p21 regulates IFN-y production and autoimmunity by controlling recurrent T cell activation

Resumen

La homeostasis del sistema inmune es un proceso crítico por el cual el cuerpo establece y sustenta la tolerancia celular. Esta función se logra equilibrando la activación celular, el crecimiento y la muerte. La hiperactivación de las células T conduce a la autoinmunidad y a enfermedades relacionadas como el lupus eritematoso sistémico. Anteriormente identificamos a la proteína p21 como un regulador de manifestaciones autoinmunes. Si bien varios estudios posteriores de nuestro grupo y de otros laboratorios abordaron el efecto p21 sobre las células T y la autoinmunidad, el mecanismo por el cual p21 dirige su efecto supresor de la autoinmunidad sigue siendo un tema de debate. En este trabajo demostramos que p21 afecta la vía de activación de células T efectoras / memoria (de tipo memoria) reestimuladas pero no de células T naïve. Este efecto de p21 es independiente de las propiedades reguladoras del ciclo celular que han sido descritas y publicadas anteriormente para p21. Posteriormente a la estimulación secundaria TCR-dependiente de células T preactivadas, se observó un aumento en los indicadores de la activación temprana de células T tales como p-AKT, p- PKCθ y p-p65 en p21-/- en comparación con células T de tipo salvaje (wild type – WT T-cells). Además, la deficiencia de p21 llevó a un aumento de los niveles de CARMA1, BCL10 y TRAF6, que inducen la activación de NF-κB. Para demostrar si la falta de p21 aumenta la respuesta de las células T, por una vía TCR-independiente, se estimularon células T preactivadas con IL 12/IL-18. Se demostró que este tratamiento resultó en una mayor producción de IFN-γ en células T p21-/- en comparación con las células T WT (wild type). Esta característica de las células T p21-/- estimuladas con citoquinas se asoció a un aumento de los indicadores de activación, de igual modo que la restimulación TCRdependiente. Para confirmar que este efecto de p21 sobre la activación de células T prestimuladas, observadas en las células T p21-/-, no era consecuencia de un efecto de falta de p21 sobre la maduración de las células T y/o sobre la activación primaria, utilizamos tecnología siRNA para reducir la expresión de p21 tras la activación de células T primarias. Los niveles más bajos de p21 condujeron a un aumento de los elementos implicados en la vía de activación de las células T. Para establecer aún más el vínculo entre p21 y la activación de células T, sobreexpresamos p21 durante la activación secundaria. p21 se clonó en vectores YFP. Después de la transfección, se observaron niveles disminuidos de p-p65, p-AKT, p- PKCθ, CARMA1 y TRAF6. En general, estos resultados indican que p21 es un regulador negativo de los elementos clave de activación en células T estimuladas repetidamente. Como estos elementos son comunes a la activación de células T que son TCR-dependientes y citoquina-dependientes, concluimos que p21 podría afectar a una vía compartida por los dos procesos de activación. La activación mitocondrial de ROS (especies reactivas de oxígeno) es una de tales vías mencionadas. Se encontró que la falta de p21 llevó a un aumento de la producción mitocondrial ROS, lo que a su vez provocó un aumento en los indicadores de activación vinculados a la falta de p21. Los inhibidores específicos de la producción de ROS mitocondrial inhibieron el aumento de estos efectos. En conclusión, nuestros datos muestran que la activación de células T prestimuladas, las cuales tienen un fenotipo de memoria, por estimulación secundaria TCRdependiente o TCR-independiente, depende de p21 para controlar su respuesta. La ausencia de p21 provoca una mayor producción de ROS mitocondrial, lo que da lugar a un aumento de los factores de activación de las células T y finalmente conduce a la activación de NF-κB o a la producción de IFN-γ. Los efectos de p21 sobre la activación de las células T también se estudiaron en el contexto de la autoinmunidad. Los ratones p21-/-/lpr desarrollan una enfermedad autoinmune severa y mueren por esta causa. En este estudio, explicamos cómo la falta de p21 aumenta la autoinmunidad lpr, ya que la ausencia de p21 aumenta la actividad de las células T y la producción de IFN-γ.