Understanding the role of Toll-like receptors in the lower gastrointestinal tract
- Autores: Juan Francisco Burgueño Banús
- Directores de la Tesis: Ester Fernández Gimeno (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2014
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Bernard Lardeux (presid.), Ruth Ferrer Roig (secret.), Silvia Vidal Alcorisa (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Resumen
La mucosa del tracte gastrointestinal (TGI) constitueix la superfície de contacte més àmplia de l’organisme amb el medi extern. A la llum del TGI, la barrera epitelial permet la separació entre els bilions de microorganismes residents i els immunòcits. En aquest context, el manteniment de la tolerància a la microbiota resident és essencial per a preservar l’homeòstasi; qualsevol esdeveniment que causi la desregulació d’aquestes interaccions pot desencadenar respostes pro-inflamatòries com les observades a la malaltia inflamatòria intestinal (MII). Els receptors Toll-like (TLR) regulen el diàleg entre l’hoste i la microbiota, i s’han associat a la patogènesi de la MII. Tot i que inicialment foren descrits en immunòcits, la seva caracterització ha evolucionat ràpidament en els últims anys, i actualment s’accepta que els seus rols depenen àmpliament de les cèl·lules que els expressen. Aquest treball tracta diferents aspectes de la funció dels TLRs en el TGI, oferint una visió integrada del seu paper en diversos tipus cel·lulars i condicions particulars. La nostra investigació s’ha centrat en com l’estimulació dels TLR2/4/9 influencia les respostes de diferents tipus cel·lulars del TGI inferior en condicions fisiològiques i d’inflamació. Amb aquesta finalitat, hem estudiat l’expressió i distribució dels TLRs en un model murí de colitis induïda per dextrasulfonat sòdic (DSS), així com els efectes de l’administració intracolònica de diferents dosis de lligands dels TLR2/4. També hem avaluat el paper potencial dels TLR2/4/9 en cultius de sistema nerviós entèric (SNE) i cèl·lules enteroglials (CEG) en termes de producció de citocines, quimiotaxi i sensibilització de la producció de citocines en macròfags. Els nostres resultats demostren que els TLR2/4 tenen una àmplia expressió en condicions fisiològiques al TGI, i es troben incrementats durant la inflamació, especialment en colonòcits i immunòcits. L’administració intracolònica dels seus lligands en condicions fisiològiques no alterà els paràmetres clàssicament avaluats per al seguiment de la colitis. Per contra, la instil·lació de lipopolisacàrid (LPS) durant la inflamació amb un protocol específic atenuà els símptomes de colitis i reduí l’expressió dels TLR2/4 desregulats. El mecanisme efector sembla basat en afavorir la preservació epitelial promovent la proliferació de colonòcits. De fet, s’observà un increment de l’índex de preservació epitelial associat a augments en l’alçada de les criptes i en l’expressió de marcadors de proliferació en colonòcits de ratolins tractats amb DSS+LPS. Per altra banda, els nostres experiments també demostren que les CEGs expressen TLR4 funcional que activa la via de senyalització NF-?B post-estimulació amb LPS, induint l’alliberament de citocines i quimiocines, i incrementant la quimiotaxi d’immunòcits. Als cultius de SNE s’observaren respostes similars, malgrat que la presència de macròfags residents fa difícil quantificar la contribució de cada tipus cel·lular. Aquests cultius també expressen TLR2/9 funcionals, però no s’observaren respostes als seus lligands si no s’afegeixen en combinació amb LPS. De fet, l’estimulació dels TLR4/9 donà lloc a respostes sinèrgiques en la secreció de molècules solubles que després sensibilitzaren les respostes de macròfags, disminuint la seva producció de citocines pro-inflamatòries. Els resultats presentats en aquesta memòria contribueixen a millorar la comprensió de les funcions dels TLRs en el TGI inferior durant l’homeòstasi i la inflamació. Com a conclusió, el paper dels TLRs varia en funció del tipus cel·lular estimulat i el seu ambient. Algunes de les respostes dirigides pels TLRs, com les observades en cèl·lules epitelials, poden ser utilitzades per a modular la inflamació, però d’altres, com les de les CEGs, han de ser evitades per a prevenir l’exacerbació d’aquests processos. En aquest aspecte, la selectivitat és clau, i podria ser aconseguida a través d’una dosificació i uns protocols d’administració acurats.
