Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2445/102662
Title: Regulació de l’activitat inflamatòria per IFN-gamma en l'Arteritis de Cèl·lules Gegants (ACG)
Author: Corbera Bellalta, Marc
Director: Cid Xutglà, M. Cinta
Keywords: Arteritis de cèl·lules gegants
Interferó
Inflamació
Giant cell arteritis
Interferon
Inflammation
Issue Date: 24-Apr-2015
Publisher: Universitat de Barcelona
Abstract: [cat] L'ACG és una malaltia inflamatòria crònica de caràcter granulomatós, que afecta a les arteries grans i mitjanes en pacients d’edat avançada. El tractament majoritàriament establert per l'ACG són els glucocorticoides, que malgrat produir generalment una remissió ràpida dels símptomes, no eviten rebrots, i presenten una sèrie important d’efectes secundaris que fan necessària la investigació de teràpies alternatives. La investigació de nous tractaments requereix un coneixement més acurat sobre la patogènesi de la malaltia. La fisiopatologia de la malaltia es fonamenta en hipòtesis i deduccions fetes a partir de l’observació de l’expressió de molècules que tenen funcions conegudes en altres patologies. Així doncs s’ha acceptat que l'ACG s'inicia amb la presentació d'un antigen desconegut per part de les cèl·lules dendrítiques. Això provocarà una onada inflamatòria amb activació de leucòcits, i la progressió d'un infiltrat inflamatori a través de la paret arterial desestructurant les diferents làmines, que conclou amb la hiperplàsia de la làmina íntima i la obturació de la llum del vas. L'IFN-g per la seva banda, és una citoquina implicada en multitud de fenòmens relacionats amb la inflamació, com són l'activació de macròfags, la producció de molècules d’adhesió per part de les cèl·lules endotelials, o el reforçament de la via de diferenciació limfocitària Th1. Tots aquests fenòmens semblen rellevants durant la fisiopatologia de l'ACG, però malgrat això el rol de l'IFN-g en aquesta malaltia és encara desconegut. Una de les limitacions que té la investigació en ACG, és l'absència d'un model animal que permeti la realització d'estudis funcionals. En aquest sentit, els objectius del nostre treball són la posada a punt d'un model de cultiu d'artèria que permeti avaluar els efectes de molècules bloquejants i/o fàrmacs amb finalitat terapèutica. I en segon lloc aprofundir en el paper de l'IFN-g en l'ACG, definint les funcions que pugui tenir en la fisiopatologia de la malaltia però també en el manteniment de d’infiltrat inflamatori a la paret arterial. Així doncs, hem posat a punt el model de cultiu d'artèria temporal de pacients amb ACG, comprovant que l’estructura de la paret arterial es preserva durant temps perllongats en cultiu i mantenint la viabilitat de l'infiltrat inflamatori. Aquest model ens ha permès valorar les diferències en l'expressió de molècules pro-inflamatòries i molècules involucrades en el remodelatge vascular, entre biòpsies positives i negatives, i quins efectes té el tractament amb glucocorticoides sobre l'expressió d’aquestes. Així doncs, les biòpsies de pacients amb ACG presenten nivells d'expressió més elevats de IFN-g, IL-1b, CCL3, 4 i 5, i MMP9. El tractament amb glucocorticoides disminueix l'expressió d’aquestes mateixes molècules i de IL-6, TNF-a i CXCL8, així com la presencia de macròfags (identificats mitjançant immunotinció amb CD68) a la paret arterial. En canvi els corticoides no afecten substancialment l’expressió de molècules involucrades en el remodelatge vascular com el PDGF, TGFb o col·làgens. En el segon treball hem bloquejat l'IFN-g amb un anticòs monoclonal humà, que inhibeix en les artèries l’expressió i fosforilació de Stat-1, el factor de transcripció de la via canònica de l'IFN-g. Hem vist que aquest bloqueig té un impacte significatiu sobre l’expressió de quimiocines directament induïdes per IFN-g, com CXCL9, 10 i 11, tan a nivell de mRNA com de proteïnes, i també té efectes inhibitoris sobre molècules com IL-1b o TNF-a, tot i que aquestes tendències no han arribat a ser estadísticament significatives. L’estimulació de les artèries amb IFN-g recombinant ha resultat en un augment de l’expressió d’aquestes mateixes quimiocines i també dels receptors CCR2 i CXCR3. L'IFN-g també té un efecte estimulador de l’expressió de quimiocines sobre el component cel·lular majoritari de la paret arterial, les cèl·lules musculars llises (VSMC). L'IFN-g estimula en aquest tipus cel·lular les quimiocines CXCL9, 10 i 11, i CCL2, i també les molècules d’adhesió ICAM-1 i VCAM-1, i els factors de transcripció Stat-1 i Stat-3. Aquests augments de la síntesi de quimiocines i molècules d'adhesió es tradueixen en un augment de la migració (a través de CXCR3) i de l'adhesió de limfòcits i monòcits cap a les VSMC. El contacte entre aquests tipus cel·lulars ja provoca per si mateix un increment de l'expressió de quimiocines, i aquesta estimulació desapareix a l'inhibir l'IFN-g. Així doncs, l'IFN-g sembla tenir un paper significatiu en la progressió de l'infiltrat inflamatori a través de la paret arterial. El seu alliberament per part de les cèl·lules inflamatòries provoca en les VSMCs un increment de la síntesi de molècules que provoquen la migració i l'adhesió de les pròpies cèl·lules inflamatòries. Aquests resultats proporcionen les primeres evidencies sobre el paper funcional del l’IFNg en l’arteritis de cèl·lules gegants i constitueixen un primer pas per explorar el seu potencial com a possible diana terapèutica en l'ACG.
[eng] GCA is a granulomatous vasculitis of the elderly, affecting large and medium-sized arteries. Glucocorticoids are the cornerstone of GCA treatment, but unfortunately the majority of patients experience undesirable side effects and relapse when glucocorticoids are tapered. This observation underlines the need for searching alternative therapies in GCA. Investigating new treatments requires a better understanding of GCA pathogenesis and the development of functional models for pre-clinical testing, since there are no animal models for GCA. IFN-g, highly expressed in GCA patients compared to controls, is a cytokine implicated in multiple inflammatory-related pathways, and it may contribute to GCA pathogenesis by participating in lymphocyte Th1 differentiation and by activating macrophages promoting granuloma formation. However, this is extrapolated from its known biologic functions and the functional role of IFN-g in GCA has not been explored. Our main objectives were: to develop a human temporal artery culture model for functional studies, and to explore IFN-g roles by using a neutralizing, fully human monoclonal antibody against IFN-g. In our first study we developed a temporal artery culture model in tri-dimensional matrix where viability and morphology is preserved for up to 2 weeks. In this model we have confirmed differences in expression of pro-inflammatory molecules between GCA and control arteries. We have also observed that glucocorticoids inhibit mRNA expression of pro-inflammatory cytokines such as IFN-g and IL-1b or chemokines CCL3, 4 and 5, as well as a reduction in macrophage infiltration assessed by CD68 immunostaining. Interestingly, glucocorticoids did not have a significant effect on the expression of molecules involved in vascular remodelling such as PDGF, TGFb or collagens. In the second study, we used a fully human neutralizing antibody against IFN-g in order to inhibit IFN-g effects. Treatment of cultured arteries with this antibody reduced the expression and phosphorylation of Stat-1, a pivotal transcription factor in IFN-g-driven canonical signalling pathways. IFN-g blockade led to significant decrease in mRNA and protein expression of CXCL9, 10 and 11 in cultured arteries and a decrease in infiltrating CD68 macrophages. Stimulating GCA arteries with recombinant IFN-g elicited the opposite effects. We demonstrated that IFN-g had significant effects on the main cellular component of the arterial wall, vascular smooth muscle cells (VSMC) by inducing chemokine (CXCL9, 10 and 11, and CCL2) and adhesion molecule (ICAM-1 and VCAM-1) expression. This resulted in increased PBMCs migration and adhesion to cultured VSMC and to normal arteries exposed to IFN-g. In summary, IFN-g synthetized by inflammatory cells, acts on VSMCs via Stat1, to enhance the production and secretion of chemokines and adhesion molecules that regulate trafficking of these leukocytes, perpetuating a loop that contributes to the maintenance and progression of the inflammatory infiltrates in the arterial wall. Our work provides first evidences supporting a functional role of IFNg in GCA, a necessary first step to explore its potential as therapeutic target.
URI: http://hdl.handle.net/2445/102662
Appears in Collections:Tesis Doctorals - Facultat - Medicina

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
MCB_TESI.pdf10.82 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.