest factor de creixement roman desconeguda.

    En aquest estudi sha investigat si el senyal sorigina del macròfag resident al fetge, la cèl.lula de Kupffer. Per a dur a terme aquesta recerca, sha utilitzat un model animal de trasplantament de moll dos en ratolins. Específicament, shan remplaçat les cèl.lules derivades del moll dos del receptor que inclouen, per tant, les cèl.lules de Kupffer, per les del donant amb les seves corresponents característiques genotípiques.

    Els receptors, en aquest cas, eren ratolins deficients genèticament en la seva capacitat de producció dIL-6, ratolins knockout IL-6 (KO IL-6), i dels que havia quedat abastament demostrat a la literatura que eren incapaços de tenir una regeneració hepàtica normal. Aquests ratolins sirradiaven amb una dosi coneguda letal de 1000 RADs i sels rescatava amb el trasplantament del moll dos de ratolins de la mateixa soca però genèticament normals (IL-6 +/+), és a dir amb capacitat de producció dIL-6. Daquesta manera, es pretén la creació dun animal quimera, en el que lúnica font dIL-6 provingués de les seves cèl.lules derivades del moll dos. Es trasplantaven un total de 107 cèl.lules. Inversament, es feia el mateix procediment amb el trasplantament de cèl.lules danimals KO a animals genotípicament normals. Lèxit de lempeltament es demostrava inicialment amb la supervivència de lanimal més enllà de 6 setmanes. La comprovació experimental daquest empeltament es feia inicialment amb la demostració del fragment SRY del cromosoma Y en els fetges danimals femella als que shavien trasplantat cèl.lules danimals mascle. Posteriorment, sobjectivava lexpressió in situ dIL-6 per part de les cèl.lules de Kupffer en els animals receptors KO i la producció dIL-6 per part dels esplenòcits daquest animals després de lestimulació amb lipopolisacàrid. Laïllament de les cèl.lules de Kupffer en animals femelles KO trasplantat amb moll dos de mascle IL-6 +/+ va demostrar la presència del locus SRY i de la IL-6 en aquestes cèl.lules mentre que els aïllats daquestes cèl.lules en els animals mascles que han rebut moll dos dels animals femella shi observen els senyals de lal.lel interromput dIL-6 que identifica les cèl.lules de lanimal KO i no shi objectivava la presència del fragment SRY com sesperava si totes les cèl.lules de Kupffer de lanimal fossin del donant femella.

    El remplaçament daquestes cèl.lules en animals KO amb el trasplantament del moll dos danimals IL-6 +/+ restaura la capacitat de resposta regenerativa hepàtica després dhepatectomia parcial tal com sinidica per la activació del senyal de transducció i activador de transcripció 3 (STAT-3) i la replicació del DNA hepatocitari. Per contra, la substitució completa de les cèl.lules de Kupffer en animals IL-6 +/+ per cèl.lules danimal KO inhibia significativament la regeneració hepàtica i ladministració dIL-6 endovenosa en restituïa la capacitat.

    Finalment, per a demostrar que de les cèl.lues derivades del moll dos, les úniques realment necessàries per a permetre uqe la regeneració hepàtica es dugués a terme es va avaluar la regeneració hepàtica post-hepatectomia parcial en animals SCID i Rag-1 KO (mancats de limfòcits T i B) i SCID-beige (Mancats de limfòcits T, B i cèl.lules Natural Killer). Prèviament a la pràctica de lexperiment, es demostrava per citometria de flux que cap animal daquestes soques contenia una població intrahepàtica extratímica de limfòcits anomenada limfòcit T Natural Killers (NK T). La regeneració es mostrava normal en les tres soques danimals tant per la producció dIL-6, activació dSTAT3 com per la replicació dADN, per tant, la presència de línia macrofàgica era lúnica línia derivada del moll dos, la presència de la qual era la mínima necessària per a la regeneració hepàtica.

    El conjunt de les dades aportades per aquest estudi demostren que les cèl.lules de Kupffer a través de lexpressió dIL-6 regulen la capacitat regenerativa de lhepatòcit.

    __________________________________________ Interleukin-6 (IL-6) is required for normal liver regeneration, but the specific cellular source of this growth factor is unknown.

    We investigated whether this signal originates from the resident macrophage, the Kupffer cell. Using a murine model of bone marrow transplantation, we replaced recipient bone marrow-derived cells, including Kupffer cells, with cells of donor genetic phenotype. Recipients deficient in IL-6 (IL-6(-/-)) were lethally irradiated, then rescued with 107donor bone marrow cells capable of expressing IL-6 (IL-6(+/+)). Conversely, IL-6(+/+) recipients received IL-6(-/-) marrow. Successful engraftment was measured by the presence of the Y chromosome SRY locus in the livers of female recipients receiving male marrow, in situ IL-6 expression by Kupffer cells, and up-regulation of IL-6 in splenocytes after activation with lipopolysaccharide (LPS). Kupffer cell isolation in IL-6(-/-) females receiving IL-6(+/+) male marrow clearly showed the presence of the SRY locus and IL-6 allele, whereas males receiving female marrow demonstrated IL-6 disrupted gene and no SRY, confirming the extent of replacement.

    Replacement of these cells in IL-6(-/-) mice with IL-6(+/+) bone marrow successfully restored the regenerative response after partial hepatectomy (PHx) as indicated by signal transduction and activator of transcription 3 (STAT3) activation and hepatocyte DNA replication. Alternatively, complete replacement of Kupffer cells in IL-6(+/+) mice by transplantation with IL-6(-/-) cells significantly inhibited liver regeneration and was partially restored by administration of IL-6.

    In order to demonstrate that the only bone-marrow-derived cells needed to support a normal hepatic regeneration are the ones from macrophage origin, the regenerative response in some immunodeficient animals was assessed. Previously, the presence of the intrahepatic extrathymic population of immune cells called T Natural Killer lymphocytes was ruled out by flux citometry. A partial hepatectomy was performed to SCID and Rag-1 KO (neither T nor B cells) and SCID-beige (neither T nor B nor Natural Killer cells) mice. The hepatic regeneration was normal in all those animals as shown by the production of IL-6, STAT-3 activation and hepatocyte DNA replication.

    This investigation demonstrates a paracrine mechanism by which cells of bone marrow origin, most likely Kupffer cells, regulate the regenerative capacity of the hepatocyte through IL-6 expression.