Efeito de Diferentes Estratégias Terapêuticas em Células T Reguladoras em Transplante Renal (EVERTWIST)

A resposta imune é mediada pela interação entre células apresentadoras de antígenos (APC), células T auxiliares CD4+ (Th) e células T reguladoras (Treg), uma subpopulação de células T CD4+ que expressa intensamente o receptor IL-2 (CD25) e a transcrição FoxP3 fator. As células Treg contribuem para a manutenção da tolerância suprimindo a resposta imune aos autoantígenos normais ou tumorais. As células Tregs se originam no timo durante a ontogênese e representam aproximadamente 10% das células CD4+ periféricas. Todos os linfócitos T efetores são gerados no timo nos estágios iniciais da vida e evoluem por meio da produção de novos linfócitos T, bem como pela expansão induzida por antígeno de linfócitos T periféricos virgens (ingênuos), que se convertem em linfócitos T de "memória" e ficam em órgãos linfóides periféricos (17). Linfócitos T maduros constituem 70-80% dos linfócitos normais do sangue periférico, 30-40% das células dos linfonodos e 20-30% das células linfóides esplênicas.

Os linfócitos T são efetores primários da imunidade mediada por células e se diferenciam em uma subpopulação de linfócitos T citotóxicos CD8+ que são capazes de lisar células estranhas ou células hospedeiras infectadas por vírus e uma subpopulação de linfócitos T CD4+ com atividade reguladora em linfócitos T e B e monócitos, por meio da produção de citocinas e do contato célula a célula.

Os linfócitos Tregs desempenham um papel central entre as células CD4+ no equilíbrio entre tolerância e imunidade, pois são responsáveis ​​por manter a tolerância periférica por meio do controle de células T auto-reativas que escaparam da deleção tímica (19). De facto, estudos têm demonstrado que se por um lado um defeito no seu desenvolvimento ou actividade pode levar a doenças autoimunes graves, uma imunossupressão excessiva mediada por estas células estimula, por outro lado, um estado de imunodeficiência também em relação aos antigénios produzidos pelas células neoplásicas favorecendo, consequentemente, o crescimento do tumor.

Os linfócitos Treg representam aproximadamente 10% de todas as células T CD4+ presentes no timo, sangue periférico e tecidos linfóides; eles consistem em várias populações que diferem em termos de expressão particular de moléculas de superfície celular e produção de diversas citocinas, mas compartilham uma resposta escassa comum à estimulação antigênica e uma atividade imunossupressora.

Os linfócitos Treg mais bem caracterizados são os chamados "Tregs de ocorrência natural" (nTregs), um subgrupo de células T CD4+ que se origina e se desenvolve no timo durante o processo de maturação das células T e depois está normalmente presente no sangue periférico com a função de controlar autoantígenos e prevenir doenças autoimunes. Esses linfócitos são caracterizados pela expressão constitutiva de CD-25 (cadeia α do receptor de interleucina-2), fator de transcrição Foxp3 (específico dessas células e implicado no controle do desenvolvimento dentro do timo), CTLA-4, GITR e LAG-3 de superfície moléculas, bem como a citocina TGF-β, que está presente em grande quantidade na superfície celular e é fundamental para o seu funcionamento.

Os chamados "Tregs induzidos" (iTregs) constroem a outra categoria de linfócitos Treg: são linfócitos T CD4+ que carecem de potencial regulador intrínseco, mas adquirem sua atividade supressiva graças a uma ativação específica mediada por citocinas (26). São produzidos na periferia e permitem o desenvolvimento de tolerância periférica a autoantígenos, pouco ou pouco expressos no timo. Os iTregs consistem em duas subpopulações linfocíticas diferentes: Tr1, presente na mucosa intestinal e caracterizado por uma alta produção de IL-10 e TGF-β, mas Foxp3 negativo; e T helper 3 (Th3), decorrente da indução de células T CD4+ nativas pela ingestão de antígenos alimentares, responsáveis ​​pela tolerância oral. Th3 são Foxp3 positivos e liberam altos níveis de TGF-β (27).

Enquanto os iTregs parecem funcionar apenas pela produção de citocinas imunossupressoras como IL-10 e TGF-β, os nTregs podem exercer sua atividade também por vários mecanismos, como dependente de citocina, dependente de contato celular ou ambos, de acordo com a natureza e intensidade da resposta inflamatória e do tecido-alvo ao qual esta se dirige. Esse mecanismo regulatório dependente do contexto leva à elaboração do modelo de adaptabilidade e diversificação dentro da função dessas células: em outras palavras, as Tregs constituiriam um subgrupo celular funcionalmente homogêneo no qual cada célula pode exercer um mecanismo diferente de acordo com as características de resposta inflamatória. Alguns autores acreditam, ao contrário, que as Tregs consistem em várias subpopulações, cada uma delas apresentando seus próprios mecanismos inibitórios (27-28).

A caracterização fenotípica de Tregs entre os linfócitos humanos circulantes tem sido complicada pelo fato de que o CD25 não é expresso exclusivamente por Tregs, mas também por linfócitos não reguladores após a ativação, portanto, atualmente, apenas células CD4+ expressam os níveis mais altos de CD25 (CD4+CD25+brilhante) podem ser considerados Tregs autênticos.

Em 2003, o Forkhead Transcription Factor (Foxp3) foi identificado como o principal regulador no desenvolvimento de Tregs; sua expressão é predominantemente restrita a linfócitos T CD4+CD25+ e a expressão de Foxp3 em células T virgens suporta sua conversão em um fenótipo T regulatório funcionalmente semelhante aos nTregs. Foxp3 é, portanto, considerado um marcador extremamente específico de células Treg e é fundamental para o controle de seu desenvolvimento e funcionamento. Particularmente, alguns estudos demonstraram que a falta de Foxp3 no nascimento em humanos e ratos leva a uma hiperproliferação massiva de células T, resultando em autoimunidade de múltiplos órgãos e morte prematura (24), enquanto sua deleção em ratos adultos causa hiperproliferação e expansão de células dendríticas, bem como a morte dentro de duas semanas. Com base nesses resultados, Foxp3 parece ser o marcador ideal para estudo de tolerância.

A produção de Tregs é rigorosamente controlada por sinais emanados por vários tipos de células, como células epiteliais, linfócitos T e APCs. Embora a presença deste último seja fundamental para a ativação de Tregs mediada por TCR, a fase supressiva real in vitro induzida por nTregs é, na verdade, independente de APC. Implica, de fato, um mecanismo de contato entre os linfócitos T efetores CD4+CD25- e os nTregs CD4+CD25+.

Atualmente, temos pouco conhecimento sobre as conseqüências funcionais da supressão realizada pelas Tregs nos linfócitos CD4+ e CD8+ sensíveis a elas, além de inibirem a transcrição da IL-2 e, consequentemente, induzirem a interrupção do ciclo celular. Outros mecanismos de imunossupressão relatados por outros estudos, mas ainda não confirmados, são os seguintes: indução de anergia em células T responsivas, reação refratária aos efeitos mitogênicos da IL-2, liberação de novos iTregs que provavelmente suprimirão Th1s e Th2s produzindo TGFβ1 e/ou IL-10.

Os NTregs requerem citocinas específicas para seu desenvolvimento e homeostase. Além disso, as Tregs resultam ser hipoproliferativas ou anérgicas à ativação do TCR, provavelmente devido à sua incapacidade de transcrição e secreção ativa de IL-2. Essa citocina é liberada principalmente por linfócitos T ativados, mas não por nTregs e exerce suas atividades biológicas ligando-se ao seu receptor, um complexo proteico de membrana formado por três subunidades: cadeia α (CD25), cadeia β e γ.

Quando a IL-2 se liga ao seu receptor nas células T ela ativa Janus quinases (JAKs) que consequentemente fosforilam e liberam proteínas STAT5 (transdutores de sinal e ativadores da transcrição). A IL-2 exerce de fato seus efeitos nas células T regulando vários genes-alvo principalmente no nível transcricional; não só aumenta a expressão das cadeias α e β do IL-2R, mas também modula a expressão de genes envolvidos na regulação do ciclo celular, induzindo, por exemplo, a regulação positiva de proto-oncogenes como c-myc, c-fos e c-jun, bem como genes anti-apoptóticos, como bcl-2, ou genes pró-apoptóticos, como o ligante Fas. A IL-2 é essencial para o desenvolvimento e manutenção de nTreg, como alguns estudos demonstraram: a depleção induzida de IL-2 em ratos causa doenças autoimunes que podem estar associadas a um número reduzido de linfócitos Foxp3+ nTreg no compartimento periférico.

Outra citocina importante para o funcionamento das Tregs é o TGF-β. Apesar de seus efeitos inibitórios sobre outras células T, é provável que esse fator de crescimento apoie a produção extratímica de células Treg e o aumento da expressão de Foxp3: essa ação é, no entanto, necessária exclusivamente para a indução inicial. O TGF-β desempenha, portanto, um papel diferente, mas complementar ao da IL-2.

Finalmente, outra citocina crítica para o funcionamento dos linfócitos Tr1 é a IL-10. A ativação crônica in vitro de linfócitos CD4+ na presença de IL-10 leva à sua diferenciação em Tr1, altos níveis de IL-10 e TGF-β, baixos níveis de IL-2 e IL-4 e escassa proliferação após a reestimulação. Além disso, a IL-10 pode induzir imunossupressão ao apoiar a formação de células T anérgicas capazes de inibir a atividade de outros linfócitos T ativados por meio de um mecanismo dependente de contato, competindo com os últimos por receptores APC (Antigen Presenting Cells) específicos e por receptores produzidos localmente IL-2. Essas células T anérgicas são capazes de suprimir a resposta imune in vivo, pois sua transferência em ratos submetidos a enxerto alogênico de pele apresentou maior sobrevida ao transplante.

Além das citocinas acima mencionadas, outras parecem estar envolvidas de formas diferentes na geração e indução de Tregs, como IL-4 e IL-13, enquanto outras citocinas têm efeito antagonista sobre elas, como IL-6 por exemplo, o que contrasta sua atividade imunossupressora sem interferir na proliferação. Outros estudos sobre a função Treg também mostraram que uma transfusão de linfócitos Treg alogênicos e o subseqüente enxerto de pele em ratos IL2Rβ-/- (rapidamente propensos a doenças autoimunes letais se não tratados) não apenas controlavam e suprimiam essas doenças, embora Tregs e auto-reatividade As células T eram incompatíveis com o MHC, mas também, consequentemente, permitiam estabelecer um estado de tolerância aos transplantes que apresentavam moléculas de MHC comuns às Tregs doadoras. Este experimento provou então que as Tregs também suprimem as células T auto-reativas derivadas de doadores não correlacionados com MHC e, portanto, teoricamente, que o pool de doadores para a terapia imunológica baseada em Treg seria potencialmente muito amplo.

Graças ao seu papel essencial na tolerância imunológica e à sua função imunossupressora, os linfócitos Tregs ganham cada vez mais importância na transplantologia, uma vez que os modelos experimentais de transplantes de órgãos têm sublinhado a sua capacidade de modular a actividade das células CD4+ e CD8+, ambas responsáveis ​​pela rejeição, inibindo e de suprimir a GVHD (doença do enxerto contra o hospedeiro), mediando assim a tolerância ao alotransplante. Existem, porém, resultados controversos quanto ao fenótipo Treg e seu mecanismo de ação, dependendo do modelo experimental e do protocolo utilizado para induzir essa tolerância.