Toll-like receptors as modulators of intestinal barrier function
Las patologías funcionales (síndrome del intestino irritable, IBS) e inflamatorias gastrointestinales (enfermedad inflamatoria intestinal, IBD) se caracterizan por alteraciones de la función barrera epitelial, con un aumento de la permeabilidad, y cambios en la microbiota intestinal. Los receptores...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2016 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:175802 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/175802 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Síndrome de l'intestí irritable Intestins |
| Sumario: | Las patologías funcionales (síndrome del intestino irritable, IBS) e inflamatorias gastrointestinales (enfermedad inflamatoria intestinal, IBD) se caracterizan por alteraciones de la función barrera epitelial, con un aumento de la permeabilidad, y cambios en la microbiota intestinal. Los receptores de tipo Toll (TLRs) participan en el reconocimiento bacteriano en el intestino y en el control neuroinmune local, estando, por tanto, implicados en la regulación de la función barrera del epitelio intestinal. El objetivo de este trabajo ha sido caracterizar la implicación de los receptores TLR5 y TLR7 en la regulación de la función barrera epitelial del colon. Para ello se ha caracterizado la función barrera epitelial, tanto en condiciones in vitro (electrofisiología y permeabilidad a macromoléculas en un sistema de cámaras de Ussing), como in vivo (permeabilidad a macromoléculas), tras la sobre-estimulación local de los receptores TLR5 y TLR7 con agonistas selectivos, flagelina e imiquimod, respectivamente, en rata y ratón. Los efectos en la función barrera se han caracterizado en condiciones normales, en estados de permeabilización del epitelio con DMSO, y en condiciones de inflamación (colitis inducida por dextrano sulfato de sodio -DSS-). Con la finalidad de definir el mecanismo de acción, se ha valorado la dinámica de las uniones estrechas epiteliales (expresión génica de proteínas -RT-qPCR- y distribución celular -inmunohistoquímica-) y la activación inmune local (expresión de citoquinas pro-inflamatorias). Los resultados obtenidos muestran que la sobre-estimulación del TLR7 del colon in vivo mejora la función barrera epitelial en la rata en condiciones fisiológicas, observando una reducción dosis-dependiente de la permeabilidad epitelial a macromoléculas evaluada en las cámaras de Ussing. No obstante, en condiciones de permeabilización del epitelio con DMSO, la sobre-estimulación del TLR7 causa un empeoramiento de la función barrera valorada in vivo. En ratones, la sobre-estimulación del TLR7 cólico in vitro no tiene efecto. Sin embargo, en un modelo de colitis inducida por DSS, reduce el aumento de la permeabilidad epitelial causado por la inflamación. Por tanto, parecen existir diferencias especie-específicas en los efectos de la sobre-estimulación del TLR7 cólico, pudiéndose observar tanto acciones promotoras como lesivas de la función barrera epitelial. La sobre-estimulación del TLR5 cólico agrava la disfunción de la barrera asociada a la inflamación (colitis inducida por DSS) en el ratón, incrementando la permeabilidad a macromoléculas. Sin embargo, la adición del agonista del TLR5, flagelina, en las cámaras de Ussing no afecta a la función barrera epitelial, ni en condiciones fisiológicas, ni durante la inflamación. En ningún caso, estos efectos moduladores de la función barrera se asociaron a cambios en la expresión génica de las principales proteínas de las uniones estrechas (claudina-2, claudina-3, ocludina, tricelulina, molécula de adhesión de la unión de tipo 1 y Zonula Occludens 1) ni a su distribución celular (claudina-2, claudina-3 y ZO-1). De la misma forma, los factores moduladores de la barrera, quinasa de la cadena ligera de la miosina y pro-glucagón (precursor del péptido similar al glucagón de tipo 2), tampoco presentaron cambios en su expresión asociados a la sobre-estimulación del TLR5 o del TLR7. Finalmente, se observó un efecto inmunomodulador receptor-específico. La sobre-estimulación del TLR7 reveló efectos potencialmente protectores al reducir la expresión de la citoquina pro-inflamatoria IL12-p40. Por el contrario, la sobre-estimulación del TLR5 tendió a aumentar la expresión de marcadores pro-inflamatorios, sugiriendo, por tanto, efectos pro-lesivos. En conclusión, estos resultados muestran la importancia de las interacciones microbiota-hospedador mediadas por TLRs en el control de la función barrera epitelial intestinal. Tanto el TLR7 como el TLR5 cólicos pueden considerarse potenciales dianas terapéuticas para el control de la función barrera y las respuestas inmunes locales en desórdenes funcionales e inflamatorios gastrointestinales como el IBD y el IBS. |
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