Análisis de las propiedades inmunosupresoras de las células mesenquimales y de su impacto sobre el efecto injerto contra leucemia en trasplantes alogénicos de progenitores hematopoyéticos

Resumen

Mesenchymal stromal cells (MSC) are non hematopoietic multipotent cells that can be obtained from different tissues, including bone marrow (BM-MSC) and adipose tissue (Ad-MSC). MSC are part of the bone marrow stroma, secrete a large amount of factors and cytokines, and differentiate into several tissues. MSC have unique immunosuppressive effects that have been used successfully to treat Graft-vs-Host- Disease (GVHD), a potentially severe complication of allogeneic hematopoietic stem cell transplants (allo-HSCT) mediated by donor¿s T lymphocytes. Our first objective was to investigate the soluble factors mediating the immunosuppressive properties of MSC over the main immune populations involved in GVHD. In activated T cells culture, the addition of MSC prevented their proliferation and changed their proinflammatory cytokine secretion profile to an anti-inflammatory one. In these co-cultures, MSC secreted high concentrations of PGE2 and its blockade restored T cell proliferation, confirming PGE2 implication in the MSC inhibitory effects. MSC also inhibited the maturation of myeloid (m-DC) and plasmocytoid (p- DC) dendritic cells, evidenced by their immunophenotype and cytokine secretion. The blockade of PGE2 detected in these co-cultures, gave way to the maturation of p-DC, but not of m-DC. This points PGE2 as a mediator of MSC effects over p-DC maturation. We have previously described that MSC prevented GVHD in a haploidentical HSCT mouse model. GVHD is closely associated with the beneficial Graft-vs-Leukemia effect (GVL), in which donor¿s T lymphocytes recognize malignant cells antigens, and destroy them. Thus, an immunosuppression by decreasing T lymphocytes¿ allo-reactivity could favour the development of the residual malignant disease after allo-HSCT. To investigate if MSC could impair the GVL effect, we developed a CML relapse mouse model by infusing BCR/ABL-transduced syngenic BM Lin- cells together with haploidentical BM cells. This generated a CML relapse-like syndrome. The infusion of haploidentical T lymphocytes prevented CML development because of a GVL effect, and animals died of GVHD. Strikingly, the additional infusion of MSC could not control GVHD, although no increase in leukemic cells or leukemic relapses was observed. The intense T lymphocytes¿ response against BCR/ABL detected in vitro could explain the reduced ability of MSC to prevent GVHD in a leukemic context. Las células estromales mesenquimales (MSC) son células multipotentes que pueden ser obtenidas de tejidos como la médula ósea y el tejido adiposo. Forman parte del estroma de la MO, secretan gran cantidad factores y citoquinas y diferencian in vitro hacia numerosos tejidos. Poseen propiedades inmunosupresoras únicas, siendo utilizadas con éxito para tratar la enfermedad del injerto contra el huésped (EICH), complicación severa de los trasplantes de progenitores hematopoyéticos alogénicos (alo-TPH) mediada por los linfocitos T del donante. Nuestro primer objetivo fue investigar factores solubles implicados en las propiedades inmunosupresoras de las MSC sobre las principales poblaciones del sistema inmune implicadas en el desarrollo del EICH. Las MSC en co-cultivo con linfocitos T activados inhibieron su proliferación y cambiaron su secreción de citoquinas de un perfil proinflamatorio a otro anti-inflamatorio. En estos co-cultivos se detectaron altos niveles de PGE2, y su bloqueo restauró la proliferación de los linfocitos T, confirmando su implicación en los efectos inhibitorios de las MSC. Las MSC también inhibieron la maduración de las CD mieloides (CD-m) y CD plasmocitoides (CD-p), demostrado por su inmunofenotipo y perfil de secreción de citoquinas. El bloqueo de la PGE2 en estos co-cultivos permitió la maduración de las CD-p pero no la de las CD-m. Esto indica que PGE2 participa en la inhibición de las MSC sobre la maduración de las CD-p. Habíamos demostrado previamente que las MSC previenen el EICH en un modelo de TPH haploidéntico de ratón. El EICH está estrechamente asociado al efecto beneficioso injerto contra leucemia (ICL), en el que los linfocitos T del donante reconocen antígenos de células malignas, eliminándolas. Una inmunosupresión podría favorecer el desarrollo de la enfermedad maligna al disminuir la alorreactividad de los linfocitos T. Para investigar si las MSC podía afectar el efecto ICL, desarrollamos un modelo de ratón de recaída de leucemia mieloide crónica (LMC) infundiendo progenitores hematopoyéticos singénicos, transducidos con el oncogén BCR/ABL, junto con progenitores de donantes haploidénticos. Esto generó un síndrome mieloproliferativo similar a una recaída de LMC. Al infundir esplenocitos haploidénticos se desarrolló un efecto ICL que previno la LMC, y los animales murieron de EICH. En este modelo se infundieron MSC que, sorprendentemente, no controlaron el EICH pero tampoco favorecieron un evidente desarrollo leucémico. La intensa respuesta de los linfocitos T detectada in vitro frente a las células con el oncogén BCR/ABL podría explicar la reducida eficacia de las MSC para controlar el EICH en un contexto leucémico.