Desenvolvimento de uma colite Modelo Antigen-driven para o Estudo de apresentação de antígenos por células apresentadoras de antígenos às células T

O intestino é a maior superfície do corpo que é exposta ao ambiente externo. Vastas matrizes de micróbios residentes colonizar o intestino humano para formar a microbiota intestinal (ou microflora). Este é estimado para consistir de até 100 trilhões de células microbianas e constitui um dos habitats bacterianas mais densamente povoadas conhecidos na biologia ^1-3. No GIT bactérias colonizar um nicho intestinal onde eles sobreviver e se multiplicar ^4. Em troca, a microbiota dota o anfitrião com características funcionais adicionais não codificados em seu genoma ^1. Por exemplo a microbiota estimula a proliferação de células epiteliais, produz vitaminas que hospeda não pode produzir por si mesmas, regula o metabolismo e protege contra agentes patogénicos ^4-6. Dada esta relação benéfica, alguns autores têm sugerido que os seres humanos são "super-organismos" ou "holobionts", que são uma mistura de genes de bactérias e humanos ^7,8. Dado o impacto benéfico da microbiota do hospedeiro (humano), o sistema imunitário do intestino necessita de tolerar micróbios comensais para permitir a sua existência no lúmen, mas também matar os patogénios que invadem a partir do lado luminal ^9-11. O sistema imunológico intestinal tem desenvolvido mecanismos para distinguir entre os micróbios luminais inofensivos e potencialmente prejudiciais; No entanto, estes mecanismos ainda não são bem compreendidos ^12. Manter a integridade intestinal requer uma homeostase imune fortemente regulada para manter o equilíbrio entre tolerância e imunidade ^13. Um desequilíbrio na homeostase imune contribui para a indução de doenças intestinais, tais como doença inflamatória do intestino (IBD) ^3,14.

Existem dois principais tipos de DII: doença de Crohn (CD) e colite ulcerativa (UC). Os pacientes com estas doenças geralmente sofrem de sangramento retal, diarréia severa e dor abdominal ^15,16. A única causa da DII ainda édesconhecida, mas uma combinação de fatores genéticos, influências ambientais e respostas imunes desreguladas pode ser o evento chave para o desenvolvimento da doença ^15.

Modelos animais para IBD têm sido utilizados por mais de 50 anos. Nas últimas décadas foram desenvolvidos novos sistemas modelo IBD para testar as várias hipóteses relativas à patogénese da DII ^17,18. O modelo melhor caracterizado de colite crónica é o modelo de transferência de células T que induz perturbações da homeostase de células T ^19,20. Este modelo envolve a transferência de células T naive a partir de ratinhos imunocompetentes em hospedeiros que não têm T e as células B (tais como RAG ^{– / –} e ratinhos SCID) ^16,21. O desenvolvimento da doença neste modelo é monitorizada durante 3-10 semanas por avaliação da presença de diarreia, a redução da actividade física, e perda de peso corporal. Este é assim chamado a síndrome de caquexia ^16. Em comparação com os ratos saudáveis ​​do tecido do cólon dos exércitos transplantados é thickeR, mais curtos e mais pesado ^16. Utilizando o modelo de transferência de células T, é possível compreender como as diferentes populações de células T pode contribuir para a patogénese do IBD ^22. O modelo de transferência de células T não analisar as interacções entre as APCs e as células T no processo da doença de uma forma específica para o antigénio. Demonstrou-se que uma interacção entre as células mielóides e células linfóides pode ser responsável pelo desenvolvimento de inflamação intestinal ^23. Embora muitos aspectos de DII foram clarificados, os eventos iniciais que conduzem ao desenvolvimento da doença têm ainda de ser claramente entendido.

Foi demonstrado que na ausência da colite transferência microbiota não pode ser estabelecida ^24. Recentemente, várias teorias que sugerem IBD pode ser um resultado de uma resposta imunitária contra bactérias comensais ^25. Os autores propuseram também que as bactérias comensais são essenciais para induzir a inflamação no intestino distal^26. Em livre de germes (GF) os animais o sistema imunitário do intestino é geralmente deficientes ^27,28, mas uma colonização destes ratos com uma mistura de-específica isentos de agentes patogénicos bactérias resulta no desenvolvimento do sistema imunitário intestinal totalmente competente ^29. Assim, a microbiota parece ser um elemento chave na patogénese do IBD, ou como um mecanismo que predispõe para ou protege contra o desenvolvimento de inflamação intestinal ^30,31. As teorias atuais sugerem que IBD é um resultado de desequilíbrio microbiano, chamado disbiose, em pacientes geneticamente predispostos ^32, mas ainda não está claro se a disbiose é a causa ou a consequência da doença ^12. Considerando o papel de microorganismos no desenvolvimento de DII, em experiências in vitro mostraram que as células T CD4 ⁺ podem ser activadas por APCs pulsadas com bactérias intestinais ^33,34.

Além disso, demonstrou-se que os antigénios deespécies bacterianas diferentes comensais, tais como E. coli, Bacteroides, Eubacterium e Proteus, é capaz de activar células T CD4 ^{+ 35.} Isto indica que a apresentação de antigénios bacterianos de células T é de importância para o desenvolvimento de IBD. Para reduzir a complexidade de múltiplos antigénios derivados pela microflora no processo da doença, de uma estirpe de E. coli foi criada que produz o antigénio OVA. Transferência colite foi induzida por injecção de células T específicas de OVA em RAG ^{– / – de} animais colonizado com E. expressam OVA coli.

Este modelo baseia-se em evidências recentes sugerindo que CX ₃ CR1 ⁺ MPs, um grande subconjunto de células na lâmina do cólon (CLP) ^36, estão interagindo com células T CD4 ⁺ durante a transferência de colite ^37. MPs provar o lúmen intestinal para antígeno particulado, tais como bactérias, usando suas dendrites ^{36, 38,39.} Estudos anterioresdemonstrou que MPs também pode levar até antigénios solúveis, tais como óvulos, introduzidos na intestinal lúmen ^40,41. Dada a abundância de CX ₃ CR1 ⁺ MPs no CLP, é possível que essas células podem provar bactérias luminais e interagir com células T CD4. De imagem confocal de murganhos transplantados com células específicas de OVA T CD4 ⁺ colonizadas com E. coli PCP-OVA, mostram que CX ₃ CR1 ⁺ MPs estão em contacto com células AT-II T CD4 ⁺ durante o desenvolvimento de colite conduzido pelo antigénio. Este modelo permite o estudo do processo de apresentação de antigénio entre as APCs e as células intestinais T específicas apenas para determinadas bactérias que expressam os antigénios no lúmen do intestino.