El papel de Sema4A en la psoriasis
Nuevas investigaciones destacan el impacto de Sema4A en la psoriasis y la salud de la piel.
Rei Watanabe, M. Kume, H. Koguchi-Yoshioka, S. Nakai, Y. Matsumura, A. Tanemura, K. Yokoi, S. Matsuda, Y. Nakamura, N. Otani, M. Taminato, K. Tomita, T. Kubo, M. Wataya-Kaneda, A. Kumanogoh, M. Fujimoto
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- Papel de las Células Inmunitarias en la Psoriasis
- Importancia de las Células de la Piel
- Introducción a las Semaforinas
- Semaforina 4A (Sema4A)
- Enfoque de la Investigación
- Hallazgos sobre la Expresión de Sema4A en la Psoriasis
- Niveles Disminuidos de Sema4A en la Psoriasis
- Cambios en las Células Inmunitarias de la Sangre
- Impacto de Sema4A en Modelos de Ratón
- Síntomas Tipo Psoriasis Agravados en Ratones Sin Sema4A
- Infiltración de Células Inmunitarias
- Rol de Sema4A en los Queratinocitos
- Queratinocitos como Protectores
- Engrosamiento de la Piel
- Cambios en los Niveles de Citoquinas
- Características Compartidas con la Psoriasis Humana
- Características Similares en Modelos de Ratón
- El Papel de la Señalización MTOR
- Inhibición de la Señalización mTOR
- Resumen de Hallazgos
- Perspectivas Clave
- Direcciones Futuras
- Conclusión
- Fuente original
La psoriasis es una condición de la piel que provoca parches rojos y escamosos en la piel. Ocurre porque el sistema inmunológico se vuelve hiperactivo, lo que hace que las células de la piel crezcan demasiado rápido. Este crecimiento rápido provoca una acumulación de células en la superficie de la piel.
Papel de las Células Inmunitarias en la Psoriasis
Las células inmunitarias, especialmente las células T, tienen un rol importante en la psoriasis. Envían señales que aumentan la Inflamación en la piel. Un camino que es significativo en este proceso involucra dos proteínas clave llamadas interleuquina-23 (IL-23) e interleuquina-17 (IL-17). Estas proteínas ayudan a las células inmunitarias a comunicarse y desencadenar más inflamación.
Importancia de las Células de la Piel
Estudios recientes muestran que las células de la piel, no solo las inmunitarias, también son cruciales en la psoriasis. Estas células de piel incluyen queratinocitos, que forman la capa externa de la piel, fibroblastos, que ofrecen soporte, y células endoteliales, que forman los vasos sanguíneos. Ayudan tanto en el inicio como en el mantenimiento de la psoriasis.
Los queratinocitos sirven como una barrera que protege contra elementos externos. Liberan diferentes sustancias, incluyendo citoquinas y péptidos antimicrobianos, que ayudan a defender la piel y también pueden activar células inmunitarias.
Introducción a las Semaforinas
Las semaforinas son proteínas inicialmente conocidas por su papel en el desarrollo del sistema nervioso. Sin embargo, ahora se reconoce su importancia en varias funciones corporales, incluida la formación de vasos sanguíneos (angiogénesis) y las respuestas del sistema inmunológico.
Semaforina 4A (Sema4A)
Entre las semaforinas, Sema4A ha llamado la atención por su doble papel en enfermedades autoinmunitarias y cánceres. Dependiendo de la situación, Sema4A puede promover o reducir la gravedad de la enfermedad. Por ejemplo, puede ayudar en el funcionamiento normal del sistema inmunológico, pero también puede aumentar la inflamación en condiciones como la esclerosis múltiple y ciertos cánceres.
Enfoque de la Investigación
Este estudio busca entender el papel de Sema4A en la psoriasis mediante el examen de muestras de piel y sangre de personas con psoriasis y utilizando un modelo de ratón diseñado para imitar la enfermedad.
Hallazgos sobre la Expresión de Sema4A en la Psoriasis
Niveles Disminuidos de Sema4A en la Psoriasis
El examen de muestras de piel de individuos con psoriasis reveló que los niveles de Sema4A son más bajos en los queratinocitos durante los brotes de psoriasis en comparación con la piel sana. Mientras que otras células inmunitarias como las células dendríticas y macrófagos no mostraron diferencias significativas en los niveles de Sema4A entre la piel sana y la enferma, los queratinocitos exhibieron una marcada disminución en la expresión.
Cambios en las Células Inmunitarias de la Sangre
En las muestras de sangre de individuos con psoriasis, se encontró que los niveles de Sema4A eran más altos en ciertas células inmunitarias, como las células T CD4 y CD8, en comparación con las de individuos sanos. Sin embargo, la cantidad total de Sema4A en el suero era similar entre ambos grupos.
Impacto de Sema4A en Modelos de Ratón
Síntomas Tipo Psoriasis Agravados en Ratones Sin Sema4A
En experimentos con ratones que carecían de Sema4A (ratones Sema4AKO), los investigadores encontraron que aplicar un irritante para inducir una condición similar a la psoriasis provocó una inflamación de piel más severa en comparación con los ratones normales. Esta condición estaba relacionada con niveles más altos de IL-17A, un jugador clave en la inflamación de la psoriasis.
Infiltración de Células Inmunitarias
El análisis por citometría de flujo mostró que los ratones Sema4AKO tenían más células T que producían IL-17A en su piel en comparación con los ratones normales. Esta presencia aumentada de células productoras de IL-17A en la piel sugiere que la ausencia de Sema4A contribuye a un estado de enfermedad más severo.
Rol de Sema4A en los Queratinocitos
Queratinocitos como Protectores
Para determinar qué células eran responsables de la inflamación aumentada en los ratones Sema4AKO, los investigadores utilizaron ratones quiméricos de médula ósea. Encontraron que los ratones con Sema4A específicamente ausente de sus células de piel (pero no de células inmunitarias) tenían una inflamación peor, apoyando la idea de que los queratinocitos juegan un rol protector contra los síntomas tipo psoriasis.
Engrosamiento de la Piel
Curiosamente, incluso sin aplicar irritantes, la piel de los ratones Sema4AKO era un poco más gruesa. Esto indica que la ausencia de Sema4A puede llevar a una predisposición natural al engrosamiento de la piel, que es una característica de la psoriasis.
Cambios en los Niveles de Citoquinas
El análisis de la piel de los Sema4AKO reveló niveles aumentados de varias citoquinas involucradas en la inflamación, incluyendo CCL20 y TNF-alfa, comparado con la piel normal. Esto sugiere que Sema4A funciona para regular la inflamación y mantener la salud de la piel.
Características Compartidas con la Psoriasis Humana
Características Similares en Modelos de Ratón
Los cambios observados en los ratones Sema4AKO reflejan varias características vistas en la piel psoriásica humana, incluyendo piel engrosada y niveles aumentados de células T productoras de IL-17A. El análisis de expresión génica mostró que ciertos genes relacionados con la salud de la piel estaban sobreexpresados en estos ratones, similar a los encontrados en la piel no lesionada psoriásica.
MTOR
El Papel de la SeñalizaciónInvestigaciones adicionales sobre las vías de señalización en la piel revelaron que la vía mTOR (objetivo de rapamicina en mamíferos) estaba sobreexpresada en la piel de los ratones Sema4AKO y de individuos con psoriasis. Esta vía es importante para muchas funciones celulares, incluyendo crecimiento y metabolismo.
Inhibición de la Señalización mTOR
Los investigadores trataron a los ratones Sema4AKO con medicamentos que inhiben la señalización mTOR para ver si podía reducir los síntomas. Aunque el tratamiento no cambió el grosor de la piel, sí afectó la expresión de ciertos genes de queratina.
Resumen de Hallazgos
Perspectivas Clave
El estudio destaca que niveles más bajos de Sema4A en las células de la piel pueden llevar a características de la psoriasis. Los hallazgos sugieren que aumentar Sema4A o dirigirse a la vía mTOR en la piel puede ofrecer nuevas formas de tratar o prevenir la psoriasis.
Direcciones Futuras
Se necesita más investigación para entender completamente el papel de Sema4A en la salud de la piel y su potencial como objetivo de tratamiento para la psoriasis. Comprender las diversas vías de señalización y las interacciones celulares proporcionará una visión más profunda para gestionar esta condición crónica de la piel.
Conclusión
En general, esta investigación subraya la importancia de las células inmunitarias y de la piel en el desarrollo de la psoriasis. Abre caminos para tratamientos potenciales que se centren en restaurar los niveles de Sema4A o modular las vías de señalización relacionadas para mejorar la salud de la piel y gestionar la psoriasis de manera efectiva.
Título: Downregulation of Semaphorin 4A in keratinocytes reflects the features of non-lesional psoriasis
Resumen: AbstractPsoriasis is a multifactorial disorder mediated by IL-17-producing T cells, involving immune cells and skin-constituting cells. Semaphorin 4A (Sema4A), an immune semaphorin, is known to take part in T helper type 1/17 differentiation and activation. However, Sema4A is also crucial for maintaining peripheral tissue homeostasis and its involvement in skin remains unknown. Here, we revealed that while Sema4A expression was pronounced in psoriatic blood lymphocytes and monocytes, it was downregulated in the keratinocytes of both psoriatic lesions and non-lesions compared to controls. Imiquimod application induced more severe dermatitis in Sema4A knockout (KO) mice compared to wild-type (WT) mice. The naive skin of Sema4AKO mice showed increased T cell infiltration and IL-17A expression along with thicker epidermis and distinct cytokeratin expression compared to WT mice, which are hallmarks of psoriatic non-lesions. Analysis of bone marrow chimeric mice suggested that Sema4A expression in keratinocytes plays a regulatory role in imiquimod-induced dermatitis. The epidermis of psoriatic non-lesion and Sema4AKO mice demonstrated mTOR complex 1 upregulation, and the application of mTOR inhibitors reversed the skewed expression of cytokeratins in Sema4AKO mice. Conclusively, Sema4A- mediated signaling cascades can be triggers for psoriasis and targets in the treatment and prevention of psoriasis.
Autores: Rei Watanabe, M. Kume, H. Koguchi-Yoshioka, S. Nakai, Y. Matsumura, A. Tanemura, K. Yokoi, S. Matsuda, Y. Nakamura, N. Otani, M. Taminato, K. Tomita, T. Kubo, M. Wataya-Kaneda, A. Kumanogoh, M. Fujimoto
Última actualización: 2024-10-26 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.02.587777
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.02.587777.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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