RESPOSTA IMMUNITÀRIA CONTRA ELEMENTS DEL SISTEMA NERVIÓS DURANT

EL DESENVOLUPAMENT DE LA DIABETIS AUTOIMMUNITÀRIA.

SISTEMA NERVIÓS: ¿ESPECTADOR INNOCENT O PROTAGONISTA IMPLICAT?

La T1D és una malaltia autoimmunitària caracteritzada per la pèrdua de les cèl·lules .

Tot i que l’etiologia és desconeguda se sap que és multifactorial.

Intervenen:

A) Factors genètics. Més de 20 loci gènics implicats en la susceptibilitat i la resistència.

B) Factors ambientals. Dieta, infeccions, etc.

C) Factors estocàstics. Com són els reordenaments aleatoris durant la generació des BCRs i TCRs dels limfòcits B i T, respectivament.

Illots de LangerhansIllots de Langerhans

Cèl·lules Cèl·lules : 65-80%: 65-80%Cèl·lules Cèl·lules : 15-20%: 15-20%Cèl·lules Cèl·lules : 3-10%: 3-10%Cèl·lules PP (F): 1%Cèl·lules PP (F): 1%

Anti-glucagó Anti-somatostatinaAnti-insulina

cèl·lules(glucagó)

cèl·lules(insulina)

cèl·lules (somatostatina)

cèl·lules PP(polipèptid pancreàtic)

Vas sanguini

Descobert el 1869 pel patòleg alemany Paul Langerhans.Constitueixen el 1-2% de la massa del pàncrees.Cada illot conté varis milers de cèl·lules d’un diàmetre de 0,2-0,5mm.Massa total 1-1’5gr.

Illot de LangerhansIllot de Langerhans

Innervació parasimpàtica [acetilcolina, gastrin releasing peptide (GRP), pituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP), vasoactive intestinal polypeptide (VIP)]. Estimulen la secreció d’insulina, glucagó, (somatostatina, i polipèptid pancreàtic). Innervació simpàtica: [Noradrenalina, neuropeptide Y (NPY), Galanin]. Activació dels nervis simpàtics inhibeix la secreció d’insulina tant basal com estimulada per glucosa, mentre que estimula la secreció de glucagó i polipèptid pancreàtic.Innervació sensorial [pèptid SP, calcitonin gene-related peptide (CGRP)]. Inhibició de la secreció d’insulina i estimulació de la secreció de glucagó.Altres innervacions: [colecystokinin (CCK), òxid nítric (NO)]. Estimula secreció d’insulina.

Vas sanguini

cèl·lulesde Schwann

ComplexNeuroinsular

GFAP

Teitelman et al. 1998 J Neurobiol 34: 304-318

InnervacióInnervació

Saravia F et al. 2003 Trends Immunol 24: 574-579

Ushiki T & Watanabe S; Microsc. Res. Tech. (1997) 37:399-406

Sunami et al; Arch. Histol.Cytol. (2001) 64:191-2001

RATOLÍ NODRATOLÍ NOD (nonobese diabetic)

- Malaltia multifactorial:• Factors genètics: MHC (H-2g7), altres loci idd• Factors ambientals: dieta, patògens, temperatura• Factors estocàstics

- Insulitis: T, B, Mø, DCs

- Curs de la malaltia:• 3-5 setmanes: insulitis• > 12 setmanes: diabetis• Incidència: 90-60% F i 40-10% M

CD45R/B220 CD8

CD45R/B220 F4/80

CD45R/B220 CD11c

CD45R/B220 CD4

Trends in Immunology (2005) 26:248-253

Trends in Immunology (2003) 24:574-579

Limfòcits B són crucials:

- Contribueixen al desenvolupament de T1D - Ratolins NOD.IgMnull- Producció de autoanticossos: correlació amb

l’evolució de la malaltia, transferència placentària).

- Funció APC (ratolins NOD portadors de limfòcits B sense expressió de MHC classe II).

• Repertori extens contra antígens endocrins i neuroendocrins.

Quina és l'especificitat antigènica dels limfòcits B que infiltren els illots pancreàtics de ratolins NOD?

Carrillo J, Puertas M.C, Alba A, Ampudia R.M, Pastor X, Planas R, Riutort N, Alonso N, Pujol-Borrell R, Santamaria P, Vives-Pi M, Verdaguer J. Islet-infiltrating B-cells in nonobese diabetic mice predominantly target nervous system elements. Diabetes (2005) 54(1):69-77

A

Identificació dels autoantígens reconeguts per els AcMo produïts per els hibridomes

anti-SNP

Puertas M.C, Carrillo J, Pastor X, Ampudia R.M, Planas R, Alba A, Bruno R, Pujol-Borrell R, Estanyol JM, Vives-Pi M, Verdaguer J. Peripherin is a relevant neuroendocrine autoantigen recognized by islet-infiltrating B lymphocytes. The Journal of Immunology, 2007, 178: 6533–6539.

Neuronal 53,8%

Patró de reconeixement: AcMo representatiu H184F6 (IgG2b)

100m

Secció pàncrees

HIBRIDOMES ANTI-SNPANÀLISI DE L’ESPECIFICITAT

Control isotip IgG2 H184F6

NIE-115 neuroblastoma ratolí

51

contr

ol M

CC

173

C2

184

F6116

A1

263

B161

A258

A259

B293

A260

D39C

1I6 36B

182

B1

35A

246

A3A

A280

A186

A271

F3A

135

A170

B1B

166

I228

E1

NIE-115 F4

ANÀLISI DE L’ESPECIFICITAT

F1: Fracció citosòlicaF2: Fracció membrana/organel·lesF3: Fracció nuclearF4: Fracció citoesqueletN

IE-1

15

HC

-6N

IT-1

Isle

tsSV

-T2

F4 F3 F2 F1

F4

NIE-115

64

51173C2

espectre proteolític

Tinció Coomassie InmunoblotTinció con plata

IDENTIFICACIÓ PROTEÏNA

Búsqueda en bases de dades

Digestió amb tripsina

proteïna aillada

fragments peptídics

Espectrometria de masses

ANÀLISI DE L’ESPECIFICITAT

24/37 pèptidsScore=1.23+011

ANÀLISI DE L’ESPECIFICITAT

Periferina és l’autoantigen reconegut

Periferina és un filament Periferina és un filament intermig de tipus III intermig de tipus III característic del sistema característic del sistema nerviós perifèric. També nerviós perifèric. També s’expressa en cèl·lules s’expressa en cèl·lules ββ pancreàtiques.pancreàtiques.

Periferina és un antigen Periferina és un antigen neuroendocrí associat a neuroendocrí associat a diabetis autoimmunitària en diabetis autoimmunitària en el model NOD: s’han descrit la el model NOD: s’han descrit la presència de autoanticossos presència de autoanticossos en sèrum i també resposta T.en sèrum i també resposta T.

ANÀLISI DE L’ESPECIFICITAT

Ac. policlonal anti-periferina

ANÀLISI DE L’ESPECIFICITAT

Ratolí NOD: resposta contra SNPRatolí NOD: resposta contra SNP

Nature Medicine (2003) 9:198-205

- Resposta reactiva de limfòcits T i B contra cèl·lules de Schwann a las 3-4 sem. de vida. (Nature Medicine 9:198-205 (2003))- El infiltrat perinsular s’iniciaria al voltant de les fibres GABAérgiques que contenen de GAD. (Endocrinology 137:3497-3506 (1996))- Destrucció de cèl·lules de Schwann inclús abans que cèl·lules beta. (Nature Medicine 9:198-205 (2003))- Eliminació de les neurones sensorials prevé el desenvolupament de insulitis i diabetis en ratolins NOD. (Cell 127(6):1123-35 (2006)) Evidencies indirectes:- Ratolins NOD tractats amb toxina pertussis desenvolupen encefalitis autoimmunitària semblant a l’esclerosi múltiple. (J Immunol 166:2831-2841 (2001))- Ratolins NOD knockouts de B7-2 desenvolupen una neuropatia autoimmunitària periférica. (J Exp Med 194:677-684 (2001))

Rata BioBreder: resposta contra SNPRata BioBreder: resposta contra SNP

- Pèrdua selectiva i precoç de la innervació simpàtica. (Diabetes (2002) 51:2997-3001; Am J Physiol Endocrinol Metab (2003) 285:E1047-E1054))

MostraAutoAc teixit

nervios autònomAc. ganglisimpàtic

Ac. medul.laadrenal

Ac. nervivague

Diabetes care 12:1-6, 198919 ind. alt risc T1D (ICA+) 53% 9 ind. alt risc T1D (ICA-) 44%10 ind. T1D (ICA+) 60%11 ind. T1D (ICA-) 18%

J Autoimmun 4:807-818, 1991114 ind. T1D 36% 56 ind. T2D 1.8% Ind. control 0%

Diabetes 40:1611-1214, 1991 93 familiars de T1D 40% 30% 12% 26%101 ind. control 2.8% 0% 2.8% 0%

Diabetología 36:564-569, 199315 ind. T1D 33% 13% 13% 13% 27 ind. control 3% 0% 3% 0%

Diabetología 39:970-975, 1996 20 ind. T1D 40% 80 ind. control 5%

Evidencies indirectes:- A favor

- En contra: Ac. contra sist. nerviós autònom són una troballa inconstant en T1D. (Q J Med 90:577-585 (1997))

Humans: resposta contra SNP ?Humans: resposta contra SNP ?

Evidències indirectes:- Ac contra autoantígens (GAD, ICA69, IA-2).- Ac. contra cèl·lules de Schwann, i limfòcits T reactius contra GFAP i S-100 en pacients amb un debut recent de T1D i en familiars amb alt risc de desenvolupament de T1D. Nature medicine 9:198-205 (2003)- Resposta de glucagó a la hipoglucèmia deteriorada en malalts con T1D. Diabetes 32:134-141 (1983) Acta Med Scand 216:215-222 (1984) Diabetes 47:995-1005 (1998) - La T1D és més freqüent en pacients i familiars d’esclerosi múltiple. Lancet 359:1461-1465 (2002)- Neuropatia diabètica (??).

Humans: resposta contra SNP ?Humans: resposta contra SNP ?

Joan VerdaguerMaria Carmen PuertasJorge CarrilloJorge Carrascal

Marta VivesRaquel PlanasXavier Clemente

Rosa Maria Ampudia

(Institut de Recerca Biomèdica Germans Trias i Pujol)