Επικοινωνία ουδετεροφίλων - Β-λεμφοκυττάρων

Abstract

Primary antibody deficiencies (PAD) represent a heterogeneous group of disorders, with common variable immunodeficiency being the most common with clinical significance. The main phenotypic defect resides in the inability of B cells to produce antibodies, and the cornerstone of therapy is immunoglobulin replacement treatment in order to fight infections. However, the management of the other inflammatory manifestations is inadequate, raising the question about the role of innate immunity in the pathogenesis and expression of the syndrome. Several studies have proven the existence of interactions between B-lymphocytes and neutrophils through various mechanisms such as the production of cytokines and NETs, in animal models and inflammatory diseases (e.g. autoimmune diseases). Thus, the hypothesis is made, that a complex genetic background affecting additional cell populations, such as polymorphonuclear cells (PMN) and monocytes, influences the expression of the clinical phenotype of the disease. In this study, we investigated by flow cytometry in different conditions (resting state, and after isolation and incubation, with and without stimuli), the expression pattern of several markers on PMN and monocytes, indicative of their maturation, capacity for chemotaxis, adhesion, opsonization, migration and phagocytosis in 25 PAD patients, 12 healthy blood donors and 4 septic patients. In this context, we also analyzed patients before and after the initiation of replacement treatment, as well as an untreated patient in different clinical conditions. Interestingly, we observed that PAD patients exhibit a chronic activation status of the innate immunity compartment, along with several differences in the expression of activation, maturation and adhesion markers, with respect to different clinical conditions. Moreover, immunoglobulin replacement treatment had a favorable effect on PMN, as it was expressed by a more mature and less activated phenotype on basal state cells, and an enhanced activation capacity after LPS exposure. Thus, we conclude that PAD patients display a persistent innate immune cell activation, which is probably associated with the chronic inflammatory stress, usually observed in these disorders, but also may be affected by the primary genetic defect leading to the deficiency. The function of neutrophils and of innate immune cells in general, should be investigated in disorders where the primary causative resides in B-cell function, for the better management of those patients. The revelation of mechanisms and complex interactions between those cell populations could clarify the pathogenesis of these diseases, while the fine tuning of this crosstalk could be target of future treatment approaches.

Οι πρωτοπαθείς αντισωματικές ανεπάρκειες (Primary Antibody Deficiencies-PADs) αντιπροσωπεύουν μια ετερογενή ομάδα διαταραχών, με την κοινή ποικίλη ανοσοανεπάρκεια να είναι η πιο κοινή με κλινική σημασία. Η κύρια φαινοτυπική βλάβη έγκειται στην αδυναμία των Β-λεμφοκυττάρων να παράγουν αντισώματα, ενώ η κύρια θεραπεία εκλογής είναι η θεραπεία υποκατάστασης με γ-σφαιρίνη για την αντιμετώπιση των λοιμώξεων. Παρόλ’ αυτά η διαχείριση των υπόλοιπων φλεγμονωδών εκδηλώσεων της νόσου παραμένει ανεπαρκής, εγείροντας το ερώτημα για τον ρόλο της φυσικής ανοσίας στην παθογένεση και στην εκδήλωση του συνδρόμου. Υπάρχει πληθώρα μελετών που έχουν αποδείξει την παρουσία αλληλεπιδράσεων Β-λεμφοκυττάρων και ουδετεροφίλων με διάφορους μηχανισμούς, όπως μέσω κυτταροκινών ή/και μέσω δημιουργίας NETs, σε ζωικά μοντέλα αλλά και σε διάφορα φλεγμονώδη νοσήματα (π.χ. αυτοάνοσα). Διατυπώνεται λοιπόν η υπόθεση ότι στις PADs ένα πολύπλοκο γενετικό υπόβαθρο το οποίο επηρεάζει επιπρόσθετους κυτταρικούς πληθυσμούς, όπως τα πολυμορφοπύρηνα ουδετερόφιλα και τα μονοκύτταρα, επηρεάζει την έκφραση του κλινικού φαινοτύπου της νόσου. Στην παρούσα μελέτη, διερευνήθηκε με κυτταρομετρία ροής και σε διάφορες πειραματικές συνθήκες (ήρεμη φάση, μετά από απομόνωση και μετά από επώαση παρουσία ή απουσία διεγερτών), το πρότυπο έκφρασης διάφορων δεικτών στα ουδετερόφιλα και στα μονοκύτταρα, ενδεικτικών του σταδίου διαφοροποίησης, της ικανότητας για χημειοταξία, προσκόλληση, οψωνινοποίηση, μετανάστευση και φαγοκυττάρωση σε 25 ασθενείς με πρωτοπαθείς αντισωματικές ανεπάρκειες, 12 υγιείς μάρτυρες και 4 ασθενείς με σήψη. Σε αυτά τα πλαίσια αναλύσαμε επιπρόσθετα ασθενείς πριν και μετά την έναρξη θεραπείας υποκατάστασης, καθώς επίσης και έναν ασθενή ο οποίος δεν ελάμβανε θεραπεία υποκατάστασης, σε διάφορες κλινικές καταστάσεις. Διαπιστώσαμε ότι οι ασθενείς με PAD εμφανίζουν έναν χρόνιο φαινότυπο ενεργοποίησης της φυσικής ανοσίας, καθώς επίσης και αρκετές διαφορές στην έκφραση δεικτών ενεργοποίησης, ωρίμανσης και προσκόλλησης ανάλογα με τις επί μέρους κλινικές εκδηλώσεις. Επιπρόσθετα, η θεραπεία υποκατάστασης με γ-σφαιρίνη είχε ευνοϊκή επίδραση στα ουδετερόφιλα, όπως αυτό φάνηκε από την εκδήλωση ενός πιο ώριμου και λιγότερο ενεργοποιημένου φαινοτύπου στα κύτταρα ήρεμης φάσης και από την ενισχυμένη ικανότητα ενεργοποίησης μετά από έκθεση σε LPS. Ως εκ τούτου καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι οι ασθενείς με PAD, επιδεικνύουν μία εμμένουσα ενεργοποίηση των κυττάρων της φυσικής ανοσίας, η οποία πιθανώς σχετίζεται με το χρόνιο φλεγμονώδες στρες που παρατηρείται συνήθως σε αυτές τις διαταραχές, αλλά μπορεί να επηρεάζεται και από το πρωτοπαθές γενετικό αίτιο της ανεπάρκειας. Η λειτουργία των ουδετεροφίλων και εν γένει των κυττάρων της φυσικής ανοσίας θα πρέπει να εξετάζεται σε παθολογικές καταστάσεις όπου το πρωτοπαθές αίτιο φαίνεται να έγκειται στα Β-λεμφοκύτταρα για την καλύτερη διαχείριση των ασθενών αυτών. Η διαλεύκανση των μηχανισμών και των πολύπλοκων αλληλεπιδράσεων επικοινωνίας αυτών μπορεί να διαλευκάνει παθογενετικά αίτια αυτών των νοσημάτων και η λεπτή ρύθμιση αυτών να αποτελέσει στόχο μελλοντικών θεραπευτικών προσεγγίσεων.