Alteração das células natural killer em função da produção de espécies reactivas de oxigénio

Abstract

Natural Killer (NK) cells are key components of the innate immune system due to cytotoxicity and cytokine release, without previous stimulation, in the early response against infected or malign cells. Their action is totally dependent on the balance between a varied repertoire of inhibitory and activator receptors. Although previous stimulation is not mandatory, the communication with cells of innate immune system especially antigen presenting cells can exacerbate their function. The production of intracellular reactive oxygen species (ROS) through NADPH oxidase during phagocytosis by antigen presenting cells is a simple mechanism to help in the destruction of the pathogen. However the NADPH oxidase enzymatic system also produces extracellular ROS with negative impact over NK cells. In many pathologies associated with chronic inflammation, ROS are increased and NK cells fail to deliver cytotoxic action. In Mycobacterium tuberculosis infection NK cells can have a important role, producing IFN-γ and lysing infected macrophages. However M. tuberculosis survives in macrophages avoiding ROS produced, without immune system responding appropriately. In chronic myeloid leukemia the uncontrolled expansion of myeloid cells are correlated with the decrease of antitumor lymphocytes. The main goal of our study is to investigate alterations of NK cells in tuberculosis and chronic myeloid leukemia due to production of reactive oxygen species. In this work we analyzed 88 samples of peripheral blood from 50 chronic myeloid leukemia patients, 13 samples from tuberculosis patients and 20 samples from healthy individuals. The production of ROS and NK cell surface expression of some important receptors and markers (CD56/CD16, CD57, CD11b and NKp46) were evaluated through flow cytometry to all samples. NK cells and monocytes from healthy controls were sorted through fluorescent activating cell sorting and cultured in different conditions to evaluate NK cell capacity to resist to ROS production. In tuberculosis and chronic myeloid leukemia patients, NK cells, monocytes and granulocytes from peripheral blood showed an increased of ROS production comparing with healthy controls. It was not detected any difference between subsets of NK cells. The stimulation of NK cells with IL-2, IL12 and IL-15 revealed to have a protective role to decrease ROS liberation. In conclusion, in tuberculosis and chronic myeloid leukemia patients, NK cells have high levels of ROS being one of the possible immunosuppressive mechanisms that are associated with immunescape. The stimulation with a combination of interleukins could have a possible protective role.

As células Natural Killer (NK) são componentes chave do sistema inato devido à citotoxicidade e libertação de citocinas, sem estimulação prévia, na resposta inicial contra células infetadas e malignas. A sua ação é totalmente dependente do balanço entre um variado repertório de recetores ativadores e inibidores. Embora uma prévia estimulação não seja obrigatória, a comunicação com células do sistema inato especialmente com células apresentadoras de antigénio pode exacerbar a sua função. A produção de espécies reativas de oxigénio (ROS) intracelulares pela NADPH oxidase durante a fagocitose pelas células apresentadoras de antigénio é um mecanismo simples que contribui para ajudar na destruição do agente patogénico. No entanto o sistema enzimático NAPDH oxidase também produz ROS com impacto negativo sobre as células NK. Em muitas patologias associadas com inflamação crónica, ROS estão aumentadas e as células NK são incapazes de realizar ação citotóxica. Na infeção por Mycobacterium tuberculosis, as células NK podem ter um papel importante produzindo IFN-γ e lisando macrófagos infectados. No entanto o M. Tuberculosis pode sobreviver nos macrófagos evitando as ROS produzidas, sem que o sistema imune responda apropriadamente. Na leucemia mielóide crónica a descontrolada expansão das células mielóides está correlacionada com a diminuição linfócitos antitumorais. O principal objetivo deste trabalho é investigar as alterações das células NK em indivíduos com tuberculose e leucemia mielóide crónica devido à produção de ROS. Estudámos 88 amostras de sangue periférico de 50 doentes com leucemia mielóide crónica, 13 amostras de doentes com tuberculose e 20 amostras de indivíduos saudáveis. A produção de ROS e a expressão de alguns recetores e marcadores da superfície de células NK (CD56/CD16, CD57, CD11b, NKp46) foram avaliadas por citometria de fluxo para todas as amostras. As células NK e os monócitos de indivíduos saudáveis foram separadas através da separação de células ativas por fluorescência e colocadas em cultura em diferentes condições para avaliar a capacidade das células NK para resistir à produção de ROS. Nos doentes com tuberculose tal como nos doentes com leucemia mielóide cronica, as células NK, os monócitos e os granulócitos do sangue periférico apresentam um aumento de ROS comparando com controlos saudáveis. Não foi detetada nenhuma diferença entre as subpopulações de células NK. A estimulação de células NK com IL-2, IL-12 e IL-15 revelou ter um papel protetor protector ao diminuir os níveis de ROS Em conclusão em doentes com tuberculose e leucemia mielóide cronica, as células NK têm os níveis de ROS sendo esse um dos possíveis mecanismos immunosupressores. A estimulação com uma combinação de interleucinas pode ter um papel protector