Role of the protein annexin A1 on the efficacy of anti-TNF treatment in a murine model of acute colitis

TNF-α is involved in the mechanisms that initiate inflammatory bowel diseases (IBDs). Anti-TNF-α drugs, such as infliximab (IFX), cause non-responsiveness and side effects, indicating the need to investigate alternative therapies for these diseases. The anti-inflammatory protein, annexin A1 (AnxA1), has been associated with the protection of the gastrointestinal mucosa. To further address the role of endogenous AnxA1 on the TNF-α blockade efficacy in a murine model, we assessed colitis induced by Dextran Sulfate Sodium (DSS) in wild-type (WT) and AnxA1−/− Balb/c mice treated with IFX. We consistently observed endogenous AnxA1 prevented clinical and physiological manifestations of experimental colitis treated with IFX, additionally the manifestation of the disease was observed earlier in AnxA1−/− mice. Rectal bleeding, diarrhea, histological score, epithelial damages and collagen degradation caused by DSS were prevented following IFX treatment only in WT mice. IL-6 increased during colitis in WT and AnxA1−/− mice, decreasing under IFX treatment in WT. The influx of neutrophils and TNF-α secretion were largely elevated in AnxA1−/− mice when compared to WT mice. In the group WT/DSS + IFX, phagocytes were more susceptible to apoptosis following treatment with IFX. Endogenous expression of AnxA1 increased after DSS and decreased with IFX treatment, demonstrating an attenuated inflammatory response. The data indicate that AnxA1 contributes to the establishment of intestinal homeostasis after blocking of TNF-α was used as a treatment of IBD, constituting a key molecule in the mechanism of action and a potential biomarker of therapeutic efficacy.Fil: De Paula Silva, Marina. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Barrios, Bibiana Elisabet. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Maccio Maretto, Lisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Sena, Angela. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Poliselli Farsky, Sandra Helena. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Correa, Silvia Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Oliani, Sonia María. Universidade de Sao Paulo; Brasi

Participación de macrófagos CD64+ de lámina propia en la homeostasis intestinal

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2020La inmunidad del tracto intestinal involucra una compleja red de interacciones entre el epitelio, la microbiota y los metabolitos que genera, y las células inmunes. El componente mayoritario de la microbiota son bacterias que se distribuyen como un gradiente desde el intestino delgado al colon, en donde alcanzan su concentración máxima. Cuando el sofisticado equilibrio establecido entre microbiota y huésped se altera y se produce el ingreso de microorganismos a la mucosa intestinal, se estimula un estado inflamatorio en muchos casos difícil de contrarrestar que puede conducir al desarrollo de enfermedades inflamatorias intestinales. Los macrófagos (MØs), células inmunes capaces de eliminar las bacterias través de la fagocitosis mediada por receptores, juegan un papel central en el desarrollo de dichas enfermedades. En el presente trabajo de Tesis se describió la modulación del receptor CD64 (FcγRI) en macrófagos de lámina propia de colon en condiciones inflamatorias usando como modelo la colitis inducida por dextran sulfato de sodio (DSS). Utilizando citometría de flujo y microscopía de fluorescencia, se encontró que los macrófagos residentes identificados con el marcador F4/80, un marcador de linaje de función desconocida, disminuyen la expresión de CD64 durante la colitis, probablemente debido a un reciclado más activo y rápido del receptor estimulado por el ingreso de bacterias. La misma modulación se observó en experimentos de transferencia de células mononucleares de médula ósea, indicando que son las señales del ambiente y no las características intrínsecas de las células, las responsables del cambio. En el estado inflamatorio, se alteró la distribución homogénea observada en condiciones homeostáticas, predominando los agregados alrededor de focos de tejido injuriado donde la abundancia de antígenos probablemente sería mayor. Los datos de esta Tesis también mostraron que el uso de medios condicionados para mimetizar el ambiente intestinal, si bien no reproduce completamente los efectos observados en los MØs aislados de LP, permitió demostrar que la disminución en la frecuencia de células que expresan el marcador CD64 ocurre exclusivamente en presencia de complejos inmunes, aún en condiciones sumamente inflamatorias. Estos resultados fueron consistentes con la disminución en la frecuencia y la expresión del marcador CD64 detectada en MØs de LP de ratones DSS aislados cuando la severidad en injuria y la perturbación de la permeabilidad sugieren que habría abundancia de CIs en el tejido. Al evaluar en la materia fecal la presencia de complejos inmunes formados por bacterias, se encontró que en la condición DSS la cantidad de bacterias recubiertas, tanto con IgG como con IgA, fue mayor comparada con la condición control. Durante el desarrollo de la colitis, la evaluación día por día mostró que los complejos inmunes dobles positivos incrementron rápidamente y se mantuvieron en la etapa de mayor severidad, en detrimento de complejos inmunes formados por bacterias y sólo una de las inmunoglobulinas (IgG ó IgA). Del estudio de líquidos luminales intestinales se concluyó que aquellos provenientes de animales DSS tuvieron una capacidad opsonizante más potente, con una significativa influencia de la IgG y que serían estas diferencias, y no los cambios de la microbiota, las que expliquen los distintos patrones detectados en relación a los controles. Las bacterias opsonizadas con IgG + IgA, fijadas o viables provenientes de animales DSS estimularon la producción de citoquinas tales como IL-6, IL-10, TNF y nitritos en macrófagos extraídos de lámina propia. Finalmente, cuando macrófagos extraídos de lámina propia fueron estimulados con bacterias comerciales (E. coli pHrodo Green) opsonizadas con líquidos luminales del colon se evidenció una clara partición entre células con expresión elevada (CD64hi) o intermedia (CD64int) del marcador CD64. En todas las condiciones evaluadas los macrófagos CD64hi tuvieron mayor capacidad fagocítica, en tanto que las células CD64int de menor actividad fagocítica, mostraron un incremento significativo en la incorporación de bacterias sólo cuando estuvieron opsonizadas con líquido luminal DSS. La potencia de la doble opsonización incluiría estimulación a través de CD64 y también del receptor Dectina-1. Los resultados de este trabajo demostrarían que en condiciones inflamatorias, cuando la exposición de la mucosa a antígenos luminales se exacerba, los macrófagos intestinales modulan la expresión de CD64, dirigiendo su polarización hacia un fenotipo restaurador, con gran capacidad fagocítica y liberación de citoquinas que ayudarían a controlar la inflamación y reparar el tejido. En conclusión, este trabajo de Tesis contribuyó al conocimiento de la función del marcador CD64 en macrófagos de la lámina propia colónica evidenciando que es un receptor funcional tanto en condiciones homeostáticas como en un contexto inflamatorio, capaz de modularse según los requerimientos inmunológicos del tejido. Estos resultados remarcan la plasticidad de los macrófagos CD64+ de lámina propia de colon en el complejo escenario de la mucosa intestinal. Por otra parte, la existencia de poblaciones heterogéneas y las diferencias asociadas a especies bacterianas y a la composición del líquido luminal muestran que es necesario seguir trabajando en la caracterización de dichas macrófagos en cada modelo en particular para un conocimiento más preciso y completo de la respuesta que desencadenaría un potencial estímulo inflamatorio.2023-05-31Maccio Maretto, Lisa. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.Correa, Silvia Graciela.Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina.Sotomayor, Claudia Elena. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina.Granero, Gladys Ester. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; Argentina.Gil, German Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.Alvarez, Gladis Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina

A selective window after the food-intake period favors tolerance induction in mesenteric lymph nodes

Biological rhythms are periodic oscillations that occur in the physiology of the organism and the cells. The rhythms of the immune system are strictly regulated and the circadian alteration seems to have serious consequences. Even so, it is not clear how the immune cells of the intestinal mucosa synchronize with the external environment. Besides, little is known about the way in which biological rhythms affect the critical functions of intestinal immunity, such as oral tolerance. We studied fluctuations in the relevant parameters of intestinal immunity at four different times throughout the day. By using multivariate statistical tools, we found that these oscillations represent at least three different time frames with different conditions for tolerance induction that are altered in Per2ko mice lacking one of the clock genes. Our results allowed us to characterize a window in the final stage of the dark phase that promotes the induction of specific regulatory populations and favors its location in the lamina propria. We show here that, at the end of the intake, the entry of luminal antigens, soluble factors, and leukocyte populations converge in the mesenteric lymph nodes (MLN) and display the greatest potential of the tolerogenic machinery.Fil: Barrios, Bibiana Elisabet. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Maccio Maretto, Lisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Nazar, Franco Nicolas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas; ArgentinaFil: Correa, Silvia Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentin

Migratory capacity and function of dendritic cells from mesenteric afferent lymph nodes after feeding a single dose of vitamin A

Lamina propria dendritic cells (DCs) have a permanent turnover with constitutive migration to mesenteric lymph nodes and replenishment by progenitors. Luminal bacteria and dietary constituents provide key signals that endow DCs their unique properties in vivo. Taking into account that the intestinal immune system is greatly influenced by retinoids, we evaluated in B6 mice 3, 8, 16 and 24 h after feeding a single dose of vitamin A phenotype and function of cells present in mesenteric afferent lymph nodes as well as signals involved in migration. We studied the frequency of CD11c+MHC-II+CD103+CD86+ and RALDH+ DCs by flow cytometry, we determined CCL-21 and D6 levels in tissue homogenates by Western blot, and we co-cultured cells isolated from afferent lymphatics with sorted CD4+ lymphocytes to assess Foxp-3 induction and homing receptor expression. Sixteen hours after vitamin A administration, DCs isolated from afferent lymphatics were able to induce homing receptors and Foxp3 expression in CD4+ lymphocytes. Our results show that a single dose of vitamin A generated a stream of signals and amplified the tolerogenic activity of DCs migrating to lymphoid tissue.Fil: Novotny Núñez, Ivanna. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Barrios, Bibiana Elisabet. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Maccio Maretto, Lisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Correa, Silvia Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentin