Characterization of Natural Killer Cells in Chronic Myeloid Leukemia Patients

Abstract

As células Natural Killer (NK) são linfócitos granulares com capacidade de matar células infectadas ou transformadas sem sinalização prévia, para além de produzirem citocinas que permitem modular a resposta imune inata e adaptativa. Representam cerca de 5-20% dos linfócitos no sangue periférico e, com base na sua função, são divididas em duas subpopulações CD56brightCD16- (produção de citocinas) e CD56dimCD16+ (citotoxicidade). A Leucemia Mielóide Crónica (CML) é uma doença genética mieloproliferativa e estudos anteriores indicam que células NK de doentes com CML são disfuncionais, mas os mecanismos que estão por base destas disfunções não estão ainda bem definidos. Desta forma, o principal objectivo deste trabalho é contribuir para o entendimento do controlo insuficiente das células NK sobre as células leucémicas. 62 Amostras de sangue de doentes com CML e de 4 dadores saudáveis foram analisadas. Todas as amostras foram marcadas com anticorpos e, por citometria de fluxo, analisamos a expressão de alguns marcadores, receptores e a produção de citocinas nas células NK. Neste estudo demonstramos que a frequência das células NK de doentes com CML está diminuída e a expressão de marcadores de superfície, receptores e a produção de citocinas está alterada. Para além disso, reportamos também que diferentes tipos de terapia ou a dosagem do fármaco têm diferentes efeitos nestas células. Concluímos então que os doentes com CML têm disfuncionalidades ao nível das células NK, o que indica uma disfuncionalidade na resposta imune do organismo contra a doença. Assim, entender como estas células estão a ser afectadas pode trazer novos desenvolvimentos no tratamento destes doentes, nomeadamente por modulação das células NK, estratégias que permitam potenciar a sua actividade.

Natural Killer (NK) cells are lymphocytes of the innate immune system killing skills against infected or transformed cells, without prior signaling. NK cells represent 5-20% of peripheral blood lymphocytes and based on their functions NK cells are subdivided into two subsets CD56brightCD16- (cytokine production) and CD56dimCD16+ (cytotoxicity). Chronic myeloid leukemia (CML) is a genetic myeloproliferative disease and previous studies indicate that NK cells are deficient in CML patients, although the mechanisms behind the dysfunction are not completely understood. The main goal of this work was to contribute to the cellular understanding of the insufficient control of NK cells over malignant CML cells. For this propose, we analyzed 62 blood samples from CML patients and 4 from healthy donors. All samples are labelled with extra or intracellular antibodies and through flow cytometry, we analyzed the expression of some surface markers, receptors and cytokine production NK cells from CML patients. In this study we demonstrate that NK cells from CML patients are reduced in number and the expression of cell surface markers and receptors, and cytokine production are altered. Besides that we reported that different biologic and TKI therapies affect in different ways the NK cells as well as imatinib dosage. We conclude that CML patients actually have dysfunctional NK cells, which reveal a dysfunction in the immune response against the disease. Thus, understand how these cells are affected can bring new developments in the treatment of these patients, particularly through modulation of NK cells, strategies to boost its activity.