Neutrophilic asthma modelling and translational markers

Resumo

Los modelos animales de inflamación alérgica de las vías respiratorias son herramientas útiles para estudiar la patogenia del asma. El objetivo de este trabajo ha sido establecer un modelo de asma murino a través de procedimientos patogénicos cercanos a los reales que permitan representar diferentes perfiles inflamatorios de las vías respiratorias como se observa en la práctica clínica, proporcionando un conjunto de herramientas para la comparación, investigación de los mecanismos de la enfermedad e identificación de nuevos objetivos diagnósticos o terapéuticos. Elegimos para este propósito el ratón C57BL/6J, una cepa consanguínea no sesgada Th2, el ácaro del polvo doméstico (HDM) como aeroalergeno, e instilaciones intranasales como vía de administración. Comenzamos con la búsqueda de dosis combinada con pruebas de duración de exposición a alérgenos. Encontramos evidencias de una respuesta inmune adaptativa impulsada por células T en una configuración de dosis alta, 4 semanas (4W), como se refleja en el aumento de células T y la producción de IgE específica de HDM, junto con una respuesta inflamatoria eosinofílica y neutrofílica e una hiperreactividad de las vías respiratorias. Exposiciones más prolongadas condujeron a una disminución de la respuesta de las células T y a la anulación de la hiperreactividad de las vías respiratorias y los infiltrados eosinofílicos, lo que sugiere inmunorregulación por Th2. A partir de estos datos, elegimos el protocolo 4W de dosis alta aunque este modelo no lograse generar remodelación de las vías respiratorias. Con el objetivo de representar la remodelación de las vías respiratorias, probamos la administración de HDM en combinación con SEB o α-galactosilceramida. La adición de SEB provocó la remodelación de las vías respiratorias pero inhibió la hiperreactividad de las vías respiratorias y la infiltración de células T CD4+, y el α-Galcer no logró reproducir todos los rasgos cardinales del asma. Por lo tanto, ninguna estrategia logro generar modelos de asma competentes que incluyan la remodelación de las vías respiratorias. Encontramos que los antígenos DerP1 y DerP2 del extracto HDM estandarizado y reconstituido, sufren degradación. Los antígenos aeroalergénicos pueden, por tanto, sufrir una degradación espontánea en condiciones ambientales que conducen a cambios conformacionales que modifican la respuesta inmunitaria. Controlando el estado de conservación del HDM, el uso de alérgenos parcialmente degradados (modelo H4) indujo inflamación neutrofílica dominante, mientras que los antígenos conservados (modelo H20) provocaron inflamación eosinofílica dominante. Ambos modelos mostraron evidencia de una respuesta inmune adaptativa impulsada por células T CD4+ con funcionalidad Th2 que condujo a la producción de IgE específica de HDM y desarrollaron con éxito la inflamación y remodelación de las vías respiratorias. Análisis cinéticos de los resultados de la respuesta inmune, mostraron patrones complejos que variaban a lo largo del tiempo y eran concordantes con los perfiles eosinófilos versus neutrofílicos. Esta desviación del modelo H20-eosinofílico frente a H4-neutrófilo abarca una amplia representación de los perfiles inflamométricos observados en la práctica clínica. Empleando estos modelos, el fenotipado de los eosinófilos y neutrófilos infiltrantes por marcadores de superficie celular relacionados con la maduración, migración y actividad proinflamatoria versus inmunomoduladora (Ly6, CD11b, SiglecF) nos permitió identificar subpoblaciones que variaban y fluctuaban a lo largo del tiempo. Estas subpoblaciones cambiantes probablemente involucren implicaciones funcionales aún no identificadas.