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Perspectivas sobre el papel de EBI2 en la respuesta inmune

La investigación revela cómo EBI2 afecta el sistema inmunológico en el cerebro.

― 7 minilectura


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GPR183, también llamado EBI2, es un receptor que se encuentra en células inmunitarias, específicamente en linfocitos B. Este receptor fue identificado por primera vez en 1993. Con el tiempo, los investigadores descubrieron que EBI2 es clave para muchos procesos en el sistema inmunológico, como la forma en que se mueven las células, cómo se señaliza la inflamación e incluso cómo se desarrollan ciertas células en el cerebro.

La sustancia más efectiva que se une a EBI2 es un tipo de molécula conocida como oxisterol, específicamente 7α,25-dihidroxi-colesterol (7α,25OHC). Esta molécula se forma a partir del colesterol a través de una serie de reacciones químicas en el cuerpo. Cuando hay 7α,25OHC presente, ayuda a dirigir las células inmunitarias a donde se necesitan, mostrando su papel importante en las funciones inmunitarias.

El Papel de las Enzimas en la Producción de Oxisteroles

Las enzimas responsables de hacer 7α,25OHC a partir del colesterol se llaman CH25H y CYP7B1. CH25H crea una molécula intermedia, 25-hidroxi-colesterol, que luego usa CYP7B1 para producir 7α,25OHC. Otra enzima, HSD3B7, ayuda a descomponer 7α,25OHC cuando ya no es necesario.

Los investigadores encontraron estas enzimas en pequeños vasos sanguíneos del cerebro, lo que sugiere que el cerebro puede producir y manejar sus propios niveles de oxisteroles. Esta producción y regulación son cruciales para mantener las respuestas inmunitarias en el cerebro.

Barrera Hematoencefálica y Entrada de Células Inmunitarias

Normalmente, el cerebro está protegido de sustancias no deseadas y células inmunitarias por la barrera hematoencefálica (BBB). Esta barrera está formada por células especiales que recubren los vasos sanguíneos del cerebro. Controla lo que puede entrar al cerebro, asegurándose de que solo pasen sustancias necesarias.

Sin embargo, en ciertas condiciones como la esclerosis múltiple (EM), esta barrera puede dañarse, permitiendo que las células inmunitarias entren al cerebro. Cuando esto sucede, las células llamadas linfocitos pueden invadir el tejido cerebral, contribuyendo a la inflamación y otros problemas. Estudios han mostrado que durante estas condiciones, los niveles de 7α,25OHC en el cerebro pueden aumentar, permitiendo que más células inmunitarias entren en la zona.

Inflamación y Oxisteroles

Durante la inflamación, como lo que pasa en la EM, las células inmunitarias liberan varias sustancias, incluyendo 7α,25OHC. Esta molécula puede promover más movimiento de células inmunitarias hacia el cerebro, empeorando la condición. Los investigadores observaron que los niveles de 7α,25OHC aumentan en animales con modelos experimentales de EM, lo que puede llevar a síntomas más severos.

El aumento de 7α,25OHC está relacionado con cambios en los niveles de sus enzimas productoras y degradantes. Por ejemplo, en un modelo de ratón de EM, se encontró que la enzima CH25H estaba más activa en la producción de 7α,25OHC durante la inflamación.

La Naturaleza Dinámica de los Niveles de Oxisterol

En humanos, los estudios mostraron que los niveles de diferentes formas de oxisteroles cambian durante enfermedades como la EM y otros trastornos neurodegenerativos. Algunos niveles de oxisterol disminuyen en el torrente sanguíneo pero pueden aumentar en el líquido cefalorraquídeo, que rodea el cerebro y la columna. Esto sugiere que el cuerpo está ajustando cómo maneja estas sustancias en respuesta a la enfermedad.

Entender cómo ocurren estos cambios podría señalar nuevas formas de tratamiento para condiciones neuroinflamatorias.

Métodos de Investigación

En estudios recientes, los investigadores usaron varios métodos para investigar los roles de EBI2 y sus enzimas relacionadas en el cerebro. Esto incluyó examinar cómo estos elementos se comportan en condiciones normales e inflamatorias usando modelos animales.

Los estudios involucraron pruebas que evaluaron niveles de genes y proteínas específicas, junto con observar cómo las células inmunitarias respondían a cambios en estas sustancias.

Pruebas en Animales

Se realizaron experimentos en ratones para observar cómo LPS, una sustancia que desencadena inflamación, afectaba a EBI2 y sus enzimas relacionadas. Los ratones recibieron inyecciones de LPS y sus cerebros fueron analizados en diferentes momentos después.

Medición de Niveles Enzimáticos

Los investigadores aislaron pequeños vasos sanguíneos de estos cerebros de ratón para medir las cantidades de EBI2, CH25H, CYP7B1 y HSD3B7 presentes. Comparando cómo cambiaban estos niveles con el tratamiento de LPS, obtuvieron información sobre cómo la inflamación afecta la respuesta inmunitaria del cerebro.

Pruebas de Migración de Células Inmunitarias

En entornos de laboratorio, se realizaron pruebas para evaluar cómo EBI2 afecta el movimiento de astrocitos, un tipo de célula cerebral, bajo condiciones inflamatorias. Los astrocitos de ratones fueron expuestos a LPS, y se midió su capacidad de migración. También se estudió el efecto de inhibir enzimas y receptores específicos en esta migración.

Hallazgos Clave

Expresión de EBI2 y Enzimas en el Cerebro

La investigación reveló que EBI2 y las enzimas involucradas en la producción de 7α,25OHC se encuentran en microvásculos cerebrales sanos. EBI2 estaba presente principalmente en células endoteliales, que forman el revestimiento de los vasos sanguíneos. También se co-localizó con pericitos y astrocitos, lo que indica que estas células juegan un papel en la gestión de los niveles de oxisterol.

Respuesta a la Inflamación

Los niveles de EBI2 y las enzimas involucradas en la producción de oxisterol cambian significativamente durante la inflamación. Los estudios mostraron que la expresión de EBI2 disminuye durante ciertos desafíos inflamatorios, mientras que las enzimas CH25H y CYP7B1 parecen aumentar.

Esta variación depende no solo de la respuesta inmunitaria general, sino también de los tipos específicos de células involucradas. Por ejemplo, las células endoteliales mostraron diferentes patrones de expresión enzimática en comparación con otras células del cerebro.

Efectos de los Tratamientos

Cuando los investigadores usaron inhibidores para bloquear la acción de CYP7B1 o la unión de 7α,25OHC a EBI2, notaron una reducción en la migración de astrocitos. Esto sugiere que dirigir estas vías podría ser una estrategia potencial para manejar la inflamación en el cerebro.

Implicaciones para la Investigación y Tratamiento Futuro

Los hallazgos de esta investigación abren puertas para nuevos tratamientos de enfermedades neuroinflamatorias. Al entender cómo EBI2 y las enzimas relacionadas funcionan en el cerebro durante la inflamación, los científicos pueden identificar posibles objetivos para el desarrollo de medicamentos.

Modulando los niveles de estas proteínas, podría ser posible cambiar cómo se dirigen y retienen las células inmunitarias en el cerebro. Este enfoque podría llevar a un mejor manejo de condiciones como la EM, donde la infiltración de células inmunitarias es una gran preocupación.

Conclusión

EBI2 y las enzimas responsables de producir 7α,25OHC son componentes esenciales en las respuestas inmunitarias que ocurren en el cerebro. Sus niveles son dinámicos y cambian en respuesta a la inflamación, afectando cómo las células inmunitarias interactúan con el entorno cerebral.

Se necesitan más estudios para explorar los mecanismos completos detrás de estos procesos y cómo pueden ser manipulados para beneficios terapéuticos. A medida que se desarrolla más investigación, hay esperanza para tratamientos innovadores que puedan alterar el curso de las enfermedades neuroinflamatorias y mejorar los resultados de los pacientes.

Fuente original

Título: Systemic inflammation modulates the levels of EBI2 and 7α,25-OHC synthesizing (CH25H, CYP7B1) and degrading (HSD3B7) enzymes in brain microvascular cells

Resumen: The endogenous ligand for the EBI2 receptor, oxysterol 7,25OHC, crucial for immune responses, is finely regulated by CH25H, CYP7B1 and HSD3B7 enzymes. Lymphoid stromal cells and follicular dendritic cells within T cell follicles maintain a gradient of 7,25OHC, with stromal cells increasing and dendritic cells decreasing its concentration. This gradient is pivotal for proper B cell positioning in lymphoid tissue. In the animal model of multiple sclerosis, the experimental autoimmune encephalomyelitis, the levels of 7,25OHC rapidly increase in the central nervous system driving the migration of EBI2 expressing immune cells through the blood-brain barrier (BBB). To explore if blood vessel cells in the brain express these enzymes, we examined normal mouse brain microvessels and studied their expression changes during inflammation. EBI2 was abundantly expressed in endothelial cells, pericytes/smooth muscle cells, and astrocytic endfeet. CH25H, CYP7B1, and HSD3B7 were variably detected in each cell type, suggesting their active involvement in oxysterol 7,25OHC synthesis and gradient maintenance under normal conditions. Under acute inflammatory conditions, EBI2 and synthesizing enzyme modulation occurred in brain vasculature, with variations based on the enzyme and cell type. Significant species-specific differences emerged in EBI2 and enzyme levels between mouse and human BBB-forming cells. Overall, our investigation suggest a direct role of the brain microvascular cells in regulating 7,25OHC levels, shedding light on potential therapeutic targets for neuroinflammatory disorders.

Autores: Aleksandra Rutkowska, F. Caratis, B. Karaszewski, I. Klejbor, T. Furihata

Última actualización: 2024-05-04 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.04.16.537063

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.04.16.537063.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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