Importância da Via de Sinalização Notch no Transplante

Importância da Via de Sinalização Notch no Transplante

Alternative title Importance of the Notch Signaling Pathway in Transplantation
Author Riella, Leonardo Vidal Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Pestana, José Osmar Medina Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Medicina (Nefrologia) - EPM
Abstract Accumulating evidence indicates that Notch and its ligands present on APCs might be important mediators of Th-cell differentiation. In transplantation, certain subtypes of T cells have been shown to be predominant in rejection (Th1 and cytotoxic T cells), while others have been dominant in tolerance (Th2/Tregs). Based on these observations, we decided to investigate the role of the Notch pathway in rejection and tolerance of the allograft, with particular emphasis on the Notch ligands Delta1 and Jagged2 and their respective effects on the polarization of T cells in the alloimmunity. First, we analyzed the expression pattern of Delta1 and Jagged2 in hematopoietic cells in murine cardiac transplantation, comparing with naive mice. While Delta1 expression was upregulated on APCs upon transplantation in a fully MHC mismatch cardiac transplant model of acute rejection (BALB/c ¨B6), Jagged2 was predominantly increased in a cardiac model with allograft tolerance (bm12 ¨B6), in which allografts survive long-term spontaneously due to the emergence of Tregs. A short administration of a blocking anti-Delta1 mAb prolonged allograft survival, especially in the absence of strong B7:CD28 costimulation or in combination with rapamycin. The prolongation of allograft survival was associated with Th2 polarization and a decrease in Th1 and granzyme B-producing cytotoxic T cells. Moreover, this effect was STAT6-dependent since Delta1 blockade had no effect on STAT6KO recipients, while it prolonged survival in STAT4KO recipients, reinforcing the role of Delta1 signaling in blocking Th2 cell development, which is dominant in tolerance. These data demonstrate for the first time an important role of Delta1 in alloimmunity, identifying Delta1 ligand as a potential novel target for immunomodulation in transplantation. To dissect the importance of Jagged2 in transplantation, we studied a new mAb against Jagged2, which was able to potentiate Jagged2-Notch2 signaling and induce Th2 polarization in vitro. While administration of anti- Jagged2 only mildly affected the allograft survival in the BALB/c ¨B6 model, it significantly accelerated rejection in the bm12 ¨B6 model, breaking graft tolerance. The accelerated rejection was associated with upregulation of Th2 cytokines and proinflammatory cytokine IL-6, despite expansion of Tregs. IL-6 abrogated the inhibitory function of Tregs in vitro and neutralization of IL-6 in vivo protected aJ2-treated recipients from rejection (MST>56d). Our findings therefore suggest that Jagged2 signaling can affect graft acceptance by upregulation of IL-6 and consequent Treg malfunction, identifying Jagged2 signaling as an inadequate target for tolerogenic strategies.

Novas descobertas indicam que Notch e seus ligantes nas celulas apresentadoras de antigeno (APCs) sao importantes mediadores do processo de diferenciacao dos linfocitos T. No transplante, certos subtipos de linfocitos T foram observados como predominantes na rejeicao (Th1/linfocitos T citotoxicos), enquanto outros estao presentes na tolerancia (Th2/ Tregs). Consequentemente, a manipulacao da via Notch na alo-imunidade poderia tornar-se um potencial alvo terapeutico, atraves da inducao preferencial de celulas reguladoras, com o objetivo final de desenvolver a tolerancia. Baseado nestas observacoes, resolveu-se investigar o papel da via Notch na rejeicao e na tolerancia do enxerto, com particular enfase nos ligantes Notch Delta1 e Jagged2 e seus respectivos efeitos na polarizacao dos linfocitos T na aloimunidade in vivo. Primeiramente, foram analisados os padroes de expressao de Delta1 e Jagged2 em celulas hematopoieticas no transplante cardiaco em camundongos, comparando com animais naive. Observou-se que Delta1 estava induzido em APCs apos o transplante em um modelo de transplante cardiaco caracterizado pela rejeicao aguda (BALB/c ¨B6), enquanto que a expressao de Jagged2 estava aumentada predominantemente em um modelo cardiaco de tolerancia (bm12 ¨B6), no qual o enxerto sobrevive longo prazo espontaneamente devido a inducao de Tregs. Atraves de curta administracao de um anticorpo bloqueador anti-Delta1, foi observado que animais transplantados apresentavam uma melhora da sobrevida do enxerto, especialmente na ausencia de forte co-estimulacao B7:CD28 ou em combinacao com a rapamicina. Este prolongamento da sobrevida do enxerto foi associado a uma maior polarizacao a linfocitos Th2 e uma reducao de linfocitos Th1 e linfocitos T citotoxicos produtores de granzima B. Alem disso, observou-se que este efeito era STAT6- dependente, pois o bloqueio de Delta1 nao tinha nenhum efeito em receptores deficientes de STAT6, enquanto prolongava a sobrevida do enxerto nos deficientes de STAT4, reforcando o papel da sinalizacao via Delta1 no bloqueio do desenvolvimento de celulas Th2, favoraveis a tolerancia. Estes achados demonstram pela primeira vez o importante papel de Delta1 na aloimunidade in vivo, identificando o ligante Delta1 como um potencial alvo para imunomodulacao no transplante. Para dissecar a importancia de Jagged2 no transplante, estudou-se um novo anti-corpo contra Jagged2. Este se mostrou capaz de potencializar a sinalizacao de Jagged2 a Notch2, induzindo a polarizacao a Th2 in vitro. Apesar de pouco influenciar a sobrevida do enxerto no modelo BALB/c ¨B6, anti-Jagged2 precipitou a rejeicao no modelo bm12 ¨B6, quebrando a tolerancia do enxerto. Este processo de rejeicao foi caracterizado por um aumento das citocinas Th2 e da citocina pro-inflamatoria IL-6, apesar da expansao de Tregs. A IL-6 anulou a funcao inibitoria dos Tregs in vitro e a neutralizacao da IL-6 in vivo protegeu os receptores tratados com anti-Jagged2 da rejeicao. Estes resultados sugerem que a sinalizacao por Jagged2 pode afetar a aceitacao do enxerto pelo aumento da IL-6 e consequente disfuncao dos Tregs, identificando a sinalizacao por Jagged2 como um alvo inadequado para estrategias de tolerancia.
Keywords Camundongos
Receptores Notch
Rejeição de enxerto
Tolerância ao transplante
Transplante de coração
Transplante
Animais
Language Portuguese
Date 2011-01-26
Published in RIELLA, Leonardo Vidal. Importância da Via de Sinalização Notch no Transplante. 2011. Tese (Doutorado) - Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2011.
Publisher Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extent 147 p.
Access rights Closed access
Type Thesis
URI http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/9722

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