Diferenciació funcional Th17 en l'expressió fenotípica i evolució clínica de l'arteritis de cèl•lules gegants. Rol de l'axis IL23/IL-17 en la inflamació vascular

Abstract

L’arteritis de cèl.lules gegants (ACG) és una vasculitis granulomatosa que afecta a artèries de mitjà i gran calibre amb una predilecció especial per les branques de la caròtida. La malaltia acostuma a respondre inicialment de manera satisfactòria al tractament amb glucocorticoids (GC) tot i que sovint els pacients requereixen un tractament prolongat i a vegades indefinit amb la iatrogènia que aquest fet comporta. Existeixen evidències de que la major part de manifestacions clíniques i complicacions isquèmiques dels pacients són atribuibles als potents efectes biològics que les citocines i factors de creixement exerceixen sobre la paret vascular i també a distància originant una resposta inflamatòria sistèmica. A nivell dels petits vasos que envolten l’adventicia de l’artèria, es produeixen interaccions complexes entre l´endoteli i els leucòcits amb activació de les cèl.lules inflamatòries Els limfòcits i els macròfags activats produeixen citocines proinflamatòries (TNFα i IL-1) que entre d’altres accions, indueixen l’expressió de molècules d’adhesió de l’endoteli vascular. Els factors de creixement afavoreixen l’angiogènesi i els vasos neoformats incrementen la superfície d’interacció amb les cèl•lules inflamatòries. S’ha demostrat que les interleucines IL-12, IL-23 i IL-17 tenen un rol molt destacat en la inflamació crònica i són també dianes terapèutiques en algunes malalties, l’objectiu principal d’aquesta tesi és estudiar el seu paper en l’ACG.

Objectius i Mètodes: 1. Investigar l´expressió de p40/p35 (IL-12) i p19/p40 (IL-23) i IL-17 en artèries temporals de pacients amb arteritis de cèl.lules gegants, tractats i seguits prospectivament mitjançant tècniques de RT- PCR quantitativa a temps real i immunohistoquímica.

2. Determinar les concentracions de p40, p35, p19 i IL-17 en sèrum de pacients amb ACG obtinguts abans d’iniciar el tractament mitjançant tècniques d´ELISA.

3. Estudiar la possible correlació entre l’expressió arterial i concentracions sèriques d´aquestes citocines, la intensitat de la resposta inflamatòria sistèmica en el moment del diagnòstic i la resposta al tractament en una sèrie àmplia de pacients tractats i seguits prospectivament.

4. Investigar mitjançant RT-PCR quantitativa, ELISA i western-blot, la producció de les citocines IL12-IL23 en cèl•lules endotelials estimulades amb lligants dels TLRs com LPS entre d´altres.

5. Induir sobreexpressió de IL23p19 en les cèl•lules endotelials i estudi dels seus efectes en la funció inflamatòria de les mateixes, estudiant canvis en el mRNA de gens inflamatoris d’aquestes cèl•lules mitjançant PCR quantitativa.

6. Estudiar l´efecte de la sobreexpressió de IL23p19 en les cèl.lules endotelials i els seus efectes en respostes relacionades amb l´angiogènesi com a mecanisme de persistència de la inflamació, mitjançant estudis in vitro de migració i diferenciació.

7. Determinar l´efecte in vivo de la IL23p19 en les cèl.lules endotelials mitjançant l´implant de plaques de matrigel amb injecció de cèl.lules endotelials amb sobreexpressió de p19 i estudiar diferències en angiogènesi mitjançant immunotinció.

Resultats: 1. Les interleucines IL-12 i IL-23 es troben altament expressades en l’ACG tan en forma de mRNA com de proteina a nivell local. No hem pogut establir la seva relació amb les característiques fenotípiques dels pacients i pel que fa a la persistència de la malaltia nivells elevats inicials en el mRNA de la subunitat p40, semblen relacionar-se amb una millor resposta al tractament.

2. Correlació entre els nivells de mRNA d’IL-23 i els d’IL-17 en l’ACG i una important expressió d’IL-17 en aquesta malaltia. Contràriament al que podíem esperar, hem detectat la IL-17 com a factor predictor de bon pronòstic, pacients amb nivells més alts de IL-17mRNA abandonen abans el tractament de forma significativa.

3. Estimuls inflamatoris com el TNFα o l’IFNγ afavoreixen la producció d’IL-23p19 per part de les cèl.lules endotelials. No hem pogut detectar la co-producció de p40, en principi necessària per la secreció de la citocina amb activitat biològica (IL-23).

4. La IL-23p19 derivada de les cèl.lules endotelials pot ser funcional, tot i que amb els nostres resultats encara no podem establir cap mecanisme que ho expliqui.

Background: The giant cell arteritis (GCA) is a granulomatous vasculitis affecting large and medium sized vessels with a special predilection for branches of the carotid artery. Most patients respond dramatically to high-dose corticosteroids, but the subsequent outcome is highly variable. Corticosteroid-related side effects are frequent during the follow-up of GCA patients. Although corticosteroids induce an important symptomatic improvement, they appear to be insufficient to completely suppress essential pathways involved in disease persistence. IL-12, IL-23 and IL-17 play an important role in chronic inflammation and they are therapeutic targets in some autoimmune diseases. Our aim was to study the role of these cytokines in GCA.

Objectives and Methods:

1. To investigate IL-12 p40, IL-12 p35, IL-23 p19 and IL-17A expression in temporal artery lesions from patients with giant-cell arteritis (GCA), and its relationship with disease outcome. (RT-PCR, ELISA, Immunostaining)

2. To investigate by real-time quantitative PCR, immunostaining, ELISA and western-blot production of IL12 and IL23 cytokines in endothelial cells following stimulation with TLRs ligands as LPS (TLR4) and others.

3. To study the effect of IL23 p19 overexpression in pro-inflammatory and angiogenic functions of endotelial cells (EC). By real-time quantitative RT-PCR of inflammatory genes and in vitro angiogenesis assays (migration and differentiation).

4. To determine in vivo the effect of overexpression of IL23 p19 in endotelial cells by injection of matrigel plugs with EC and to study differences in angiogenesis by immunostaining.

Results: 1. IL-12 and IL-23 were significantly more abundant in temporal arteries from untreated patients than in arteries from controls. We found a lack of correlation between the expression of these cytokines and systemic inflammatory findings.

2. IL-17A expression was significantly increased in temporal artery samples from GCA patients compared to controls. Surprisingly, patients with strong IL-17A expression tended to experience less relapses, and required significantly shorter treatment periods.

3. Estimuls inflamatoris com el TNFα o l’IFNγ afavoreixen la producció d’IL-23p19 per part de les cèl.lules endotelials. No hem pogut detectar la co-producció de p40, en principi necessària per la secreció de la citocina amb activitat biològica (IL-23).

4. La IL-23p19 derivada de les cèl.lules endotelials pot ser funcional, tot i que amb els nostres resultats encara no podem establir cap mecanisme que ho expliqui