Encontrar una forma eficaz de inhibir los rechazos inmunológicos es una de las estrategias más importantes para apoyar los trasplantes clínicos. Recientemente, los estudios relativos al trasplante de órganos demostraron que la aplicación del inhibidor de la DPPIV o del mAb anti-CD26 aumentaba el injerto de las células del donante y disminuía la EICH aguda, respectivamente, e indicaban que el CD26 era una nueva diana para la intervención terapéutica en la enfermedad de la EICH.11 Para aclarar el papel del CD26 en el rechazo del injerto alogénico, se utilizaron ratones knockout de CD26 en un estudio de trasplante cutáneo alogénico. Descubrimos que los ratones CD26-/- presentaban un menor grado de necrosis de los injertos y un retraso en el rechazo del aloinjerto (Fig. 1).
CD26 es un marcador de activación de los linfocitos T y B y de las células NK. Como molécula coestimuladora, CD26 media en los procesos de transducción de señales de las células T a través de su interacción con la adenosina deaminasa, CD45, caveolina-1 o CARMA1.5 El bloqueo de la coestimulación de las células T mediada por CD26 indujo anergia en las células T CD4+.24 En el presente trabajo, se encontró un menor porcentaje de células CD3+, así como de células CD4+, en los MPBL y MSL de los ratones CD26-/- tanto antes como después del trasplante de piel (Fig. 3). Además, la infiltración de células CD3+ y CD4+ se detectó en menor grado en los tejidos del injerto de los ratones CD26-/- que en los ratones CD26+/+ tras el trasplante de piel (Fig. 7b, c). Este hallazgo indica que la deficiencia de CD26 provoca un deterioro en el desarrollo, la maduración y la función de las células CD4+, lo que se corresponde con nuestros hallazgos anteriores.23 Curiosamente, el porcentaje de células CD8+ en los MPBL de los ratones CD26-/- era el mismo que en los ratones CD26+/+ antes del trasplante; sin embargo, el porcentaje era significativamente menor en los ratones CD26-/- que en los CD26+/+ después del trasplante de piel (Fig. 3). El número de infiltración de células CD8+ en los injertos de piel fue claramente inferior en los ratones CD26-/- que en los CD26+/+ tras el trasplante de piel. Estos resultados sugieren una menor proliferación, activación y función de las células CD8+ en los ratones CD26-/- en respuesta a los antígenos alogénicos. Las células T CD8+ son un componente destacado del repertorio de células T alogénicas inducido tras el trasplante alogénico en ratones; su actividad citotóxica se dirige hacia los péptidos del complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) de clase I del donante.25 El reducido porcentaje de células CD8+ en los ratones CD26-/- (Fig. 3) tras el trasplante alogénico puede contribuir en parte a la reducción del grado de necrosis de los injertos y al retraso del rechazo del aloinjerto. Además, los porcentajes de células CD3+, CD4+ y CD4+NK1.1- de los LMS fueron menores en los ratones CD26-/- que en los CD26+/+ antes del trasplante, pero la diferencia se redujo después del trasplante. Se informó de que la inhibición de CD26 aumentaba la homing de las células del donante y mejoraba el injerto alogénico.26 La disminución de la diferencia porcentual de las células CD3+ y CD4+ de los LMS entre los dos tipos de ratones después del trasplante puede deberse al aumento de la homing de esas células al bazo en los ratones CD26-/-.
El rechazo del aloinjerto está impulsado principalmente por las células T del huésped. Aunque todos los componentes de los sistemas inmunitarios innato y adaptativo participan en el rechazo del injerto, los linfocitos T y, en particular, las células CD4+ tienen una importancia primordial en este proceso.27 Una vez activadas, las células T CD4+ dirigen principalmente la progresión de la respuesta mediante la secreción de citocinas que activan, expanden y/o reclutan otras células efectoras, como macrófagos, células T CD8+ y células B.27, 28 Mediante un análisis más detallado de los niveles de citoquinas en ambos tipos de ratones, se encontró una secreción notablemente reducida de IL-2, IFN-γ, IL-6, IL-17, IL-4 e IL-13 en el suero de los ratones CD26-/- tras el trasplante alogénico (Fig. 4). Esta menor secreción puede haber sido causada por un menor número de células CD4+ en los ratones CD26-/- antes del trasplante; sin embargo, hay que tener en cuenta el deterioro de la diferenciación y la función de las células CD4+ en respuesta al antígeno alogénico en los ratones CD26-/-. Los niveles séricos bajos de IL-2, IFN-γ e IL-6 indican una diferenciación y función parcialmente defectuosas de las células Th1, mientras que los niveles bajos de IL-4 e IL-13 indican una diferenciación y función insuficientes de las células Th2 en los ratones CD26-/-.
Como citoquina clave, el IFN-γ muestra efectos diversos y potencialmente contradictorios en el rechazo de aloinjertos de órganos.29 La IL-2 es otra citocina asociada a Th1 que también tiene efectos complejos en el rechazo de aloinjertos.30 Tanto el IFN-γ como la IL-2 son citocinas pleiotrópicas y desempeñan un papel importante en la proliferación de células T y B durante la reacción inflamatoria. Las citocinas actúan primero como moléculas que inician el crecimiento de las células T y sobreviven durante la respuesta inmunitaria y luego refuerzan la respuesta Th1 con una retroalimentación positiva.29, 30 En el rechazo agudo, las células Th1 se infiltran predominantemente en los injertos, en los que la IL-2 y el IFN-γ pueden inducir la activación de las células NK y los macrófagos, que son fuertes armas para destruir los aloinjertos.29, 30 Además, el IFN-γ induce la expresión de las moléculas MHC de clase II y la secreción de IgG2a e IgG3 de las células B activadas. En un modelo de rechazo agudo, los ratones IFN-γ-/ mostraron un retraso en el rechazo del injerto cutáneo.31 Varios estudios han informado de que la tolerancia al rechazo del aloinjerto está mediada, al menos en parte, por la IL-4, una citocina típica de las células Th2, al promover la producción de IL-10 e IgG1.32 Otros estudios han proporcionado resultados contradictorios, indicando que la administración de un inhibidor Th2 prolonga la supervivencia del aloinjerto cardíaco.33 La IL-13, que muestra efectos similares a los de la IL-4, es otra citocina asociada a la respuesta Th2; la IL-13 comparte una cadena de receptores (cadena α de la IL-4R) con la IL-4, pero difiere en las células diana implicadas, lo que da lugar a una serie de acontecimientos biológicos diferentes.32 Un número cada vez mayor de estudios ha demostrado que las citocinas de las células Th1 y Th2, como la IL-2, el IFN-γ y la IL-4, son capaces de favorecer la expansión clonal de las células B y la síntesis de anticuerpos.28, 34 La deficiencia de CD26 provoca un deterioro de la diferenciación y la función de las células Th1 y Th2 en los ratones CD26-/. Los bajos niveles de citoquinas Th1 IFN-γ e IL-2 podrían dar lugar a una disminución de la proliferación de células CD8+ (Fig. 3) y de la activación de macrófagos, reduciendo así la infiltración de células CD8+ y macrófagos en los injertos (Fig. 7) durante el rechazo del aloinjerto. Por otro lado, los bajos niveles de IFN-γ, IL-2 e IL-4 en los ratones CD26-/- tras el trasplante alogénico podrían perjudicar la activación y diferenciación de las células B, reduciendo la producción de anticuerpos (Fig. 2).
El rechazo inmunitario es un proceso complejo que implica una respuesta inmunitaria tanto celular como humoral y se caracteriza por la producción de anticuerpos por parte de los linfocitos B. La IgG, el principal componente de las Igs séricas y un anticuerpo patógeno común en los pacientes con rechazo de trasplante, desempeña un papel indispensable en el daño de los injertos durante el rechazo del trasplante.35 En nuestro presente trabajo, se detectó una baja producción de IgG y sus subconjuntos, IgG1 e IgG2a, en el suero de los ratones CD26-/- (Fig. 2). Este resultado se corresponde con nuestros hallazgos anteriores, que demostraban que la producción de anticuerpos era claramente inferior en los ratones CD26-/- que en los ratones CD26+/+, tanto tras la inmunización con ovoalbúmina como tras la estimulación con el mitógeno pokeweed.23, 36 Este hallazgo indica que la diferenciación de las células B se vio afectada por la deficiencia de CD26. En la activación de las células B dependientes de las células T, se requiere una interacción entre las células B y las células Th y ciertas citoquinas de Th1 y Th2 para apoyar la expansión clonal de las células B y la síntesis de anticuerpos. En los ratones CD26-/-, un bajo porcentaje de células Th (CD4+) (Fig. 3) y una baja producción de IL-2 e IL-4 (Fig. 4) podrían conducir a una activación y diferenciación deficientes de las células B, reduciendo así la producción de IgG. La IgG es un componente principal que media en el reconocimiento entre los antígenos exógenos y las células CD8+ del receptor durante el rechazo del injerto.37 La baja producción de IgG en los ratones CD26-/- (Fig. 2) puede, por lo tanto, resultar en la reducción del ataque al injerto por parte de las células efectoras.
Interesantemente, el nivel de secreción de IL-10 fue mayor en los ratones CD26-/- (Fig. 4G). En apoyo de nuestros resultados, se ha demostrado que el bloqueo de CD26/DPPIV mejora el trasplante de aloinjerto pulmonar y aumenta la expresión de IL-10.38 Se sabe que la IL-10 es una citoquina antiinflamatoria; se ha informado de que la IL-10 regula a la baja la expresión de las citoquinas Th1 y Th17 en el proceso de inflamación, especialmente durante la señalización de las células Treg.39 Varios tipos de células producen IL-10, incluyendo las Th2 y los macrófagos, así como las células T reguladoras.40 En los ratones CD26-/-, los altos niveles de secreción de IL-10 (Fig. 4g) podrían ser el resultado de un alto porcentaje de Tregs (Fig. 6). En particular, en respuesta al trasplante alogénico, se detectaron altos niveles de IL-6 en el suero de los ratones CD26+/+ desde el primer día y alcanzaron su máximo en el día 7 después del trasplante; sin embargo, sólo se detectó una pequeña cantidad de IL-6 en el suero de los ratones CD26-/- hasta el día 7 después del trasplante (Fig. 4d). Estudios recientes han demostrado que la IL-6 desempeña un papel muy importante en la regulación del equilibrio entre las células Th17 productoras de IL-17 y las Tregs.41 Por lo tanto, el bajo nivel de IL-17 y el alto porcentaje de Tregs observado en los ratones CD26-/- en este estudio (Figs. 5 y 6) podría haberse debido en parte a la reducción de la función de la IL-6 y al exceso de actividad de la IL-10.
Además, se ha informado de que las células Th17 humanas se caracterizan por una alta expresión de CD26,18 que es un marcador de selección negativo para las Tregs humanas,19 lo que sugiere que CD26 está implicado en la diferenciación y la función de las células Th17 pero no está relacionado con las Tregs. Por lo tanto, no es de extrañar que se observara un equilibrio alterado en la diferenciación de Th17 y Tregs en los ratones CD26-/-. Aunque el rechazo de aloinjertos se asocia tradicionalmente con la diferenciación Th1, muchos estudios recientes demostraron que las células Th17 y la IL-17 estaban estrechamente relacionadas con el rechazo de aloinjertos.42 Las células Th17 son una adición más reciente al paradigma de las células T, mientras que la IL-17, una citoquina Th17 clave, es un factor proinflamatorio.43 Las pruebas acumuladas sugieren que las células Th17 desempeñan un papel en el desarrollo de la lesión crónica del aloinjerto en el trasplante de varios órganos. El sello distintivo del rechazo de aloinjertos mediado por células Th17 es la capacidad de la IL-17 para reclutar neutrófilos, que son una de las primeras células efectoras inflamatorias capaces de infiltrarse en el aloinjerto tras el trasplante, causando así daños en el mismo.42 Por el contrario, las Tregs desempeñan un papel crucial en la tolerancia inmunitaria y el control negativo de diversas respuestas inmunitarias a través de la supresión o regulación a la baja de otras células T efectoras durante el rechazo inmunitario.44 Se ha informado de que la inhibición de CD26/DPPIV promueve la secreción de TGF-β1, que es esencial para la diferenciación de las Tregs.45 Para el desarrollo y la función de las células Treg CD4+CD25+, se requiere el factor de transcripción de cabeza de horquilla (Foxp3).46 Se ha informado de que la IL-10 es un factor importante para mantener la expresión de FoxP3.47 El alto nivel de IL-10 observado en los ratones CD26-/- (Fig. 4g) puede haber beneficiado la expresión de FoxP3. Se supone que la reducción de la actividad de los Th17 y el aumento del porcentaje de Tregs en los MSL y MPBL de los ratones CD26-/- tras el trasplante alogénico son la razón más importante de la reducción de la necrosis del injerto y del retraso del rechazo del aloinjerto en los ratones CD26-/-.
Ciertas quimiocinas contribuyen a la infiltración de macrófagos en los tejidos del injerto, como las proteínas quimiotácticas de monocitos (MCP-1, -2, -3), el factor estimulante de colonias de macrófagos (M-CSF o CSF-1) y el ligando de quimiocinas 5 (CCL5 o RANTES (regulated and normal T cell expressed and secreted)).48 Como sustratos de la DPPIV/CD26, las MCP y las RANTES pueden ser truncadas por la DPPIV, lo que conlleva la alteración de su quimiotáctica.3 Se descubrió que la MCP con una Lys aminoterminal puede ser escindida por la CD26/DPPIV y puede dar lugar a la inactivación de su quimiotaxis; sin embargo, la MCP con un pGlu NH2-terminal no se vio afectada.49 El efecto de la CD26 sobre las diferentes isoformas de MCP implicadas en la quimiotaxis de los macrófagos durante el trasplante de piel debe investigarse más a fondo. Se ha informado de que el truncamiento de CCL5/RANTES por DPPIV disminuye su unión al receptor de quimiocinas 1 (CCR1) y al CCR3, pero aumenta su unión al CCR5, contribuyendo al reclutamiento de macrófagos en los injertos renales.48 La deficiencia de CD26 en ratones CD26-/- probablemente redujo la actividad de unión de CCL5/RANTES a CCR5 y dio lugar a la reducción de la infiltración de macrófagos en los injertos.
CD26 es una proteína multifuncional, que exhibe actividad enzimática o interactúa con diferentes moléculas. Estudios recientes han informado de que la CD26/DPPIV está implicada en la curación de heridas cutáneas. Se han observado tasas más altas de cierre de heridas, revascularización y proliferación celular en ratones CD26-/-, y un inhibidor de la DPPIV ha demostrado un beneficio potencial en la cicatrización de heridas.50 En el caso de los trasplantes de piel, la CD26 está implicada no sólo en el rechazo inmunitario, sino también en el proceso de cicatrización de heridas; por lo tanto, la CD26 desempeña un papel similar al de Janus en el injerto y el rechazo. En el presente trabajo, el nivel de necrosis en los injertos y los niveles de IgG y citoquinas relacionadas en el suero de los ratones CD26-/- fueron notablemente inferiores a los de los ratones CD26+/+. Sin embargo, a partir del día 13 postrasplante, los injertos se retiraron y las heridas se curaron rápidamente en los ratones CD26-/-. La reducción del rechazo del aloinjerto en los ratones CD26-/-, como se observa en nuestro presente trabajo, puede ser contrarrestada en parte por la mejora de la cicatrización de las heridas, en la que CD26 participa en ambos procesos.
En conclusión, nuestros resultados indican que CD26 está implicado en el rechazo del injerto alogénico. La deficiencia de CD26 dio lugar a una diferenciación parcialmente alterada de las subpoblaciones Th1, Th2 y Th17, pero aumentó el porcentaje de Tregs. A su vez, la reducción de las funciones de Th1, Th2 y Th17 afectó a la diferenciación de las células B y disminuyó las actividades de las células CD8+ y de los macrófagos, lo que condujo a una menor producción de IgG y al retraso del rechazo del aloinjerto en los ratones CD26-/.