La tolerancia inmunológica a 50 años del Premio Nobel en Medicina y Fisiología: Una perspectiva como mecanismo de respuesta inmune frente a patógenos.

Lisbeth Berrueta y Siham Salmen.

Instituto de Inmunología Clínica, Universidad de Los Andes. Mérida, Venezuela.

Autor de correspondencia: Lisbeth Berrueta. Instituto de Inmunología Clínica, Facultad de Medicina, Universidad de Los Andes. Avenida 16 de Septiembre, Edificio Louis Pasteur, Anexo IAHULA, PO BOX 566. Mérida 5101, Venezuela. Correo electrónico: lberruet@ula.ve.

Resumen. El sistema inmune es responsable de proteger al organismo contra agentes extraños mediante el desarrollo de un repertorio de receptores, capaces de reconocer antígenos de toda etiología, diferenciando moléculas propias de extrañas, estableciendo además fundamentos para la identidad biológica del individuo. Para ello dispone de una red compleja de mecanismos celulares y moleculares que son los responsables de la llamada tolerancia inmune. La regulación de la interacción entre el sistema inmune y los antígenos que eventualmente puede conducir al desarrollo de tolerancia, es crítica tanto en condiciones fisiológicas como en diferentes estados de patología. Desde las primeras descripciones de Medawar, las cuales mostraron que el fenómeno de tolerancia es adquirido y central para la homeóstasis del sistema inmune, un número importante de mecanismos se han propuesto para explicar la tolerancia inmune. Sin embargo, un mecanismo único de autotolerancia ha surgido: la generación de linfocitos T reguladores antígeno específicos, también conocidos como células T reguladoras (Treg), de origen central o periférico. Esta subpoblación de linfocitos con funciones supresoras ha mostrado un papel muy importante no solo en el control de enfermedades autoinmunes, sino además en la inmunopatogenia de enfermedades infecciosas crónicas, ya sean inducidas por el patógeno como mecanismo de escape o por el hospedador para mitigar el daño tisular consecuencia de la activación de la respuesta inmune. Esta revisión tiene como propósito actualizar los conceptos modernos en tolerancia inmune, con especial énfasis en el papel de las células Treg en la tolerancia inducida durante el curso de infecciones crónicas.

Immune tolerance at 50 years from the Nobel Prize in Medicine and Physiology: A perspective as a mechanism of immune response against pathogens.

Abstract. The immune system has the capability of protection against infectious disease which is accomplished by an enormous repertoire of receptors specifically reactive to foreign antigens, but it is tolerant to self-antigens, establishing biological identity. The ability to discriminate between self and non-self is a central property of the immune system, by using complex network of cellular and molecular mechanisms in order to prevent autoimmunity; this function is called immune tolerance. Thus, the Interaction between immune system and antigens is required for the generation of tolerance and it is critical in different physiological and pathological conditions in order to limit the damage to self tissues. Since Medawar description, who showed that the tolerance is an acquired property playing a central role in the homeostasis, several mechanism has been proposed to explain it. It is accepted today that an important group of antigen specific cells called regulatory T cell, both natural and induced, are critical as a unifying mechanism to maintain self-tolerance. These suppressor lymphocyte subpopulations had shown to play an important role not only by controlling autoimmune disease but also in the pathogenesis of many chronic infectious diseases, either manipulated by the microorganism to escape from the immune system, or induced by the host to reduce inflammatory damage. This review has the intention of updating about modern concepts in immune tolerance mechanisms, with special emphasis played by Treg cell in the tolerance which is unquestionable induced during the course of chronic infections diseases.

Key words: Regulatory T cells, Treg, immune tolerance, HBV, HVC, HIV.

A principios del siglo XX, la capacidad de un organismo para reconocer sus propios tejidos y distinguirlos de agentes extraños tales como virus, bacterias o tejidos transplantados era un problema serio para las ciencias médicas. En 1949 el inmunólogo australiano Frank Macfarlane Burnet propuso una teoría totalmente diferente y muy exitosa de distinción inmunológica, la cual lo condujo junto al científico británico Peter Medawar, a compartir el premio Nobel en fisiología y medicina en 1960. Esta idea fue concebida por Burnet después de muchos años de estudios teóricos, los cuales culminaron en su monografía “La producción de anticuerpos”. De acuerdo con esta propuesta, lo que conocemos como “propio” es definido durante la embriogénesis, a través de interacciones muy complejas entre las células inmunes y el resto de las células y moléculas en el embrión. Durante este proceso aún la materia extraña y los microorganismos que accidentalmente invaden el cuerpo del embrión, pueden ser percibidas como propias. Por lo tanto Burnet argumentó que las bacterias, virus y células genéticamente distintas, que ingresan al organismo durante la vida embrionaria, pueden ser tolerados indefinidamente. Medawar y su equipo apoyaron este argumento mediante sus experimentos de transplante, los cuales aportaron la primera demostración de que tejidos extraños diferentes a corneas, pueden ser tolerados exitosamente dentro de un individuo genéticamente diferente. Esta teoría contribuyó a redefinir la inmunología como la ciencia de reconocimiento entre lo propio y lo extraño y generó un concepto muy innovador que vinculó la ciencia básica con la clínica en el tratamiento de enfermedades autoinmunes, cáncer, alergias y síndromes por inmunodeficiencias. 

El mecanismo propuesto por Burnet para este proceso de tolerancia adquirida fue la deleción clonal selectiva de los linfocitos específicos para los aloantígenos inoculados durante el desarrollo (1). Sin embargo, los experimentos realizados tratando de reconstituir animales tolerantes con poblaciones de nódulos linfáticos normales fueron mucho menos efectivos, sugiriendo que el fenómeno de tolerancia observado podría ser más complicado de lo que se pensó. 

Hoy día se sabe que no todos los fenómenos de tolerancia observados pueden ser explicados por el modelo de deleción clonal. En el caso de los linfocitos B autorreactivos, se trata de células que pueden sobrevivir aún después del proceso de selección negativa. Algunas parecen haber experimentado el fenómeno de re-edición del receptor (2); otras simplemente no responden muy bien al desafío antigénico inicial, proceso referido como anergia clonal (3), ambos procesos pueden ocurrir también en el timo. 

Después de 50 años del reconocimiento público mundial del trabajo de Burnet y Medawar y de los avances alcanzados en el conocimiento de los mecanismos de tolerancia inmune tanto central como periférica, un mecanismo único de autotolerancia ha surgido, y es la generación de linfocitos T reguladores antígeno específicos, también conocidos como células Treg. Los primeros experimentos que sugirieron la existencia de estas células fueron realizados por Nishizuka y Sakakura (4), quienes demostraron que ratones timectomizados entre el 2do y 3er día de edad, desarrollaban una enfermedad autoinmune órgano específica, la cual podía prevenirse reintroduciendo linfocitos T obtenidos de timo o bazo de ratones adultos singénicos. Posteriormente Sakaguchi caracterizó estas células Treg naturales que expresan el factor de transcripción Foxp3 (5, 6). 

Cada microambiente requiere un grupo específico de elementos reguladores que son constantemente optimizados para mantener la homeostasis. Varias poblaciones de Treg contribuyen a mantener este equilibrio y a establecer el control de la respuesta inmune. Durante la infección por patógenos las células Treg reducen la magnitud de la respuesta efectora, lo cual puede limitar la respuesta inmune y por ende el control de la infección. Sin embargo, las células Treg pueden disminuir el daño tisular que se genera por una respuesta inmune vigorosa durante los procesos infecciosos. Estas dos particularidades de las células Treg pueden ser utilizadas por los agentes infecciosos para evadir la respuesta inmune, manteniéndose ocultos de los elementos efectores de la misma, creando condiciones de tolerancia que le permitan sobrevivir y replicarse dentro del hospedador por largos periodos de tiempo. Ciertamente, muchos patógenos han desarrollado mecanismos poderosos para manipular esta red reguladora en el hospedador, a su conveniencia, creando condiciones que aseguren su sobrevivencia. 

En esta revisión, se destaca la importancia de la tolerancia inmune como un mecanismo vital para la homeostasis de los tejidos y en especial el papel que los elementos responsables de la tolerancia, principalmente las células Treg, juegan en la interacción patógeno-hospedador. Finalmente se hace una breve referencia a las perspectivas que existen en la actualidad y las posibilidades futuras de manipular estas subpoblaciones celulares en el control de las enfermedades infecciosas crónicas como estrategia terapéutica que re-establezca el delicado balance de la respuesta inmune, garantizando la eliminación del agente infeccioso, pero evitando el daño colateral producto de la activación de los elementos de la respuesta inflamatoria. 

MECANISMOS DE INDUCCIÓN DE LA TOLERANCIA 

La tolerancia se define como la ausencia de respuesta a un antígeno específico ante el cual ha ocurrido contacto previo, como resultado de uno o más mecanismos que suprimen la respuesta inmune (7). Los principales avances que permitieron el estudio de la tolerancia se lograron al inducir este fenómeno en animales mediante la exposición a antígenos definidos en diversas condiciones. Los primeros estudios de tolerancia mostraron que se podía inducir a través del reconocimiento de antígenos durante la vida neonatal, además se pudo determinar que el fenómeno de tolerancia es antígeno específico. Peter Medawar alrededor de los años 50 realizó estudios sobre el rechazo de injertos en ratones consanguíneos: un ratón adulto de la cepa A rechazará un injerto cutáneo de un ratón alógeno de la cepa B que difiere de la cepa A en el complejo principal de histocompatibilidad. Si al ratón de la cepa A se le inyectaron células sanguíneas de la cepa B durante la vida neonatal, las células inyectadas no serán rechazadas y tampoco serán rechazadas si se le inyectan nuevamente en la vida adulta. Estos experimentos llevaron a la conclusión de que la exposición de los linfocitos en desarrollo a antígenos extraños induce tolerancia a estos antígenos (8). 

El fenómeno de tolerancia se puede inducir en linfocitos inmaduros a nivel de los órganos linfoides primarios (tolerancia central) o en los linfocitos maduros a nivel de los órganos linfoides secundarios (tolerancia periférica). 

Se induce en el sitio primario de desarrollo de los linfocitos: la médula ósea para los linfocitos B y el Timo para los linfocitos T. En general abarca todos aquellos mecanismos a través de los cuales el reconocimiento de antígenos propios mediado por receptores conduce a autotolerancia (9). 

Aunque los mecanismos de tolerancia central son muy eficientes, estos no pueden eliminar a todos los linfocitos autorreactivos, en parte porque no todos los antígenos propios son expresados en el sitio primario de desarrollo de los linfocitos. Por lo tanto, existen mecanismos de tolerancia periférica y estos son responsables de inducir tolerancia en aquellos linfocitos que por primera vez se enfrentan a su antígeno propio fuera del órgano linfoide primario (8). 

Tolerancia central de linfocitos T 

El mecanismo principal de tolerancia central dependiente de linfocitos T lo constituye la deleción clonal, (esto es el suicidio de los progenitores de T que tienen alta afinidad por antígenos propios). Se han descrito además otros procesos tales como la anergia y la re-edición de receptores, pero su papel es menos importante (9). Mediante estos 3 procesos se eliminan las células autorreactivas que tienen una alta afinidad por antígenos propios. Estos mecanismos son denominados como selección negativa. Sin embargo, existen otros mecanismos que no están diseñados para la destrucción de células T autorreactivas y se refieren a mecanismos de selección positiva de poblaciones de células Treg, de las cuales se detallará más adelante. Estas poblaciones de Treg se inducen a partir de interacciones agonistas entre TCR/MHC y antígenos propios en el Timo (10). 

Los dos factores principales que determinan si un antígeno propio en particular inducirá la selección negativa de los linfocitos T autorreactivos son: la concentración de ese antígeno en el timo y la afinidad de los receptores de linfocitos por ese antígeno. El control de la expresión de antígenos propios por las células del epitelio tímico se encuentra bajo el control del gen AIRE. La proteína AIRE puede actuar como factor de transcripción para favorecer la expresión de antígenos tisulares o para estimular la producción de proteínas que participan en la presentación de éstos antígenos (11). Existen poblaciones de linfocitos T inmaduros cuyos receptores reconocen complejos péptido propio/MHC con alta afinidad. Al entrar en contacto con los antígenos propios, estas poblaciones pueden ser eliminadas por apoptosis. Este proceso afecta tanto a las poblaciones linfocitarias restringidas por las moléculas de histocompatibilidad (MHC)- I como MHC-II y por tanto es un mecanismo de tolerancia importante tanto para CD4 como para CD8. La selección negativa de los timocitos es responsable de que el repertorio de los linfocitos T maduros que salen del timo y pueblan los tejidos linfáticos periféricos, no respondan a los antígenos propios que le son presentados a concentraciones elevadas en el timo. 

El proceso de tolerancia central busca eliminar o al menos alterar los linfocitos T que expresen un receptor de alta afinidad para antígenos propios ya que estas células tienen el potencial de mediar reacciones autoinmunes. El fundamento de la tolerancia central es la deleción clonal de células T autorreactivas y la selección positiva de células Treg con capacidad de controlar a las primeras. Para que la tolerancia central sea eficiente, los elementos del estroma que se encargan de la selección negativa, tendrán que expresar una cantidad elevada de antígenos restringidos por el tejido que representen cantidades equiparables de autoaontígenos presentes fuera del timo, para poder establecer y mantener la autotolerancia (12). 

Tolerancia central en linfocitos B 

Si los linfocitos B reconocen antígenos propios que están presentes en una concentración elevada en la médula ósea, y especialmente si el antígeno es presentado en forma multivalente, los linfocitos B reactivan sus genes RAG1 y RAG2 y expresan una nueva cadena ligera de inmunoglobulina adquiriendo así una nueva especificidad (edición de receptor). Si la autorreactividad no es eliminada por esta vía los linfocitos B pueden ser eliminados por apoptosis (2). 

Tolerancia periférica 

Tolerancia periférica en los linfocitos T 

Es el proceso mediante el cual los linfocitos T maduros que reconocen tejidos propios en tejidos periféricos dejan de responder a estos antígenos en forma específica. La tolerancia periférica se debe a anergia, eliminación o supresión de los linfocitos T, mecanismos que pueden actuar por separado o en conjunto. Uno de los fenómenos que explica la anergia es el que se refiere a la ausencia de señales coestimuladoras de los linfocitos o a la participación de señales inhibitorias durante la presentación antigénica, tales como las dependientes de miembros de la familia de CD28: las moléculas CTLA4 y PD-1 (13). Además la anergia de los linfocitos T puede también inducirse mediante la administración de antígenos extraños de forma que produzcan un reconocimiento del antígeno sin coestimulación ni inflamación. 

Tolerancia periférica en linfocitos B 

A nivel periférico, los linfocitos B que reconocen antígenos propios pueden ser eliminados por apoptosis. Estos linfocitos B autorreactivos tienen una menor capacidad de migrar hacia los nódulos linfáticos, probablemente porque expresan niveles bajos de CXCR5, lo que induce exclusión folicular y al no recibir señales de sobrevivencia mueren por apoptosis (14). 

Finalmente, existen estrategias celulares utilizadas para regular el reconocimiento de antígenos propios a nivel de los receptores tanto de linfocitos B como de los linfocitos T: 1) mediante apoptosis inducida por inhibición de vías de sobrevivencia de BCL-2 (Ej: BIM) o mediante la activación de receptores de muerte (Fas). 2) mediante edición del receptor por recombinaciones V(D)J o hipermutaciones en el BCR que reducen la unión a antígenos propios. 3) regulación mediante disminución de la expresión del TCR o BCR, a través de: inducción de receptores inhibitorios (CTLA-4), fosfatasas (SHP1), ubicuitin ligasas (CBL). 4) Limitación de señales de sobrevivencia (IL-7), limitación de señales de coestimulación (CD40L, moléculas B7) supresión activa y limitación de mecanismos inflamatorios de la inmunidad innata (12). 

Inducción de tolerancia periférica en linfocitos T dependiente de linfocitos B 

Son varios los mecanismos que utilizan los linfocitos B para inducir células T tolerogénicas: las células B pueden inducir tolerancia en linfocitos CD8+ de manera directa o indirecta. Se desarrolla tolerancia directa cuando las células T CD8+ reconocen antígenos presentados por los linfocitos B en el contexto de MHC de clase I, lo que puede conducir a deleción o anergia o también al desarrollo de linfocitos T CD8+ supresores. De manera indirecta, las células B pueden presentar antígenos a células T CD4+ e inducir una respuesta tolerogénica bloqueando su función cooperadora en la activación de otras células inmunes. Los linfocitos B pueden inhibir la proliferación y diferenciación de linfocitos CD4+. La persistencia de linfocitos B como presentadores de antígenos puede conducir a respuesta tolerogénica más que a activación de la respuesta inmune. Las células B pueden además regular la actividad de las células dendríticas condicionándolas a una respuesta supresora mediado en parte por IL-10. Finalmente los linfocitos B pueden secretar factores supresores con un efecto inhibitorio directo sobre Th o CTL (7). 

Inducción de tolerancia periférica en linfocitos T dependiente de células dendríticas 

Durante la activación de los linfocitos T se requiere de la combinación de tres señales, las provenientes del TCR, de las moléculas co-estimuladoras y de las citocinas del microambiente. La integración de estas señales ocurre durante la formación de la sinapsis inmune, establecida entre las células presentadoras de antígeno (CPA) y los linfocitos T (15). Así, la capacidad para generar una respuesta pro-inflamatoria o supresora/reguladora depende de diversas características, entre ellas las inherentes a las CPA, que están demarcadas por su estado de maduración, subpoblación de CDs y el microambiente donde ocurre esta interacción (16). Las CDs son una subpoblación altamente especializada de CPA profesionales o convencionales, conocidas como las células centinelas del sistema inmune, encargadas de capturar antígenos provenientes de patógenos y células tumorales, para activar una respuesta efectora. Adicionalmente, estas células juegan un papel crítico en la vigilancia y mantenimiento de la tolerancia hacia los antígenos propios (17). 

Parte de la gran plasticidad de las CDs viene dada por la existencia de subpoblaciones especificas que se originan de diferentes linajes celulares, y son responsables de activar la tolerancia o la respuesta inflamatoria, ejemplo de ello es que las CDs de linaje mieloide (CDsm) inducen una fuerte respuesta proliferativa proinflamatoria de células T, mientras que las CDs de linaje linfoide o CDs plasmocitoides (CDsp), conducen a una respuesta proliferativa débil, y están implicadas en la polarización de la respuesta hacia un fenotipo de tipo regulador (17). 

Varias moléculas presentes en las CDs han sido descritas que participan en la inducción de las Treg, una de ellas es ICOS-L expresado en las CDsp, que promueve la secreción de IL-10 por las Treg (21, 23). Otras moléculas descritas son las enzimas Indoleamina 2,3-dioxygenasa (IDO) e INDOL1, responsables del catabolismo del triptófano (un aminoácido esencial para la proliferación linfocitaria). La presencia de CDs IDO+ o INDOL1+ promueve la eliminación del triptófano de los microambientes en los que se encuentren, favoreciendo así que las células efectoras reclutadas sean eliminadas. Las células IDO+ han sido denominadas como CD reguladoras (CDsreg), y son capaces de inducir la activación de células T (evaluado a través de la expresión de CD69, CD25 y de la secreción de IL-2 e IFN-g) en ausencia de proliferación celular, además de liberar ligandos de CXCR3 y la proteína inducible de IFN-g (IP-10), favoreciendo el reclutamiento, inhibición, arresto en el ciclo celular, apoptosis, disminución de la expresión de la cadena z del TCR y depleción de células T ayudadoras de tipo 1 (Th1) (17). La activación de ambas rutas enzimáticas se asocia además con la inducción de la expresión de IL-10 (24, 25) y maduración de Treg productoras de IL-10 (Tr1) (26). La inducción de IDO e INDOL1 en las CDs, está asociada con la presencia en el microambiente de maduración de TNF-a, prostaglandina E2 (PGE2) (27), y del acoplamiento entre B7 y CTLA-4, para activar su expresión. Otros receptores han sido implicados en favorecer la expresión de IDO, dentro de los cuales se destacan: los ligandos de TLR9 (28), CD200 (29), el ligando de 4-1BB (30), el ligando de CD40 (31) y GITR (25, 32). Finalmente, se ha descrito que un número importante de estas células (IDO+) han sido detectadas en nódulos linfáticos próximos a tumores sugiriendo un papel regulador para estas células presentadoras de antígenos (24). 

Otra evidencia que apoya la existencia de células dendríticas reguladoras es la descripción de poblaciones de células dendríticas con capacidad de atraer linfocitos Th1 a través de la secreción de CXCR3 y cuyos efectos inhibitorios estarían mediados por la producción de oxido nitirco (NO), sin que esto involucre la diferenciación de T cooperadoras en T reguladoras (17). 

Una vez generadas las Treg ellas pueden además controlar el desarrollo de CDs tolerogénicas, y uno de los elementos involucrados es Foxp3 que controla la transcripción de múltiples genes, dentro de los cuales se destaca Neuropilin-1 (Nrp-1), que se expresa predominantemente en las Treg (más del 80% de las células CD4+CD25+ son positivas para Nrp-1) y no en las células T vírgenes (33, 34) y al parecer una de sus principales funciones es prolongar la interacción entre las Treg y las células CDs, lo que resulta en una alta sensibilidad a concentraciones limitadas de antígeno, y le ofrece mas ventaja a las Treg sobre la T vírgenes (con la misma especificidad antigénica) para interactuar con DC que expresan antígenos propios, suprimiendo la respuesta inmune en ausencia de un ambiente pro-inflamatorio (35). La dinámica y composición molecular de la sinapsis entre las CDs y las Treg no ha sido caracterizada; sin embargo la expresión ectópica de Foxp3 conduce a cambios marcados en la interacción y comportamiento de las células T que expresan Nrp-1, y a un incremento del número de interacciones Treg/CDs durante la formación de la sinapsis inmune (33, 36). Las Treg además, expresan constitutivamente CTLA-4, cuya función durante la interacción con la CDs es la de promover la reducción de la expresión de moléculas co-estimuladoras convirtiéndolas de CDs funcionalmente maduras a CDs inmaduras (37). La subpoblación de Treg CD8+ CD28- también actúa sobre las CDs, disminuyendo la expresión de moléculas co-estimuladoras dependientes de NF-kb, tales como CD40, CD80, CD86 y CD58 e incrementando la expresión de receptores inhibitorios como “immunoglobulin like transcript” 3 (ILT3) e ILT4, promoviendo que aquellas Th CD4+ que interactúen con estas CDs se conviertan en células anérgicas (16).

ILT3 e ILT4 juegan un papel importante en la maduración de células T CD4+ vírgenes hacia Treg. Ambas moléculas, pueden inducirse tanto en las CDs como en las células epiteliales intestinales (CEI), en presencia de IL-10 más IFN-a o IL-10 más Vitamina D3 (16). El ligando de ILT3 aún se desconoce, pero en el caso de ILT4 se ha demostrado que compite con la molécula CD8 por el sitio de unión al dominio a3 del MHC-I de todas las isoformas. Las CPAs que expresan ILT3 tienen una capacidad reducida para expresar moléculas co-estimuladoras, mientras que las CDs deficientes de ILT3, muestran hiperfosforilación de p38 MAPK e IkBa, elevada capacidad aloestimuladora y favorecen significativamente el desarrollo de células T con fenotipo pro-inflamatorio de tipo Th17 y Th1 (38). 

Otra molécula que se ha estudiado en los últimos años debido a su asociación con el mantenimiento de la tolerancia periférica es PD-L1, miembro de la familia B7 de las moléculas co-estimuladoras. PD-L1 es expresada a nivel de las células hematopoyéticas, tales como CDs, macrófagos, linfocitos T y B, así como también en las células del parénquima, como endotelio vascular, hígado, piel, musculo, ojo, corazón, páncreas y placenta (22). En ratones se ha descrito que la tolerancia sistémica antígeno específica, es generada por poblaciones residentes del bazo, caracterizadas por expresar además de CD8+ DEC-205+, CD8-dendritic cell inhibitory receptor-2 (DCIR-2)+ y TGF-b. La presencia de PDL-1 es esencial para la inducción de Treg específicas frente antígenos periféricos (39-41). 

Existe otro grupo de CPAs, denominadas CPA no convencionales de origen diferente al hematopoyético, ubicadas en diferentes tejidos como el hígado, piel y nódulos linfáticos, que pueden actuar como CPAs para antígenos propios o exógenos, modulando de esta manera la activación de linfocitos T, jugando un papel importante en la regulación y mantenimiento de la tolerancia y constituyendo otro elemento de control sobre el desarrollo de fenómenos autoinmunes (22). Un grupo de CPA no convencionales, no hematopoyéticas involucradas en la inducción de tolerancia, son las células endoteliales de los sinusoides hepáticos (CESH), ellas pueden presentar de manera cruzada antígenos propios y exógenos provenientes de la dieta a los linfocitos T CD8+ (19). Los hepatocitos y las células de los islotes pancreáticos juegan también un papel importante en el mantenimiento de la tolerancia periférica, mediante el contacto con las células T naive o la co-expresión de moléculas inhibitorias (22). 

Los hepatocitos, tienen función de CPA no-convencionales, ellas participan de manera activa en la inducción de tolerancia sistémica hacia los antígenos solubles que ingresan por la vía portal. Esta tolerancia sistémica se lleva a cabo en acción sinérgica con CDs residentes del hígado y las células de Kupffer y median la generación de Treg CD8+. Los hepatocitos bajo condiciones basales expresan MHC-I, CD1, e ICAM-1, pero no moléculas co-estimuladoras (MCH-II, CD80/86 y CD40), las cuales pueden inducirse en condiciones pro-inflamatorias (42). Adicionalmente, se ha descrito que los hepatocitos están involucrados en la eliminación de células T CD8+ activadas, mediante muerte prematura, a través de la expresión de PD-L1 (22, 43, 44). Aparentemente, la presencia de PD-L1 sobre estas CPAs no convencionales, protege del desarrollo de autoinmunidad hacia los tejidos periféricos (22). 

TEJIDO LINFOIDE ASOCIADO AL TRACTO GASTROINTESTINAL (TLAG) Y SU PAPEL EN LA INDUCCIÓN DE TOLERANCIA 

Las CDs a nivel del TLAG se encuentran distribuidas de manera estratégica a lo largo de este tejido: en la lámina propia, PPs, folículos linfoides aislados y nódulos linfáticos mesentéricos (NLM), y se ha reportado que estas CDs son funcionalmente tolerogénicas. Se han descrito varios factores responsables de la función inmunoreguladora de las CDs intestinales, dentro de los que podemos destacar: 1) Señales derivadas de las células del epitelio intestinal (CEI), a través de la liberación constitutiva de la linfopoyetina del estroma tímico (LET) y TGF-b, que actúan de manera sinérgica e inhiben la producción de IL-12 por las CDs y promueven la liberación de TGF-b, bien sea endógeno o procedente de células adyacentes y de acido retinoico (AR), ambos responsables de promover el desarrollo de las CDs CD103+. Las CDs CD103+ se localizan predominantemente en los NLM y han sido identificadas tanto en el humano como en el ratón. Estas células fallan en secretar IL-12 y generar linfocitos T con fenotipo Th1 in vitro (20), esta subpoblación de CDs 103+, expresa además la integrina aEb7 y utilizan al AR captado del microambiente o generado por ellas mismas, para mediar la tolerancia oral (39). 2) Señales derivadas de las células del estroma, su función moduladora es a través de la liberación de COX2 y prostaglandina E2 (PGE2), que inhiben la liberación de IFNs por las CDsp; 3) Señales derivadas de las células del sistema inmune, a través de la participación de los macrófagos intestinales, que expresan aldehído deshidrogenasa tipo 1 (ALDH1), lo que sugiere que podrían ser otra fuente importante de AR (19, 20) y 4) Señales controladas por la flora intestinal, que participan en este delicado balance Treg /células efectoras (Th17), de esta manera bacterias comensales intestinales como Faecalibacterium prausnitzii, inducen la producción de IL-10 (45) y el incremento de la frecuencia y polarización de Treg Tr1-IL-10+ y de células Tr1-like (46). 

El AR producido por las CDs, macrófagos y CEI (19), media un incremento en la expresión del receptor para TGF-b y de esta manera incrementa la susceptibilidad de las células al TGF-b, liberado en este microambiente, potenciando las señales a través de su receptor (19). El AR además, bloquea por mecanismos no del todo conocido el desarrollo de linfocitos con fenotipo Th17 (20, 39) y actúa como un co-factor de TGF-b para inducir las Treg (47). Las Treg generadas por esta vía son más estables y eficientes para inducir respuesta supresora, que aquellas generadas solo en presencia de TGF-b (48). La importancia del AR, viene dada por observaciones de que su ausencia condiciona la alteración de la integridad de la barrera epitelial, afecta la recirculación, el alojamiento en el tejido gastrointestinal, la producción de IgA secretada y el desarrollo de Treg Foxp3+ inducida TGF-b+ (Th3) (19, 47, 48). 

Las Treg residentes de este tejido, expresan un repertorio de TCR particular, dirigido a reconocer antígenos de la dieta y de agentes comensales, los mecanismos involucrados en su generación son similares al resto de las poblaciones de células T, sin embargo un evento que aparentemente es crucial para su generación es la autofagia, mediada por las células epiteliales tímicas (46, 49). La frecuencia de Treg es mayor en los nódulos linfáticos mesentéricos (8%) y del colon (40%) que en los nódulos linfáticos periféricos (4%). Su importancia en la homeostasis intestinal, ha sido evidenciada por la elevada susceptibilidad a desarrollar enfermedad inflamatoria intestinal en ratones deficientes de Treg, particularmente Tr1, indicando que la IL-10 tiene un papel fundamental en el mantenimiento de la integridad del epitelio intestinal, por limitar la respuesta de estrés en el retículo endoplasmatico (50). Estas Treg además controlan la respuesta pro-inflamatoria, a través de la formación de conglomerados alrededor de las CDs y de esta manera compiten con las células “naïve” evitando así su activación y generación de respuesta efectora. Las señales que controlan la expresión de IL-10 no son del todo conocidas, en modelos de ratones, se ha puesto en evidencia que la IL-21, Blimp1 y c-maf, constituyen factores importantes en su regulación. El factor de transcripción c-maf es inducido en presencia de IL-27 e IL-21 y a través de la coestimulación vía ICOS/ICOS-L. La importancia de esta última interacción se evidencia por la ausencia de Treg productoras de IL-10, en animales deficientes de ICOS (46). 

CÉLULAS T REGULADORAS Y TOLERANCIA INMUNE 

Se ha progresado mucho en el entendimiento de cómo se regula el sistema inmune, y con gran interés en las llamadas células Treg, cuya función es el mantenimiento de la tolerancia a lo propio y la homeostasis del sistema inmune. Estas poblaciones linfoides se especializan en suprimir la respuesta inmune cuando esta represente una amenaza para el organismo, tal es el caso de la autoinmunidad, en enfermedades alérgicas y otras enfermedades inflamatorias (51). Por otro lado una actuación exagerada de esta subpoblación celular puede bloquear la respuesta inmune protectora en enfermedades infecciosas y en el cáncer (52). Las llamadas células Treg naturales que constituyen el 10% de las células CD4+ periféricas, expresan el marcador CD25 (cadena alfa del receptor de IL-2) y el factor de transcripción Foxp3 en el timo, mientras que las llamadas Treg periféricas son inducidas a expresar Foxp3 en la periferia (53). La población de Treg inducidas en la periferia incluye a) Treg secretoras de IL-10 (Tr1), b) Treg que secretan TGF-b y c) Treg inducibles que expresan Foxp-3 (46). 

La importancia de estas células es ilustrada por su compromiso en el mantenimiento de la tolerancia a lo propio y cuya depleción conduce al desarrollo espontáneo de enfermedades autoinmunes en roedores normales, y también por la descripción de alergia, inmunopatología y enfermedades autoinmunes severas en humanos y roedores con mutaciones en los genes de Foxp3 (54, 55). 

Los mecanismos moleculares de la acción supresora de las Treg representan un área de intenso estudio. Los siguientes hallazgos sustentan los últimos avances al respecto: 1) Las células CD4+CD25+Foxp3+ pueden inhibir el desarrollo de enfermedades autoinmunes y de enfermedad inflamatoria intestinal, 2) Las Treg son capaces de suprimir la activación de células T in vitro, 3) La inducción de la expresión de Foxp3 en células T normales puede transformarlas en células parecidas a Treg con efectos supresores in vivo e in vitro sugiriendo que este factor de transcripción es fundamental en el control de moléculas clave mediadoras de supresión (5, 56). 

MECANISMOS DE SUPRESIÓN DEPENDIENTES DE TREG 

Como mediadores de supresión se han propuesto mecanismos de contacto célula-célula y mecanismos secundarios a la secreción de mediadores solubles. La contribución de los mecanismos dependientes del contacto célula-célula fueron sugeridos por la incapacidad de Treg de inhibir la proliferación de células T respondedoras cuando las dos poblaciones se separaron mediante una membrana semi-permeable in vitro. Una vez establecido el contacto, las Tregs pueden destruir las células respondedoras incrementando el AMPc intracelular, lo que conduce a la inhibición de la producción de IL-2 y de la proliferación celular (57); generando adenosina intracelular dependiente de CD39 y CD73 (58). Las Treg pueden disminuir la expresión de B7 en las APC, e incrementar la producción de IDO. IDO cataliza la conversión de triptófano en kinurenina, el cual es tóxico para las células T circundantes a las células dendríticas. Estas vías parecen ser dependientes de la expresión de CTLA-4 (53). 

¿Que mecanismo de supresión es fundamental para la función de las Treg? Aunque el papel de TGF-b es controversial, este no es un mediador directo de supresión (53), y la deficiencia de IL-10 produce EII pero no enfermedad autoinmune, sugiriendo que el mecanismo dependiente de IL-10 es importante para la homeostasis en el sistema inmune de las mucosas, pero no es indispensable para la autotolerancia sistémica. Las deficiencias de IDO, IL-35, LAG-3, granzima y perforina, no son causas de autoinmunidad. Dos candidatos se han propuesto como mecanismos centrales de supresión para mantener la autotolerancia: Uno dependiente de CTLA-4 y el otro de IL-2. 

El papel de CTLA-4 en la función de las Treg ha sido siempre controversial. Los siguientes hallazgos apoyan un papel esencial para CTLA-4 en la función supresora de las Treg: 1) El bloqueo de CTLA-4 mediante un anticuerpo monoclonal induce enfermedad autoinmune órgano específica, 2) Foxp3 en conjunto con otros factores de transcripción incrementa la expresión de CTLA-4 al unirse a la región promotora de su gen (63-65), y 3) finalmente, ratones con deficiencia de CTLA-4 Treg específica, padecen linfoesplenomegalia y desarrollan hiperproducción de IgE. Sin embargo no debe descartarse la función de CTLA-4 al expresarse en células T efectoras activadas para modular su activación. 

Además de CTLA-4, moléculas relacionadas con IL-2 (incluyendo a CD25) pueden contribuir a la función supresora de Treg debido a que la deficiencia de cada una de las moléculas relacionadas con IL-2 produce enfermedad autoinmune fatal; IL-2 es requerida para la sobrevivencia de las Treg naturales y Foxp3 se une a los promotores de los genes de IL-2 y CD25. Estos hallazgos sugieren que IL-2 puede requerirse para el mantenimiento y activación de las Treg naturales y para la supresión dependiente de Treg (66). 

El modelo de supresión dependiente del contacto célula-célula lleva implícito la formación de agregados de Treg alrededor de las células dendríticas, a manera de bloquear el acceso de las células T efectoras a las células dendríticas (67). Este proceso de agregación es dependiente del antígeno, dependiente de LFA-1 (lymphocyte function-associated antigen-1), pero independiente de CTLA-4. Mediante la formación de agregados, las Tregs inhiben el incremento de CD80 y CD86 en células dendríticas inmaduras y promueven la disminución de la expresión de estas mismas moléculas en células dendríticas maduras. Esta modificación en la expresión de CD80 y CD86 es dependiente de CTLA-4 (67). 

El mecanismo de supresión dependiente de CTLA-4 no es del todo conocido. La ocupación de las moléculas CD80 y CD86 puede resultar en disminución de la expresión de las mismas y en producción de IDO en células dendríticas, conduciendo a la producción de kynurenina. Adicionalmente, las Tregs que expresan niveles elevados de CD25 en su membrana, pueden atraer la IL-2 presente en el medio disminuyendo su disponibilidad para otras células efectoras desencadenando apoptosis de las mismas (68). 

PAPEL DE LAS CÉLULAS TREG EN EL CONTROL DE LA INTERACCIÓN PATÓGENO-HOSPEDADOR 

Los seres humanos han co-evolucionado con los microorganismos en interacciones que en su mayoría son positivas o neutras (ej: flora bacteriana en mucosas). Sin embargo esta interacción entre microorganismos y hospedador puede ser negativa para el segundo, ocasionando patología. Muchas de las estrategias que se han desarrollado para las relaciones de simbiosis entre microorganismos y hospedador pueden ser manipuladas por patógenos para garantizar su propia supervivencia. La generación de poblaciones de Treg es una estrategia ampliamente utilizada por los microorganismos para permanecer en el hospedador por largos periodos de tiempo (69). Por otro lado, esta misma estrategia es utilizada por el hospedador para generar el menor daño posible en el transcurso de la enfermedad. 

Aunque las células Treg representan un mecanismo importante para preservar la homeostasis, una consecuencia de este control es el incremento en la sobrevivencia de los patógenos y en algunos casos de la persistencia crónica de agentes infecciosos. Las Treg pueden acumularse en el sitio de infección, regulando la función de las células efectoras locales, previniendo la eliminación eficiente del parásito (70). Las Treg pueden favorecer la persistencia de patógenos (71), tales como Mycobacterium tuberculosis (72, 73) y el virus de la heptitis B (VHB) (74-76). 

En algunos casos las Tregs pueden controlar el balance fino establecido entre el patógeno y su hospedador mediando un equilibrio que puede resultar mutuamente beneficioso. En otros casos el control regulatorio es excesivo, permitiendo la replicación del patógeno en forma incontrolada, comprometiendo la sobrevivencia del hospedador. Después de la infección experimental con una cepa hipervirulenta de Mycobacterium tuberculosis, se evidenció reducción de la respuesta Th1 en correlación con aparición de células Foxp3 productoras de IL-10 (77). En el caso de la filariasis se ha observado una supresión sistémica profunda del sistema inmune del hospedador (78). 

MODULACIÓN VIRAL DE LA SEÑALIZACIÓN VÍA TCR 

La capacidad de controlar señales generadas a través del TCR durante la presentación antigénica representa un mecanismo fundamental de inducción de tolerancia tanto central como periférica. Muchos virus tienen la capacidad de modular la función del TCR tanto positiva como negativamente para asegurar su replicación (79). Sin embargo los mecanismos específicos utilizados por cada virus en particular son muy variados y mencionaremos algunos de ellos en esta revisión. 

Virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) 

Este virus ha sido el más estudiado por sus efectos sobre el TCR. El VIH tiene varias proteínas que pueden modificar la función del TCR y entre ellas se encuentra Nef, una proteína miristoilada que contribuye sustancialmente a la patogenicidad, replicación e infectividad del VIH (80). Nef ha mostrado efectos tanto inhibitorios como estimuladores sobre la señalización vía TCR. Esta proteína ejerce sus efectos sobre la activación del linfocito T mediante asociación directa con proteínas que participan en la cascada de señalización del TCR. Se ha reportado que Nef puede asociarse a kinasas de la familia Src (81), PI3 kinasa (82), la cadena z del TCR (83) entre otras. Sin embargo, los resultados de los estudios realizados para comprender los efectos de estas interacciones son controversiales, por cuanto en algunos casos la interacción descrita tiene un efecto activador de la señalización vía TCR, mientras que en otros se ha reportado que la participación de Nef es de naturaleza inhibitoria. Las diferencias reportadas probablemente estén relacionadas con la localización de Nef posterior a su expresión, por cuanto Nef citoplasmática media efectos inhibitorios a través del TCR, mientras que cuando se localiza en la membrana estimula el TCR. Estos efectos mixtos de la proteína sugieren que su función es predominantemente la de una molécula adaptadora (84). Se ha reportado que Nef enlentece la internalización y el reciclaje de los complejos de TCR inhibiendo de esta manera su acumulación en la sinapsis inmunológica (85). De manera similar, Nef produce la acumulación de Lck en los endosomas inhibiendo su reclutamiento a la sinapsis inmune. 

Virus de la hepatitis C (VHC) 

Se ha observado que el virus de la hepatitis C causa disminución de la expresión de la cadena z del TCR in vivo (86). Se ha reportado que proteínas del VHC tienen efectos tanto positivos como negativos sobre el TCR in vitro. La proteína de envoltura del virus E2 se une al receptor CD81 aportando una señal de coestimulación para el TCR, proceso que al parecer es dependiente de Lck y conduce a fosforilación prolongada de TCR-z, ZAP-70 y LAT (87, 88). Además se ha reportado que la proteína del core viral puede modular la actividad de factores de transcripción inmediatos a la señal del TCR incrementando la concentración y oscilación del Ca++ citoplasmático (89). Adicionalmente otros autores han reportado un número de funciones inhibitorias para la proteína del core del VHC incluyendo alteración de la activación de proteínas como Lck ZAP-70, Akt y ERK, incremento de la expresión de PD-1 y arresto en el ciclo celular, efectos mediados a través de su interacción con el receptor del complemento gC1qR (90, 91). 

Virus Epstein Barr (VEB) 

El virus responsable principal de la mononucleosis infecciosa puede además producir enfermedad linfoproliferativa en sujetos inmunocomprometidos, carcinoma nasofaríngeo y enfermedad de Hodgking. El VEB infecta predominantemente a los linfocitos B en los que establece latencia y altera señales a través del BCR. Sin embargo, el virus puede infectar también los linfocitos T induciendo la expresión de citocinas proinflamatorias. La señalización vía TCR es interrumpida en las células T infectadas mediante una proteína denominada LMP2A. Esta proteína puede unirse a proteínas de señalización tales como Lck, Fyn y ZAP70, favoreciendo su ubiquitinación y conduciendo a inhibición del TCR (92). 

CÉLULAS Treg INDUCIDAS POR MICROORGANISMOS 

Se ha demostrado que muchos patógenos inducen células Tr1 o productoras de IL-10 en el contexto de infecciones crónicas. La IL-10 puede inhibir la respuesta inmune (tanto Th1 como Th2) frente a muchos patógenos en varios modelos experimentales (93, 94) y en enfermedades humanas tales como. Tuberculosis, malaria, VHC, filariasis, leishmaniasis y schistosomiasis (95-98). Se han identificado productos microbianos capaces de manipular las células dendríticas (CDs) para inducir poblaciones de células Treg. Por ejemplo, la hemaglutinina filamentosa de Bordetella pertusis induce la producción de IL-10 en CDs y estas CDs favorecen la diferenciación de células T vírgenes en células Tr1 (99). 

Aunque la mayor parte de las evidencias indican que las células Treg Foxp3+ se desarrollan y maduran en el timo, éstas pueden desarrollarse también fuera del timo bajo ciertas condiciones. Las células Treg vírgenes pueden expresar Foxp3+ después de la estimulación vía TCR en presencia de TGF-b, tanto en ratones como en humanos (100, 101). Así mismo, se ha demostrado que la administración in vivo de dosis subinmunogénicas de antígeno, así como la expresión endógena de antígenos extraños en un ambiente linfopénico, puede conducir también al desarrollo de células Treg Foxp3+ (102, 103). 

INDUCCIÓN DE Treg DURANTE PROCESOS INFECCIOSOS 

Las células Treg no son inducidas en forma significativa durante procesos infecciosos agudos, por cuanto la presencia de subpoblaciones Th1 y Th2 prevalecientes al inicio del proceso pudieran interferir el desarrollo de Treg Foxp3+ (104). Sin embargo, la infección crónica puede requerir un nivel adicional de regulación que puede ser garantizado por la presencia de células Treg Foxp3+. Esta hipótesis se sustenta en el hecho de que durante la infección los efectos de la respuesta inflamatoria están a menudo asociados con procesos anti-inflamatorios, incluyendo la producción de TGF-b. Además algunos patógenos tienen como blanco sitios en donde TGF-b se encuentra en concentraciones elevadas, tal es el caso de la mucosa intestinal. TGF-b puede ser producido también por células infectadas o células que de alguna forma han estado en contacto con el microorganismo como se ha mostrado en modelos de infección por Trypanosoma cruzi, durante la malaria (105, 106). Células con fenotipo de Treg pueden ser inducidas en sangre periférica durante el curso de procesos infecciosos, como ocurre por ejemplo en pacientes infectados con el virus de la Hepatitis B (VHB) (74, 75, 107). 

Varias evidencias experimentales soportan que en el contexto de infecciones crónicas puede ocurrir conversión de células Treg. Por ejemplo, se ha observado que los monocitos procedentes de individuos sanos expuestos a Mycobacterium tuberculosis pueden inducir células Treg Fox-p3+ mediado por PGE-2 a partir de células T CD25- (108). De igual manera se ha reportado que células T infectadas in vitro con VIH incrementan la expresión de Foxp3 en una manera dependiente de TGF-b (109). 

ESPECIFICIDAD ANTIGÉNICA DE LAS CÉLULAS Treg 

Las células Treg pueden reconocer antígenos propios que son liberados como producto del daño tisular, y durante las infecciones crónicas pueden reconocer por ejemplo antígenos microbianos (70, 97, 110, 111). En un modelo múrido de leishmaniasis se ha observado que las células Treg pueden acumularse en el sitio de infección y que son capaces de reconocer antígenos derivados del parásito (112). Adicionalmente se ha evidenciado que las células Treg proliferan vigorosamente cuando son re-expuestas al antígeno inductor, se limitan al sitio de infección y son dependientes del antígeno para su mantenimiento. Esta compartalización pudiera explicar el fenómeno de inmunidad concomitante en el cual el hospedador es inmune a la re-infección en un sitio secundario mientras que se mantienen una infección crónica local (113). 

¿CÓMO LOS MICROORGANISMOS PUEDEN MANIPULAR LAS CÉLULAS Treg? 

Por cuanto las células Treg ofrecen una oportunidad para que los microorganismos generen condiciones favorables para su persistencia, estos pueden manipular la inducción de células Treg para su sobrevivencia. Una vía adicional a la estimulación vía TCR propuesta para ejercer control directo o indirecto de las células Treg, es mediada a través de receptores Toll (TLR). En este sentido se ha demostrado que las células Treg humanas expresan niveles importantes de TLR5 comparables a los expresados por CPA y la co-estimulación con flagelina vía TLR5, incrementa la capacidad supresora de Treg e induce la expresión de Foxp3 (114). En contraste con esta observación, la señalización a través de TLR2 reduce el efecto supresor y disminuye la expresión de Foxp3 (115). La maduración de células dendríticas dependiente de patógenos, vía TLR u otros receptores para reconocimiento de patrones moleculares, la inducción de la producción de citocinas y la liberación de mediadores inflamatorios y antígenos procedentes del tejido dañado como consecuencia de la infección, pueden favorecer la activación de Treg contribuyendo por lo tanto con la sobrevivencia del patógeno. 

PAPEL DE LAS CÉLULAS T REGULADORAS EN INFECCIONES VIRALES 

El papel patogénico de las Treg durante las infecciones virales crónicas ha sido considerado, especialmente en aquellas donde ha fracasado el desarrollo de vacunas o donde las vacunas existentes no son 100% efectivas, ejemplo de ello es la infección por el VIH, VHC y VHB (117). Durante las infecciones virales agudas autolimitadas, ocurre una respuesta de linfocitos T CD8 vigorosa, que conduce a la eliminación viral, sin embargo muchos virus producen infecciones persistentes a pesar de la respuesta constante y vigorosa de esta subpoblación celular (118), lo que probablemente involucraría a las Treg como principales responsables de la persistencia viral. Aunque el papel de estas células pudiera ser beneficioso debido a que limitaría el daño tisular, ellas también pudieran inhibir la función de las células efectoras específicas y favorecer la persistencia de patógenos, de hecho ha sido considerado como uno de los mecanismos de escape de la respuesta inmune utilizado por diversos patógenos que generan infecciones crónicas persistentes (117). 

Existen varios modelos múridos de infección crónica, donde las Treg juegan un papel importante para su persistencia, ejemplo de ello es el virus Friend (FV), donde las Treg CD4+CD25+ suprimen las funciones efectoras y la producción de IFN-g por las T CD8+ especificas (119), de igual manera ocurre en el modelo múrido de infección por el virus del herpes simplex (HSV), donde se evidencia supresión de la respuesta CTL especifica por linfocitos T CD4+CD25+ y la depleción de estas células restaura la respuesta CD8+ especifica y la generación de células T CD8+ de memoria (120). En el caso de infecciones crónicas en humanos, el papel de las Treg (tanto T CD4+ como CD8+) se ha puesto en evidencia en diversos modelos, tal es el caso de la infección por virus hepatotropos (VHC y VHB), VIH y HTLV (117, 121). 

Dentro de los factores responsables de la supresión y de la respuesta antiviral inapropiada, se encuentra la modulación de la expresión de PD-1 en las células virus específica y la presencia de citocinas inhibitorias como IL-10, provenientes probablemente de CDs y de las Treg (117). Evidencias recientes indican que el bloqueo de la interacción de PD-1 con su ligando (PDL-1), restaura la respuesta T virus especifica (122, 123), mientras que el bloqueo de IL-10 resulta en la resolución de la infección crónica en modelos animales como el de la coriomeningitis linfocitica múrida experimental (124). 

Infección por el VIH 

La disfunción de las células T es la característica principal de la infección por el VIH, explicado en parte por la presencia de las células Treg; las cuales inhiben la función tanto de linfocitos T CD4+ como T CD8+ antígeno especificas, esta inhibición es evidenciada por una reducción de la capacidad de producción de IFN-g, de la proliferación celular y de la actividad citolítica. La función supresora de las Treg durante la infección por el VIH es dependiente del contacto y no de la presencia de IL-10 y TGF-b, y se ha descrito que puede ser inducida por antígenos del VIH, que conducen a la proliferación y desarrollo de Treg antígeno específicas (111). No existen dudas de su presencia durante la infección por el VIH, sin embargo existen resultados contradictorios en relación con su significado durante la infección y evolución de la enfermedad. Algunos autores indican que su presencia pudiera más bien tener un efecto beneficioso ya que pudiera controlar el estado de activación crónica (110), mientras que otros muestran que un reclutamiento importante de estas en los nódulos linfáticos, y su presencia en este microambiente, suprime la actividad citolítica virus específicas, contribuyendo así a la ineficiencia de la respuesta inmune sobre este virus (125); un hallazgo que apoya este punto de vista es que en pacientes progresores hacia la fase de SIDA, se ha encontrado niveles elevados de TGF-b1 en los tejidos linfoides, en comparación con los no progresores, lo que pudiera contribuir con la expansión y maduración de Treg en estos tejidos (125). 

Otro hallazgo que soporta estos resultados, es que los nódulos linfáticos de pacientes sin tratamiento, tienen un elevado porcentaje de CDs inmaduras, implicándolas en el desarrollo de Treg durante la infección por VIH (126). Dentro de los factores que pudieran estar involucrados sobre este fenotipo inmaduro de las CDs y en la generación de las Treg, son los antígenos del virus, como por ejemplo Vpr que actúa sobre las CDs, induciéndolas a permanecer en estado de inmadurez, asociado a una disminución de la expresión de moléculas co-estimuladoras sobre las CDs, así como también a una reducción de la producción de IL-12 e incremento en la producción de IL-10 (127) y de IDO (128). Por otro lado la exposición de CDs a gp120 o partículas virales inactivadas, promueve una función inapropiada de las CDs, favoreciendo el desarrollo de Tr1 que a su vez inhiben la respuesta efectora anti-VIH (129, 130). 

Antígenos del VIH también promueven la maduración de linfocitos Treg CD8+ productoras de TGF-b, y son capaces de suprimir la respuesta T efectora de manera antígeno no especifica (131). Así, la frecuencia de Treg CD8+/IL-10+/PD-1+ virus especifica, incrementa en pacientes VIH positivos conforme progresa la enfermedad y se asocia con incapacidad citolítica de las CD8+ efectoras, la importancia en la patogénesis de la infección es que su depleción promueve la recuperación de la respuesta efectora (123, 132). 

Reportes recientes han sugerido que el VIH puede aportar una señal de sobrevivencia y proliferación para las células Treg (133). En un modelo in vitro se observó que la exposición de las Treg al VIH inactivado indujo incremento en Treg en una manera dependiente de gp120, mostrando ventajas de sobrevivencia sobre las células T efectoras. Esta ventaja podría proteger las células Treg de la destrucción en los tejidos linfoides en donde la replicación viral ocurre a tasas elevadas. Por otro lado el VIH no infecta células Treg, lo cual pudiera representar un mecanismo de protección para la replicación viral, mecanismo que se ha sugerido como dependiente de la expresión de Foxp3, interfiriendo con el promotor para la replicación del virus dentro de las células Treg. Esto pudiera prevenir selectivamente la muerte celular de las Treg y contribuir potencialmente con la inmunosupresión generalizada observada en los pacientes infectados con VIH (134). 

Es considerado como uno de los virus humanos capaces de inducir disfunción de Treg. Las células T CD25+, son los principales reservorios para la replicación de este virus (135). En este ejemplo de infección viral, tanto el porcentaje de células Foxp3+, como los niveles de Foxp3 intracelulares es reducido, aparentemente mediados por la proteína tex del HTLV-1 (136). 

Ebstein barr (EBV) 

Las células Tr1 juegan un papel importante en la persistencia del virus EBV, se han identificados células T Foxp3+ EBV especificas, lo que pudiera tener implicaciones importantes en el desarrollo de vacunas (137). En individuos inmunocomprometidos sometidos a trasplante, se evidencia expansión de Treg CD8+ cuando se exponen a CDs infectadas por EBV, productoras de IFN-g e IL-10, y suprimen la respuesta T CD4+ efectora de manera dependiente del contacto célula-célula, este efecto no se evidencia en controles sanos no inmunosuprimidos (138). 

Hepatitis virales como modelos de tolerancia inducida por virus 

VHC: El 3% de la población mundial es portadora de la infección por el VHC, la persistencia crónica de este virus, condiciona al desarrollo de cirrosis, cáncer y falla hepática. La infección crónica se asocia a una baja frecuencia de células T productoras de IFN-g y de IL-2 y linfocitos T CD8+ efectores con una marcada expresión de CTLA-4 y PD-1, como reflejo del agotamiento de la respuesta frente a la replicación viral persistente (139), marcado por un relación positiva entre la expresión de PD-1 sobre las células efectoras e incremento en los niveles de carga viral en los pacientes infectados crónicos (140). Esto además asociado con una frecuencia elevada de CD4+ CD25+ circulantes, así como también un reclutamiento exacerbado de CD4+CD25+ o CD4+Foxp3+, en el hígado de estos pacientes (117, 141-143). La fracción aislada de CD4+CD25+ de los pacientes infectados por el VHC, suprime la proliferación y la producción de IFN-g por las células T CD8+ y CD4+, cuando son expuestas a proteínas del VHC (141, 144). Adicionalmente, otra población de Treg CD8+ estan implicadas en inhibir la respuesta efectora tanto de CD4+ como CD8+, a través de la secreción de TGF-b (145), o de manera dependiente del contacto célula-célula (146), lo que indica su papel fundamental en la persistencia del VHC (117). Otra subpoblación de Treg detectada tanto a nivel periférico como en el tejido hepático, se caracteriza por expresar PD-1 (121) e IL-10+, y capaces de inhibir las respuesta T CD4+ efectora específica (147). 

Estudios recientes han demostrado que las Treg pueden expandirse de manera antígeno especifica (148), uno de los antígenos implicados con el desarrollo de las Treg es el core de VHC, el cual induce el desarrollo de Tr1 (97), que juegan un papel crucial en la persistencia del VHC (97, 121). Se ha reportado además que las Treg antígeno especificas tienen poca capacidad proliferativa (149) y que pudieran además generarse a partir de células CD4+ CD25- y de células Foxp3+ pre-existentes (150), esto ha permitido proponer el diseño y desarrollo de vacunas a fin de controlar la infección por el VHC, dirigidas a revertir la respuesta supresora frente a estos epitopes virales. Paralelamente a estos resultados, se ha evidenciado que la deficiencia de las Treg tanto en número como función, durante la infección por el VHC, se asocia con manifestaciones extrahepáticas autoinmunes, como por ejemplo la crioglobiulinemia y el desorden autoinmune proliferativo de células B (151). 

Estos hallazgos en conjunto aún no dejan claro el papel de las Treg durante la respuesta específica contra el VHC, es decir, se desconoce si estas células están contribuyendo con la persistencia viral, o por el contrario son reclutadas a fin de controlar el daño inflamatorio causado por la exposición viral crónica (121). Esto último ha sido sugerido por resultados recientes que indican que la presencia de Treg en el hígado está relacionada con el control del cuadro inflamatorio, ya que el bloqueo de PD-1 expresado en alta densidad sobre las Treg y relacionado estrechamente con el grado de daño a nivel tisular (152), se asocia con incremento en su capacidad proliferativa y de bloquear a las células efectoras intrahepaticas, y esto pudiera permitir la recuperación funcional y el control de la respuesta inflamatoria intrahepática (153). 

Se desconoce qué eventos regulan la generación de estas subpoblaciones durante la infección crónica por el VHC. Tal y como se discutió previamente acerca de los eventos que controlan la generación de estas células, un estudio reciente revela que además existe una disfunción en las CDs de los pacientes infectados, marcada por una elevada expresión de PD-L1 y una baja capacidad estimuladora, elevada producción de IL-10 inversamente relacionada con su capacidad de producir IL-12 (154), cuya capacidad inmunoestimuladora puede restituirse en presencia de IL-2 y de anticuerpos neutralizantes anti-IL-10 o mediante la depleción de Treg CD4+CD25+ (155). Estos hallazgos pudieran indicar que las Treg están controlando el estado de maduración de las CDs, o por el contrario una incapacidad de las CDs para madurar eficientemente en presencia de antígenos del VHC, pudiera condicionar a la maduración de poblaciones linfoides hacia un fenotipo de tipo regulador, y que a su vez las Treg generadas como consecuencia de ello son las responsables de mantener este fenotipo de CDs reg. Las CDs aparentemente no son las únicas células inhibidas por las Treg, sino también las clonas Th17 inducidas en presencia de la proteína no-estructural 4 (NS4) (156). Algunas proteínas pertenecientes al virus tienen propiedad inmunoreguladora, así la proteína del core del VHC ha sido implicada en la supresión de la respuesta inmune, debido a su capacidad de reducir la expresión de MHC-I y II, así como también moléculas co-estimuladoras (CD80, CD86) y citokinas pro-inflamatoria como IL-6 e IL-12, tanto en CDs como en hepatocitos, afectando el desarrollo de res puesta efectora citotóxica (157). 

VHB: aproximadamente 350 millones de personas a nivel mundial son portadores del VHB. El VHB conduce a una infección persistente entre el 10-5% de los adultos y 95% de los neonatos (117), esta vasta diferencia sugiere que el estatus de la respuesta inmune al momento de la infección es crítico para determinar su evolución (158). Se han realizado esfuerzos importantes para comprender los factores que están involucrados en el desarrollo de la cronicidad, sin embargo aún existen muchas preguntas por responder. El balance entre la replicación viral y la respuesta inmune del hospedador son clave en la patogénesis de la enfermedad hepática (158). Los individuos que evolucionan hacia la cronicidad, pueden progresar a cuatro diferentes estadios: tolerancia inmune, eliminación inmune (cuando el antígeno e (HBeAg) es positivo), portador inactivo y reactivación (negativización del HBeAg) (158). Las manifestaciones clínicas de los individuos que evolucionan hacia la cronicidad van desde un estado de portador asintomático con función hepática normal hasta enfermedad hepática severa y crónica que incluye cirrosis y carcinoma hepatocelular (158). 

De acuerdo con los datos expuestos previamente, se pudiera argumentar que las Treg contribuyen con el estado de colapso de la respuesta inmune característico de la infección crónica por el VHB (76, 107, 163-166). Esta aseveración está basada en: 1) La frecuencia de células T con fenotipo CD4+ CD25+, CTLA-4+, Foxp3+ circulantes, es mayor en los pacientes crónicos y se correlaciona con las concentraciones de ADN del VHB (76, 107, 166); 2) La respuesta de células T especifica contra HBcAg incrementa cuando las células T CD4+ CD25+ son depletadas (163-165, 167); 3) Las células T CD4+ CD25+ T controlan la expansión de células T CD8 positivas especificas contra elementos del virus (164), 4) Las células Treg secretan IL-10 en respuesta al HBcAg (74), 5) El co-cultivo con anticuerpos bloqueantes de IL-10 restaura la respuesta Th1 contra el HBcAg (165), 6) Las Treg pueden ser inducidas in vitro en pacientes portadores crónicos del virus en presencia del HBcAg (74), 7) el fenotipo supresor no es revertido por el uso de señales co-estimuladoras (anti-CD28) (168) y 8) en modelos animales el tratamiento con IL-12, logra reducir los niveles de Treg reclutadas al hígado, pero una vez suspendido el uso de esta interleucina, las Treg vuelven a poblar el tejido hepático solo en los animales con la infección crónica (169). Existe además un grupo de individuos que no responden a la vacuna del virus de la hepatitis B, y además de que estos individuos no incrementan la expresión de moléculas co ayudadoras de la estimulación como CD40L (170, 171), muestran un incremento en la expresión de PD-1+en las Treg circulantes (172). Se ha evidenciado además que las células T CD8 antígeno específicas expresan altos niveles de la molécula PD-1 en su superficie y esto se correlaciona inversamente con la resolución de la enfermedad (173, 174), y finalmente durante la terapia antiviral se ha observado reducción de la expresión de PD-1 sobre los linfocitos T en pacientes que responden adecuadamente al tratamiento y esto se asocia con restauración de la respuesta inmune especifica (175). 

Al igual que en otras infecciones virales, se ha descrito disfunción de las CDs también durante la infección crónica por VHB y frente a elementos del virus, tales como partículas virales o el antígeno de superficie circulante, pueden suprimir la capacidad de las CDs mieloides para producir IL-12 y expresar de moléculas co-estimuladoras como CD80/86 y CD40 (176). No solo las CDsm han sido reportadas como alteradas durante el curso de la infección, las CDsp aisladas de pacientes infectados crónicos son a su vez productoras predominantemente de IL-10 y TGF-b y son potentes inductoras de células Treg (177), sin embargo hasta ahora se desconoce si son inductoras o blanco de Treg. 

Todos estos hallazgos abren múltiples interrogantes en cuanto al papel y características de las Treg durante la infección crónica, desconociéndose si son específicas contra componentes del virus, y la participación de antígenos del core del HBV en conducir su desarrollo y promover el microambiente de supresión. El entendimiento de todos estos aspectos podría abrir la posibilidad para el desarrollo de estrategias terapéuticas (a través de la manipulación del desarrollo de las Treg mediante cambios en la estructura de antígenos del VHB) que contribuyan con la eliminación viral en los individuos infectados crónicos. 

MANIPULACIÓN DE LA TOLERANCIA INMUNE COMO ESTRATEGIA TERAPÉUTICA. LAS CÉLULAS Treg COMO BLANCO PARA CONTROLAR LAS INFECCIONES 

La manipulación de las células Treg ofrece potencial terapéutico por cuanto su función puede resultar excesiva previniendo el establecimiento de una respuesta inmune protectora, mientras que en otras circunstancias este control no es suficiente para prevenir la Inmunopatología. 

Cuando las células Treg son activadas en el contexto de una infección, muchas células son afectadas incluyendo a las CDs. Las células Treg pueden formar agregados con CDs rápidamente, previniendo por un lado la formación de sinapsis inmune y por otro promoviendo al cambio de fenotipo en las CDs (178). Además, las células Treg disminuyen la expresión de moléculas co-estimuladoras, la producción de citocinas y la función presentadora de antígenos en las CDs (179). La producción de IL-10 y TGF-b por las Treg son elementos adicionales capaces de influir en el fenotipo tolerogénico de las CDs. Todos estos cambios pueden repercutir en la respuesta inmune efectora contra el patógeno. 

La manipulación de moléculas involucradas en la actividad de las Treg in vivo tales como: CTLA-4, TGF-b o IL-10 por separado o combinadas han probado ser efectivas en el control de muchas infecciones crónicas (52). Las estrategias para manipular la función y el número de células Treg, tienen gran potencial terapéutico. En muchas infecciones en ratones y en humanos la depleción de las células Treg ha resultado en potenciación de la respuesta inmune (113, 180). La identificación de moléculas que favorecen la migración tejido específica de las células Treg, tales como CCR4 o factores que favorecen su generación o sobrevivencia, pudieran representar elementos clave que permitirán a los investigadores diseñar estrategias para manipular sus funciones. 

En términos de las dificultades que hasta ahora ha representado el diseño de vacunas para el control de enfermedades infecciosas mortales tales como la malaria o la infección por VIH, debemos tener presente que la generación de una respuesta inmune protectora eficiente dependerá de condiciones que prevengan una respuesta regulatoria supresora concomitante. Las células Treg pueden controlar la intensidad de la respuesta de memoria ante agentes infecciosos. En estudios realizados utilizando una vacuna contra Lysteria monocytogenes, se ha demostrado que las células Treg limitaron la magnitud de la respuesta CD8+ específica, después del desafío secundario con la bacteria o la vacuna (181). De manera similar, el control del número de Treg previo a la vacunación con HBV, tuvo un efecto adyuvante sobre la calidad e intensidad de la respuesta inmune efectora (182). En un modelo animal de vacunación contra malaria, la depleción de células Treg durante la vacunación resultó en una respuesta inmune más duradera con mejor control de la diseminación del parásito, después del desafío (183). 

Cuando se utilizan condiciones subóptimas de estimulación antigénica, las células T antígeno-específicas convencionales pueden cambiar su fenotipo a Treg en la periferia, de tal manera que si la vacunación es realizada en condiciones subóptimas se pueden generar poblaciones de células Treg productoras por ejemplo de IL-10, que interfieren con la eficiencia de la vacunación y la generación de respuesta de memoria (184). 

Es importante destacar que la regulación es a menudo la consecuencia de estrategias complementarias múltiples, y durante procesos patológicos crónicos, muchas células pueden adquirir el fenotipo regulador. Usar las células Treg como blanco puede ser importante para reforzar la respuesta inmune y controlar la infección, pero esta estrategia debe usarse en conjunto con otras tales como el bloqueo de la producción de IL-10, la cual es producida a menudo por otras células. 

Finalmente, gran parte del daño tisular que ocurre durante los procesos infecciosos depende de la respuesta inmune montada por el hospedador, de tal manera que los mecanismos homeostáticos capaces de controlar el daño tisular concomitante son de especial interés y dentro de ellos se encuentran las células Treg. El balance entre permitir la respuesta inmune necesaria para eliminar el patógeno y minimizar la Inmunopatología es delicado y puede ser específico para cada patógeno. Cualquier terapia diseñada para mitigar la función de las Treg durante un cuadro infeccioso debe ser transitoria y compatible con el establecimiento de inmunidad específica para el parásito. Algunas de las estrategias implementadas involucran la expansión de las células Treg, como por ejemplo la IL-2 (185), y la inducción de esta población celular con anti-CD3 en el contexto de infección viral crónica (186).

CONCLUSIÓN

El descubrimiento de la tolerancia hace 50 años y la posterior caracterización de las células Treg ha permitido grandes avances en el entendimiento de los mecanismos de regulación fisiológica de la respuesta inmune y su contribución en el desarrollo de múltiples enfermedades, dentro de las que se destacan las infecciones crónicas. La disfunción de las Treg reportada durante la persistencia crónica de patógenos, es un hecho conocido y esta desregulación no es mera coincidencia, sin embargo no se tiene claro si estas células son la causa o la consecuencia de la permanencia de agentes infecciosos y del continuo desafío antigénico, por lo que es difícil predecir si su manipulación pudiera ayudar a resolver la infección crónica. De allí, que la importancia del estudio de su participación en la evolución e inmupatogenia de los procesos infecciosos crónicos es fundamental para identificar los puntos específicos de su intervención en la respuesta inmune por un lado y por el otro establecer en lo posible, diferencias en el reconocimiento antigénico dependiente de las poblaciones celulares Treg y los linfocitos T efectores, que permitan su manipulación oportuna. Sin embargo debe tenerse presente que cualquier terapia diseñada para mitigar la función de las Treg durante un cuadro infeccioso debe ser transitoria y compatible con el establecimiento de inmunidad específica para el parásito. Comprender el papel de las Treg durante las infecciones crónicas, pudiera contribuir al diseño de nuevas estrategias terapéuticas destinadas a manipular su función in vivo para favorecer la resolución de la enfermedad.

AGRADECIMIENTO

Los autores desean expresar su agradecimiento al FONACIT subvención G-2005 000407.

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