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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE CIENCIAS “Vías de glicosilación en linfocitos T asociadas al transductor de señales y activador de la transcripción-6 en un modelo de ratón knockout” T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULODE: BIÓLOGA P R E S E N T A : JANETTE ARIAS ESCOBEDO DIRECTOR DE TESIS: Dr. FRANCISCO JAVIER URREA RAMÍREZ 2014 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. Agradecimientos A mis padres Francisco y Leticia, por todo ese cariño y confianza que han depositado en mí. Son los mejores padres del mundo, los quiero mucho. A mis hermanos Adriana, Gerardo, Paco y Oscar por estar conmigo en todo momento y ayudarme cuando lo necesitaba, a pesar de que se desesperaban y me gritaban se les agradece. Sobre todo por formar esta bonita familia. A mis tíos Bulmaro y Lucia, por todo ese apoyo que me han brindado y estar al pendiente de su sobrina/ahijada gracias infinitas ya que ustedes son como mis segundos padres. Al Taller de “Respuesta inmune humoral y celular en diferentes tipos de hipersensibilidad” de la Facultad de Ciencias de la UNAM, que me permitió ampliar mis habilidades y criterios en el tema con ayuda de los académicos que forman parte de este. A los sinodales: Dr. Ricardo Lascurain, Dr. Edgar Zenteno, M. en C. Erasmo Martínez y Dr. Mario Moreno por regalarme un poco de su tiempo al revisar este trabajo y porque con sus comentarios y sugerencias mejoraron la calidad del mismo. Al mejor profesor, tutor y amigo que se puede pedir Dr. Francisco Urrea por todo este apoyo y confianza que me ha brindado a lo largo de estos años. Por esas tortas y “bebidas energizantes” que después de una larguísima jornada laboral nos caían muy bien. Y por último pero no menos importante a mis amigos de la carrera. De no haber sido por ustedes me habría aburrido un buen, son bien buena onda muchachos y muchachas, me caen re-‐bien. Y no, no soy tan miserable como piensan para no dedicarle unas bellas y hermosas palabras a cada uno de ustedes. Eric, por convertirte en mi pambolero favorito, no debería de agradecerte ya que siempre me sonsacabas para no entrar a clases y ver el fut. Sin embargo, nos la pasábamos muy bien ;) Olivia por prestarnos tu casa y armar esas noches imparables de peleas con sangre, groserías y demás, ya que eso nos unió más como amigos, obvio me refiero a las noches gamer ;) Daniel y Armando, por fomentar el bullying, no seríamos nada sin el. Nunca olvidaré esa bonita clase que tomamos juntos donde aprendimos que “camarón que se duerme se lo lleva la corriente” verdad Daniel xD Luis, por organizar esos seminarios y promover el conocimiento científico, que bueno que esa tradición no se ha perdido. Y gracias por hacer mi estancia en el laboratorio más divertida :D Laura ¡¡Regina!! No cabe duda alguna que siempre me contagias con tu buen humor. Gracias por tomar plantas conmigo, la verdad odiaba el horario pero cada clase hacías que fuera muy amena :D Rubén a ti te debo ese bonito sobrenombre que tengo ahora ⌐_⌐ gracias por eso. Al igual que por esas sarta de tonterías que solemos decir que nos hace morir de risa :b Miguel por esos pocos, pero increíbles momentos que hemos pasado juntos. Y el ser serio no te hace aburrido, te hace ser interesante :D Teresa, por soportar todo el bullying que te hago xD la verdad desde el primer día que te conocí (cuando te presentaste en filos) supe que nos llevaríamos muy bien, lo cual confirmo cada vez que nos juntamos y hacemos tonterías. Espero y nunca se acaben ;) A todos ustedes, muchas gracias por esos momentos que hemos pasado a lo largo de estos años, nunca se los he dicho pero los quiero mucho. Mejores amigos no pude encontrar ÍNDICE Lista de abreviaturas Resumen.......................................................................................................................................... 3 I. Introducción………………………………………………………………………………………………………………...... 4 Generalidades sobre los sacáridos en proteínas……………………………………………………………. 4 Glicosilación de proteínas……………………………………………………………………………………………… 4 N-‐glicosilación………………………………………………………………………………………................... 5 O-‐glicosilación…………………………………………………………………………………………................ 6 Lectinas y patrones de glicosilación en linfocitos T……………………………..…………………………. 8 Linfocitos T……………………………………………………………………………........................................... 10 Respuestas celulares tipo Th1, Th2 y Th17…………………………………………………………………….. 12 Vías de señalización involucradas en la generación de las subpoblaciones Th………………. 13 Transductor de Señales y Activador de la Transcripción (STAT)…………………………………….. 14 Estructura……………………………………………………………………………………………………………….16 STAT-‐6…………………………………………………………………………………………………………………………… 16 II. Antecedentes....................................................................................................................... 18 III. Planteamiento del problema………………………………………………………………………………………… 19 IV. Hipótesis…………………………………………………………………………………………………………………………. 19 V. Objetivos………………………………………………………………………………………………………………………... 20 General………………………………………………………………………………………………………………………….. 20 Particulares……………………………………………………………………………………………………………………. 20 VI. Materiales y método……………………………………………………………………………………………………… 21 Ratones………………………………………………………………………………………………………………………….. 21 Anticuerpos……………………………………………………………………………………………………………………. 21 Lectinas…………………………………………………………………………………………………………………………. 21 Sacrificio de ratones y obtención de células………………………………………………………………………………. 22 PCR en punto final para genotipificación de ratones BALB/c WT y BALB/c STAT-‐6-‐/-‐……… 22 Ensayo de inhibición de lectinas mediante la unión con sacáridos…………………………….. 23 Determinación de los patrones de glicosilación de células CD4+ y CD8+ por citometría de flujo………………………………………………………………………………………………………………………….. 24 Cultivo celular para la determinación de los patrones de glicosilación de células CD4+ y CD8+ por citometría de flujo………………………………………………………………………………………….. 25 Modelo para la inducción de asma murino…………………….……………………………………………… 25 Análisis estadístico…………………………………………………………………………………………………………. 26 VII. Resultados…………………………………………………………………………………………………………………….. 27 Genotipificación de los ratones BALB/c WT y STAT-‐6-‐/-‐…………………………………..……………… 27 Determinación de la especificidad de las lectinas……………..………………………………………..… 28 Proporción de células CD4+ y CD8+ en ratones WT y STAT-‐6-‐/-‐………………………………………. 29 Porcentaje de células CD4+ y CD8+ en reposo reconocidos por lectinas……………………….. 30 Cambios en los patrones de glicosilación de membrana inducidos por la activación de células CD4+ y CD8+ de ratones WT y STAT-‐6-‐/-‐........................................................... 31 Comparación de los patrones de glicosilación de membrana de células CD4+ y CD8+ en reposo y activados entre ratones WT y STAT-‐6-‐/-‐…………………………………………………………… 34 Participación de STAT-‐6 en la glicosilación de membrana de células CD4+ y CD8+ en un modelo murino de respuesta tipo Th2 inducido por Ovoalbúmina (Asma)……………………. 36 Confirmación del modelo murino asmático por pletismografía e histopatología…………… 36 Posible participación de STAT-‐6 en la glicosilación de membrana de células CD4+ y CD8+ durante una respuesta de tipo Th2 (Asma)…………………………………………………….. 38 VIII. Discusión…………………………………………………………………………………………………………………. 40 IX. Conclusiones................................................................................................................ 47 X. Perspectivas………………………………………………………………………………………………………….... 48 XI. Referencias……………………………………………………………………………………………………………… 49 Página | 1 Lista de abreviaturas AAL Aleuria aurantia lectina ALL Amaranthus leucocarpus lectina Asn Asparagina Con A Concanavalina A lectina DNA Ácido desoxirribonucleico Dol-‐P Dolicol fosfato Dol-‐P-‐Glc Dolicol fosfato glucosa Dol-‐P-‐Man Dolicol fosfato manosa ECL Erythrina cristagalli lectina Fuc Fucosa FucT-‐VII Fucosiltransferasa-‐VII GDP-‐Man Guanosín difosfato manosa Gal Galactosa Gal-‐I Galectina-‐I GalNAc N-‐acetilgalactosamina GlcNAc N-‐acetilglucosamina GlcNAc-‐P N-‐acetilglucosamina fosfato GlcNAc-‐PP-‐Dol N-‐acetilglucosamina pirofosfato dolicol Glc Glucosa LacNAc N-‐Acetillactosamina MAA Maackia amurensis lectina Página | 2 Man Manosa MFI Media de la intensidad de fluorescencia OVA Ovoalbúmina PBA PBS + albumina sérica bovina y azida de sodio PBS Amortiguador de fosfatos PHA Aglutinina de Phaseolus vulgaris PNA Aglutinina de Arachis hypogaea pp-‐GalNAcT Polipéptido N-‐acetilgalactosaminatransferasa RE Retículo endoplasmico Ser Serina SNA Sambucus nigra lectina ST3Gal β-‐Galactosidasa α2-‐3-‐sialiltransferasa ST6Gal β-‐Galactosidasa α2-‐6-‐sialiltransferasa STAT Transductores de señales y activadores de la transcripción STAT-‐6-‐/-‐ Mutante no codificante para STAT-‐6 Thr Treonina UDP-‐GalNAc Uridina difosfato N-‐acetilgalactosamina UDP-‐GlcNAc Uridina difosfato N-‐acetilglucosamina WT Tipo silvestre Página | 3 Resumen La glicosilación de proteínas es una modificación postraduccional que confiere un control de calidad para la proteína, así como diversas propiedades para su estabilidad y resistencia a proteasas, sin embargo no está claro cuáles son los mecanismos que pudieran estar regulando este proceso. Actualmente, son muy pocos los trabajos que han relacionado la expresión de azúcares de membrana con la actividad enzimática regulada por factores de transcripción. STAT-‐6 es un factor de transcripción esencial para la vía de síntesis de la IL-‐4 y junto con GATA-‐3 participa en la diferenciación de linfocitos T CD4+ tipo Th2. Se ha reportado que los factores de transcripción T-‐bet y GATA-‐3 regulan la expresión de glicosiltransferasas como FucT-‐VII y ST6Gal-‐I, enzimas claves para la migración y susceptibilidad a apoptosis en linfocitos T CD4+ Th1 y Th2, estos datos sugieren que STAT-‐6 regula mediante su interacción con GATA-‐3 diversas vías de glicosilación que son esenciales para la funcionalidad de los linfocitos T. Sin embargo, estos datos han sido obtenidos mediante la manipulación de GATA-‐3 y no de STAT-‐6 por lo que no se conocen cualesson las vías que podrían estar siendo reguladas por este factor de transcripción de manera directa o indirecta mediante la interacción con otras moléculas blanco diferentes a GATA-‐3. El objetivo de este estudio es identificar el patrón de glicosilación de membrana regulado por STAT-‐6 en las células T CD4+ y T CD8+ durante el proceso de activación celular utilizando como estimulo anti-‐CD3 y anti-‐CD28 para posteriormente analizar mediante el uso de lectinas y citometría de flujo. También se utilizo un modelo de Asma alérgica inducida por Ovoalbúmina para simular una respuesta tipo Th2 y estudiar el proceso de glicosilación durante esta respuesta humoral dependiente de STAT-‐6. Los resultados mostraron que la ausencia de STAT-‐6 aumenta el reconocimiento de linfocitos T CD4+ 45% (±15.6) con respecto a los WT 13.8% (±4.1), de manera similar en linfocitos T CD8+ 69.8% (±9.9) con respecto a los WT 25.6% (±6.3) reconocidos por la lectina PHA. La activación policlonal con anti-‐CD3 y anti-‐CD28 mostró que en ratones deficientes en STAT-‐6, con respecto a los WT, incrementaron los ligandos de las lectinas Con A, PNA, SNA, MAA y PHA en linfocitos T CD4+ y Con A, PNA, SNA, MAA, PHA y ECL en linfocitos T CD8+. Mientras que en linfocitos T CD4+ y T CD8+, en una respuesta tipo Th2, se observó una tendencia aparentemente contraria al modelo de activación in vitro, ya que los linfocitos tanto T CD4+ como T CD8+ de ratones WT mostraron un patrón de glicosilación mayor que las células de los STAT-‐6-‐/-‐, para las lectinas MAA, SNA, AAL, PNA y PHA. Estos resultados sugieren un papel regulador por parte de STAT-‐6 en los ligandos sacarídicos reconocidos por las lectinas Con A, ECL, MAA, PHA, PNA y SNA abriendo un nuevo panorama para el estudio de las glicosiltransferasas responsables de la creación de estos ligandos sacarídicos. Página | 4 I. Introducción Generalidades sobre los sacáridos en proteínas Los sacáridos son componentes importantes de todos los organismos vivos y desempeñan diversas funciones. Algunos son componentes estructurales de las células, otros funcionan como sitios de reconocimiento en las superficies celulares, y otros más sirven como fuente principal de energía metabólica [Yurkanis, 2008]. Todas las células e innumerables macromoléculas en la naturaleza presentan cadenas de azúcares unidos covalentemente; denominados genéricamente como “glicoconjugados” [Horton et al., 2008]. Los sacáridos, junto con los lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, conforman uno de los cuatro componentes básicos de la célula y también de los más abundantes y diversos biopolímeros de la naturaleza [Yurkanis, 2008]. El proceso mediante el cual se enlazan estos sacáridos a proteínas, lípidos y ácidos nucleicos se denomina “glicosilación” [Varki et al., 2009]. Glicosilación de proteínas La glicosilación de proteínas es una modificación postraduccional que ocurre por la unión enzimática de sacáridos [Spiro, 2002]; no confundir, con el proceso no enzimático de unión de sacáridos a proteínas conocido como glicación [Gugliucci, 2000]. La glicosilación es de suma importancia para la proteína ya que confiere un control de calidad durante su conformación, así como diversas propiedades para su estabilidad y resistencia a proteasas Página | 5 [Ohtsubo & Marth, 2006]. Se sabe que los sacáridos pueden ser una parte esencial en las interacciones glicoproteína-‐glicoproteína participando en la regulación celular evitando o promoviendo dichas interacciones [Rudd et al., 2001]. La glicosilación de proteínas puede ser específica de especie y hasta del tipo celular dentro de un mismo organismo [Freire et al., 2002]. En mamíferos la glicosilación de proteínas puede estar dispuesta en dos grupos principales, N-‐glicosilación y O-‐glicosilación. N-glicosilación La N-‐glicosilación es el resultado de la unión covalente entre una N-‐acetilglucosamina (GlcNAc) a residuos de Asparagina (Asn), en una secuencia consenso de tres aminoácidos iniciando con Asn seguida de cualquier otro aminoácido, excepto Prolina, y Serina o Treonina (Ser o Thr) [Freire et al., 2002]. La síntesis general inicia con el precursor de N-‐ glicanos en la cara citoplásmica del retículo endoplásmico (RE) por la transferencia de GlcNAc-‐fosfato (GlcNAc-‐P), a partir de uridina difosfato-‐GlcNAc (UDP-‐GlcNAc), a la molécula de dolicol fosfato (Dol-‐P) formando GlcNAc-‐pirofosfato dolicol (GlcNAc-‐PP-‐Dol), esta etapa está catalizada por la transferasa GlcNAc-‐I-‐P. Posteriormente una segunda GlcNAc y cinco residuos de Manosa (Man) se transfieren de forma gradual a partir de UDP-‐GlcNAc y Guanosín Difosfato-‐Man (GDP-‐Man), respectivamente, para generar la molécula Man5GlcNAc2-‐PP-‐Dol en el lado citoplásmico del RE (Fig. 1) [Varki et al., 2009]. Cada una de las uniones sacaridicas son catalizadas por glicosiltransferasas específicas [Spiro, 2002]. Por un mecanismo de volteo o traslocación, denominado “flipped”, los precursores trasladan la Man5GlcNAc2-‐PP-‐Dol a través de la bicapa de la membrana del Página | 6 RE de modo que el glicano se expone al lumen del mismo. La agrupación del precursor de Dol-‐PP-‐glicano se completa con la unión de cuatro manosas y tres glucosas donadas por Dol-‐P-‐Man y Dol-‐P-‐Glucosa(Dol-‐P-‐Glc), respectivamente. Este glicano de 14 azúcares está listo para la transferencia a la Asn, en la secuencia Asn-‐X-‐Ser/Thr. Todos los N-‐glicanos comparten el núcleo sacarídico común Man3GlcNAc2Asn, el cual continúa siendo modificado por diferentes glicosiltransferasas en el aparato de Golgi, que dan lugar a tres patrones de N-‐glicanos: oligomanosas, complejos e híbridos [Varki et al., 2009] (Fig. 2). Figura 1. Síntesis general de N-‐glicanos. En la imagen se observa la síntesis completa de N-‐glicanos a partir de Dol-‐P y la serie de uniones de sacáridos como GlcNAc, Man y Glc hasta llegar al dolicol-‐PP-‐ Glc3Man9GlcNac2, el cual se une a la secuencia Asn-‐X-‐Ser/Thr de la proteína. Imagen tomada de Essentials of Glycobiology. 2nd edition. Cold Spring Harbor (NY): Cold Spring Harbor Laboratory Press; 2009. Chapter 8.Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1917/. O-glicosilación La O-‐glicosilación denominada también como de tipo mucina es producto de la unión covalente de una N-‐acetilgalactosamina (GalNAc) a la fracción hidroxilo de una Ser o Thr Página | 7 de una proteína en tránsito en el aparato de Golgi [Spiro, 2002]. A diferencia de la N-‐ glicosilación, en los O-‐glicanos no se ha identificado una secuencia consenso, sin embargo, y contrariamente a lo que sucede en la N-‐glicosilación, en la glicosilación tipo O, los sitios susceptibles para este tipo de glicosilación pueden contener cercano un residuo de Prolina, aunque no es estrictamente necesario; además, se sabe que la unión sacarídica de GalNAc es catalizada por diversas glicosiltransferasas. El primer paso para la síntesis de estas glicoproteínas, se asocia con la transferencia de GalNAc a partir de UDP-‐GalNAc, esta reacción está catalizada por el polipéptido N-‐acetilgalactosaminatransferasa (pp-‐ GalNAcT), directamente a la región hidroxilo de la Ser o Thr de una proteína. La GalNAc unida a la proteína se denomina antígeno Tn (Fig.3) [Varki et al., 2009]. La unión de galactosa (Gal) al antígeno Tn en posición β1-‐3, mediante la transferasa Galβ1-‐3 core 1, genera al núcleo-‐1 (antígeno T) [Spiro, 2002]. Actualmente, se han identificado ocho diferentes núcleos de O-‐glicanos, a partir de los cuales ocurre la elongación de la cadena oligosacarídica (Fig. 3) [Freire et al., 2002]. Figura 2. Tipos de N-‐glicanos. Los N-‐glicanos se disponen en tres tipos que son: Oligomanosa, cuenta únicamente con manosas unidas al núcleo; complejo, presenta dos ramificaciones, cada una con GlcNAc, Gal y ácido N-‐Acetilneuramínico además de una fucosa en la primer GlcNAc; híbrido, cuenta con una porción de los dos anteriores. También se puede apreciar el núcleo sacarídico en común que comparten los tres patrones de N-‐glicanos (líneas punteadas). Página | 8 Figura 3. Núcleos en O-‐glicanos. Durante la primera etapa de la O-‐glicosilación, la unión de GalNAc a un residuo de Thr o Ser en la cadena polipeptídica, se forma la estructura conocida como antígeno Tn, este será el punto de partida para la formación de los 8 núcleos de O-‐glicanos. La diferencia entre el núcleo 5 y 7 radica en el enlace GalNAc-‐GalNAc, α1-‐3 y α1-‐6 respectivamente. Lectinas y patrones de glicosilación en linfocitos T Al conjunto de N-‐ y O-‐glicanos presentes en la superficie celular en un tiempo o estado determinado suele denominarse “patrón de glicosilación”, este tipo de patrones han sido estudiados con lectinas y han permitido conocer la importancia de la glicosilación celular y su relación con diversos procesos inmunológicos [Daniels et al., 2002]. Las lectinas son glicoproteínas (de plantas o animales), con la capacidad de reconocer específicamente determinados azucares o cadenas oligosacaridicas; se han utilizado ampliamente para estudiar los patrones de glicosilación y los cambios estructurales que sufren las proteínas durante la maduración y activación de los linfocitos T; también, se han empleado para Página | 9 distinguir o aislar distintos subgrupos celulares dentro de las poblaciones de linfocitos T [Amado et al., 2004; Hernández et al., 2005; Ashraf & Khan, 2003]. Las lectinas poseen especificidad a secuencias sacarídicas, por ejemplo, la lectina de Amaranthus leucocarpus (ALL) y la aglutinina de Arachis hypogaea (PNA) reconocen al disacárido Galβ1-‐3GalNAc [Hernández et al., 2002]. No obstante de poder reconocer la misma estructura estas lectinas no reconocen los mismos patrones de glicosilación sobre la superficie celular de los linfocitos T [Ortíz et al., 2002; Daniels et al., 2002]. Esto nos habla de la capacidad selectiva que presentan las lectinas, al reconocer no sólo a su ligando en una glicoproteína, sino también a la conformación y distribución de su ligando dentro de la misma estructura glicoproteínica. Dentro de las células que conforman al sistema inmunitario, los linfocitos T han sido los más estudiados acerca de su patrón de glicosilación, el cual, cambia tras su activación y diferenciación en células efectoras [Amado et al., 2004; Galvan et al., 1998]. Diferentes trabajos han identificado el patrón de glicosilación que siguen los linfocitos desde que se encuentran en el timo hasta quese convierten en células T efectoras [Amado et al., 2004; Daniels et al., 2002]. Durante el desarrollo de los linfocitos T se han observado cambios con respecto a sus glicoproteínas de membrana, dichos cambios han sido relacionados con la actividad y expresión enzimática de glicosiltransferasas como β-‐ Galactosiltransferasa, α2-‐6-‐sialiltransferasa (ST6Gal) y α2-‐3-‐sialiltransferasa (ST3Gal), en N-‐glicanos de la molécula CD45, las cuales tienden a incrementar o disminuir durante el desarrollo de los linfocitos T [Baum et al., 1996]. Una modificación muy común en la Página | 10 glicosilación, es la unión de ácido siálico a las glicoproteínas de membrana, este evento es potencialmente un mecanismo eficiente para la modulación de interacciones célula-‐célula durante el desarrollo de los timocitos medulares y propiamente de los linfocitos T maduros; estas estructuras unidas ya sea mediante enlaces α2-‐3 o α2-‐6 pueden ser reconocidas específicamente por las lectinas de Maackia amurensis (MAA) o de Sambucus nigra (SNA), respectivamente (Tabla 1) [Comelli et al., 2006]. Un ejemplo de este proceso de sialidación ocurre tras la diferenciación de los linfocitos T cooperadores, en la cual se ha observado una mayor expresión de la enzima ST3Gal-‐I, impidiendo así la formación del núcleo-‐2 de O-‐glicanos en células Th2 [Grabie et al., 2002]. Además del reconocimiento de carbohidratos, hay lectinas que poseen actividad mitogénica sobre los linfocitos T, tal es el caso de la aglutinina de Phaseolus vulgaris (PHA) y la lectina Concanavalina A (Con A) las cuales se unen a sus receptores en los linfocitos T estimulando la permeabilidad de la membrana a diferentes metabolitos como el Ca+ e iniciando así la activación y división celular [Ashraf & Khan, 2003]. Linfocitos T Los linfocitos T se subdividen en tres subpoblaciones: los linfocitos T cooperadores (Th), linfocitos T citotóxicos y los linfocitos Treg [Abbas et al., 2008]. Los linfocitos T cooperadores presentan CD4 como marcador de membrana, estos linfocitos colaboran tanto con linfocitos B en el desarrollo de una respuesta humoral, como con los linfocitos T citotóxicos, además, pueden modular la función de macrófagos y regular la respuesta inmune contra agentes patógenos. Los linfocitos T citotóxicos presentan CD8 como Página | 11 marcador de membrana, su función es contribuir con la respuesta inmunitaria celular en la eliminación de células que han sido infectadas por virus o diferentes patógenos intracelulares [Kindt et al., 2007]. Por su parte, los linfocitos T reguladores desempeñan un papel fundamental para mantener la tolerancia a antígenos propios y la homeostasis [Vergara, 2009]. El linfocito T CD4+ se puede dividir en subpoblaciones celulares: como las células cooperadoras Th1 y Th2, responsables de la inmunidad celular y la inmunidad humoral, respectivamente [Glimcher & Murphy, 2000]; las células T cooperadoras Th17, a las cuales se les ha relacionado con la inflamación del tejido y la exacerbación de la patología autoinmune [Zhu & Paul, 2008]. Tabla 1. Algunas de las Lectinas vegetales empleadas para el estudio de glicoproteínas. Lectina Abreviatura Especificidad Aleuria aurantia Amaranthus leucocarpus Arachis hypogaea Concanavalina A Erythrina cristagalli Jacalina Maackia amurensis Phaseolus vulgaris Pisum sativum Sambucus nigra Vicia villosa AAL ALL PNA Con A ECL Jacalina MAA PHA PSA SNA VVL Fucα6GlcNAc GalNAc Galβ1-‐3GalNAc αMan, αGlc Galβ1-‐4GlcNAc Galβ1-‐3GalNAc Neu5Acα2-‐3Galβ1-‐4GalNAc Galβ1-‐4GlcNAcβ1-‐6(GlcNAcβ1-‐2Manα3)Man-‐α3 αMan, αGlc Neu5Acα2-‐6Gal/GalNAc GalNAc Página | 12 Respuestas celulares tipo Th1, Th2 y Th17 La respuesta celular o Th1, es la encargada de regular una respuesta contra patógenos intracelulares, a través de la activación de macrófagos, células NKs y linfocitos T CD8+. Esta respuesta se caracteriza por una producción predominante de IFN-‐γ e IL-‐2, dichas citocinas ayudan a regular la respuesta al activar macrófagos [Glimcher & Murphy, 2000]. La respuesta Th2 interviene en la defensa contra parásitos extracelulares, como los helmintos; así mismo se le ha relacionado con la inducción de alergias como el asma alérgica y diversas autoinmunidades [Zhu & Paul, 2008]. Entre las citocinas relacionadas con este tipo de respuesta están: IL-‐4, IL-‐5, IL-‐10 e IL-‐13; siendo la IL-‐4 e IL-‐10 las más importantes por conducir a la diferenciación de la subpoblación Th2 e inhibición de Th1, respectivamente [Noble, 2000; Vergara, 2009]. La subpoblación de células Th17 está implicada en la defensa contra bacterias y hongos extracelulares, así como la exacerbación de enfermedades autoinmunes y la actividad proinflamatoria del tejido; la principal citocina secretada por esta población es la IL-‐17 [Zhu & Paul, 2008]. La generación de las diferentes subpoblaciones de linfocitos T CD4+ dependen de las citocinas presentes durante su activación, ya sea IFN-‐γ, IL-‐4 o IL-‐17; sin embargo, esta diferenciación también está regulada por la expresión de distintos factores de transcripción como T-‐bet y STAT-‐4 para los linfocitos Th1, GATA-‐3 y STAT-‐6 para los Th2, RORγt y STAT-‐3 para Th17 y Foxp3 para T reguladoras [Vergara,2009; Zhu & Paul, 2008; Noble, 2000]. Página | 13 Vías de señalización involucradas en la generación de las subpoblaciones Th Durante la activación del linfocito T se pueden inducir directamente la expresión de factores de transcripción que son expresados selectivamente en células que van a diferenciarse finalmente en linfocitos Th1 o Th2. Estos factores de transcripción incluyen a T-‐bet, un factor específico de linfocitos Th1 que induce a la producción de IFN-‐γ [Noble, 2000]. Las vías de señalización que emanan del TCR y el receptor de IL-‐12 conducen a la diferenciación de estas células, mediante la inducción de la expresión de T-‐bet. La IL-‐12 e IFN-‐α (por la producción de IFN-‐γ) activan a STAT-‐4/T-‐bet e inducen el desarrollo de los linfocitos Th1 al mismo tiempo inhiben la producción de las citocinas IL-‐4 e IL-‐5 necesarias para la respuesta Th2 [Glimcher & Murphy, 2000]. GATA-‐3 y STAT-‐6, son dos de los factores de transcripción que juegan un papel importante para el desarrollo de los linfocitos Th2. De igual manera que en la vía de diferenciación Th1, las señales que emanan del TCR intervienen para la diferenciación de los linfocitos Th2 [Noble, 2000]. La IL-‐4 junto con la IL-‐13 son las citocinas responsables de la diferenciación de la respuesta Th2, y STAT-‐6 es el factor de transcripción encargado de su síntesis y de sus funciones. La activación de STAT-‐6 se da por la unión del receptor de IL-‐4 con su ligando, esta interacción desencadena la vía de señalización JAK/STAT [Vergara, 2009]. Esta vía de señalización activa a las Jak Kinasas del receptor de IL-‐4 que posteriormente fosforila a STAT-‐6, traslocandola al núcleo, donde se une a genes blanco que activan la transcripción y promueven la proliferación y secreción de IL-‐4. La activación de STAT-‐6 es necesaria y suficiente para incrementar los niveles de expresión de GATA-‐3 Página | 14 [Zhu & Paul, 2008]. Los altos niveles en GATA-‐3 conducen al incremento en las citocinas para la respuesta Th2 (IL-‐4, IL-‐5 e IL-‐13) uniéndose a los promotores de los genes de dichas citocinas. La expresión de ambos factores de transcripción reprimen las citocinas para la respuesta Th1, esto se debe a que STAT-‐6 y GATA-‐3 inhiben la transcripción de señales del receptor de IL-‐12 [Glimcher & Murphy, 2000]. Transductor de Señales y Activador de la Transcripción (STAT) Los transductores de señales y activadores de la transcripción o STAT por sus siglas en inglés (Signal Transductors and Activators of Transcription) son una familia de proteínas citoplasmáticas que son activadas por la interacción ligando-‐receptor de uno o más factores de crecimiento, citocinas u hormonas [Nikol'skii & Vasilenko, 2000]. Estas proteínas se componen por alrededor de 750 a 950 aminoácidos y poseen dominios conservados. Sobre su función biológica se sabe que participan en la regulación de procesos de proliferación y diferenciación celular, así como en el control de la respuesta inmunitaria [Levy & Darnell, 2002]. Las proteínas STAT forman parte de las vías de señalización conocidas como JAK/STAT que permiten a las células responder a estímulos de citocinas, su activación se da por la unión de un ligando a su receptor, tras el cambio conformacional que sufre el receptor, por la unión a su ligando, se activan las tirosinas Kinasas (JAK) que posteriormente fosforilan a las proteínas STAT (Fig. 4) [Darnell, 1997]. Una vez fosforiladas las proteínas STAT, dimerizan a través de sus dominios SH2 y se trasladan del citosol al núcleo, donde se unen a secuencias del DNA específicas para iniciar la transcripción [Abbas et al., 2008; Levy & Página | 15 Darnell, 2002]. En el núcleo estas proteínas pueden ser “reutilizadas” ya que son inactivadas por fosfatasas nucleares que promueven su regreso al citoplasma hasta que sean activadas de nuevo [Nikol'skii & Vasilenko, 2000]. Figura 4. Mecanismo de activación de STAT. Se observan las tres fosforilaciones por las que se debe pasar antes de la activación de las STAT; una vez que llega el ligando a su receptor y se une hay un cambio conformacional del receptor provocando la activación de las JAK y su fosforilación. La segunda fosforilación ocurre en las tirosinas del receptor debido a la activación de las JAK, por último la fosforilación de las STAT que se unen a la parte citoplásmica del receptor, lo que promueve su unión con otra STAT formando homo o heterodímeros que se dirigen al núcleo para unirse a secuencias específicas del DNA y regular la transcripción de genes. Imagen tomada de Darnell, J. E. Jr., 1997. Figura 5. Dominios de las proteínas STAT. Se observa cada uno de los dominios que conforman a la proteína y el número de aminoácidos con los que cuenta cada uno. Imagen tomada y modificada de Darnell, J. E. Jr., 1997. Página | 16 Estructura La estructura de las proteínas STAT cuenta con 7 dominios conservados (Fig. 5). El primero de ellos es el dominio amino terminal (NH2), seguido del dominio “Coiled-‐Coil”; mientras que en el centro de la molécula se localiza el dominio de unión al DNAy el dominio de enlace, lo que respecta a la región del carboxilo terminal se localiza el domino SH2, siendo este el más conservado con respecto a los demás, y que sirve para dos funciones fundamentales: la unión de la molécula de STAT al receptor de citocina fosforilado y la de ser fosforilado en los residuos tirosina conservados por las tirosinas Kinasas; le sigue el dominio de activación de tirosina y el dominio TAD (Trans Activation Domain) [Levy & Darnell, 2002]. STAT-6 STAT-‐6 es un miembro de la familia de las STAT y es activado principalmente por la interacción de IL-‐4 e IL-‐13 con sus respectivos receptores para la diferenciación de la respuesta Th2 [Kaplan et al., 1996; Wurster et al., 2000]; además, promueve el cambio de isotipo a IgE y regula la expresión de algunas moléculas de superficie celular responsables de la presentación de antígeno por linfocitos B como MHC-‐II, receptor de IL-‐4 y CD23 [Goenka & Kaplan, 2011; Kaplan et al., 1996]. Una vez que los linfocitos T son activados se induce la vía de señalización JAK/STAT-‐6 por las JAK1 y JAK3. STAT-‐6 reconoce a las tirosinas fosforiladas de la cadena α del receptor de citocinas como la IL-‐4, forma un Página | 17 homodímero que se trasloca al núcleo y se une a genes blanco activando su transcripción [Wurster et al., 2000]. Por otro lado, STAT-‐6 afecta diferentes mecanismos moleculares los cuales están relacionados con la activación de diversos factores de transcripción como Notch, mTORC2 y Wnt [Maier et al., 2012; Elo et al., 2010]. Además, se le ha involucrado durante el desarrollo de enfermedades que implican inflamación en el tejido, como las autoinmunes, las parasitosis mediadas por helmintos [Urban et al., 2000] y en padecimientos alérgicos [Kaplan et. al., 1996]. También se ha observado que en ausencia de STAT-‐6 los individuos tienen problemas para desarrollar una respuesta de tipo Th2 [Goenka & Kaplan, 2011; Kaplan et. al., 1996; Tuomela et. al., 2009]. Página | 18 II. Antecedentes Se ha reportado que los factores de transcripción T-‐bet y GATA-‐3 participan en la regulación de la expresión de glicosiltransferasas, de tal modo, modifican los patrones de glicosilación de la célula. En PNAS [Guo-‐Yun Chen et al., 2006] evaluaron el papel que desempeñan ambos factores de transcripción (T-‐bet y GATA-‐3) durante la transcripción de la fucosiltransferasa-‐VII (FucT-‐VII) y la expresión del sacárido Sialil Lewis-‐X en diferentes líneas celulares que no expresan este azúcar. FucT-‐VII es la responsable de la síntesis del carbohidrato Sialil Lewis-‐X, ligando para la interacción con Selectinas en células Th1. Sus resultados mostraron que T-‐bet promueve la transcripción de FucT-‐VII y GATA-‐3 la disminuye. De manera similar en Nature immunology [Toscano et al., 2007] determinaron que existen diferencias en los patrones de glicosilación entre los linfocitos T cooperadores CD4+ tipo Th1, Th2 y Th17 que favorecen la unión a Galectina-‐I (Gal-‐I), especifica para la estructura Galβ1-‐3GalNAc y promotora de apoptosis. Dentro de estas poblaciones, únicamente los linfocitos Th1 y Th17 presentaron mayormente los ligandos para Gal-‐I, haciéndolos más susceptibles a muerte por apoptosis; a diferencia de los linfocitos Th2, los cuales presentaron más ácidos siálicos α2-‐6 los cuales bloqueaban los sitios de unión para Gal-‐I, mismos que fueron identificados con las lectinas SNA y PNA, respectivamente. Los resultados de Chen y Toscano confirman que T-‐bet y GATA-‐3 inducen estados de Página | 19 glicosilación de membrana diferenciales en los linfocitos Th1 y Th2 los cuales pueden tener un importante impacto en su supervivencia. III. Planteamiento del problema STAT-‐6 es un factor de transcripción importante para la diferenciación de Linfocitos T el cual se encuentra participando desde el proceso de activación celular. Varios trabajos indican que STAT-‐6 participa de manera indirecta en la remodelación de la glicosilación de superficie del Linfocito T al inducir GATA-‐3, no obstante en estos trabajos solo se ha manipulado a GATA-‐3 por lo tanto no se conoce el alcance de STAT-‐6 como molécula reguladora del proceso de glicosilación celular en los linfocitos T. De tal manera, nos preguntamos el papel que juega STAT-‐6 en la modificación de los patrones de glicosilación de membrana de los linfocitos T CD4+ y T CD8+ durante el proceso de activación in vitro y en un modelo murino in vivo de respuesta tipo TH2 (Asma). IV. Hipótesis -‐ STAT-‐6 regula la expresión de azúcares de membrana en células CD4+ y CD8+ activadas y durante una respuesta tipo Th2. Página | 20 V. Objetivos General -‐ Determinar el patrón de glicosilación de membrana regulado por STAT-‐6 en células CD4+ y CD8+ durante el proceso de activación celular. Particulares -‐ Validar el modelo murino “knockout” para STAT-‐6. -‐ Determinar si STAT-‐6 interfiere en la proporción de células CD4+ y CD8+. -‐ Determinar los patrones de glicosilación de membrana inducidos durante la activación de células CD4+ y CD8+ usando un estímulo policlonalin vitro (anti-‐CD3 y anti-‐CD28). -‐ Determinar los patrones de glicosilación de membrana en células CD4+ y CD8+ durante una respuesta tipo Th2 inducida por un estímulo con Ovoalbúmina, in vivo. Página | 21 VI. Materiales y método Ratones Se utilizaron ratones hembras BALB/c de 6 a 8 semanas de edad, de genotipo silvestre (WT) y deficientes en STAT-‐6 (STAT-‐6-‐/-‐). Todos los ratones se mantuvieron con libre acceso a comida y agua; fueron tratados según las normas del Comité de Ciencia y Bioética del Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias y la NOM-‐062-‐ZOO-‐1999. Anticuerpos Los anticuerpos anti-‐CD3, anti-‐CD28 y estreptavidina-‐Cychromo fueron comprados en BD Pharmingen (New York, NY, U.S.A.). Los anticuerpos marcados con isotiocianato de fluoresceína (FITC) para CD4 y ficoeritrina (PE) para CD8 se obtuvieron de BD Biosciences (San Diego, CA, U.S.A.). Lectinas Las lectinas biotinadas (Tabla 2) AAL, Con A, ECL, MAA, PNA, PHA, SNA, fueron adquiridas de Vector Laboratories (Burlingame, CA, U.S.A.). La lectina de ALL fue purificada a partir de la semilla de Amaranthus leucocarpus obtenida en Tulyehualco, México, y se purificó por cromatografía de afinidad en estroma de eritrocito humano tipo O según Zenteno et al., 1988. Página | 22 Sacrificio de ratones y obtención de células Se utilizó la eutanasia con bióxido de carbono (CO2), induciendo así la muerte por hipoxia. Se obtuvieron células de ganglios linfáticos y suspendieron en solución salina en amortiguadores de fosfatos (PBS: NaCl 0.15 M, Na2PHO4 0.05 M, pH 7.2). La viabilidad celular se determinó por el método de exclusión de azul tripano. PCR en punto final para genotipificación de ratones BALB/c WT y STAT-‐6-‐/-‐ Se tomó una pequeña muestra de tejido de los animales experimentales, la cual se disgregó utilizando amortiguador de lisis con Proteinasa K comprados en Invitrogen (Carlsbad, CA, USA) durante toda la noche a 56°C. Posteriormente se centrifugó y el sobrenadante fue homogenizado con isopropanol frío para precipitar el DNA. Nuevamente, se centrífugo y el botón de DNA fue lavado con etanol frío. Una vez disuelto el DNA se dejó evaporar el etanol a temperatura ambiente y el botón de DNA se resuspendió con agua grado biología molecular de Sigma (Chemical Co. St Louis, MO, USA) incubando durante toda la noche a 56°C. Para la PCR se utilizaron los siguientes reactivos: Buffer 10X; DNTPmix; Primers; DNA Taq polimerasa; muestras de DNA y agua grado biología molecular. Una vez con los respectivos reactivos, los tubos para la PCR se sometieron a diferentes temperaturas de reacción: 94°C por 30 segundos, 54°C por 30 segundos y 72°C por 30 segundos, con 35 Página | 23 repeticiones en el termociclador. Para la electroforesis se evaluó el amplificado mediante un gel de agarosa 1%. Ensayo de inhibición de lectinas mediante la unión con sacáridos Para analizar la unión de las lectinas a células CD4+ y CD8+, se realizó un ensayo de inhibición competitiva agregando 200 mM del sacárido correspondiente (Tabla 2). Células de ganglios linfáticos de ratones WT fueron lavadas con PBS conteniendo 1% de albumina sérica bovina y 0.1% de azida de sodio (PBA) y posteriormente se incubaron con las lectinas AAL, Con A, ALL, ECL, MAA, PNA, PHA y SNA por 20 minutos a 4°C junto con el azúcar especifico de cada lectina a 200 mM (Fetuina, Fucosa, Manosa, Galactosa y lactosa) a 37°C. Tabla 2. Lectinas y patrón de reconocimiento Lectina Abreviatura Especificidad Inhibidor Aleuria aurantia Amaranthus leucocarpus Arachis hypogaea Concanavalina A Erythrina cristagalli Maackia amurensis Phaseolus vulgaris Sambucus nigra AAL ALL PNA Con A ECL MAA PHA SNA Fucα6GlcNAc GalNAc Galβ1-‐3GalNAc αMan, αGlc Galβ1-‐4GlcNAc Neu5Acα2-‐3Galβ1-‐4GalNAc Galβ1-‐4GlcNAcβ1-‐6(GlcNAcβ1-‐2Manα3)Man-‐α3 Neu5Acα2-‐6Gal/GalNAc Fucosa GalNAc Lactosa Manosa y/o Glucosa Galactosa Lactosa GalNAc Lactosa Página | 24 Determinación de los patrones de glicosilación de células CD4+ y CD8+ por citometría de flujo Las células se lavaron con PBA, fueron incubadas con los anticuerpos anti-‐CD4 y anti-‐CD8 por 20 minutos a 4°C. Posteriormente, fueron lavadas con PBA e incubadas con las lectinas indicadas por 20 minutos a 4°C. Después de la incubación, las células fueron lavadas con PBA e incubadas con estreptavidina-‐Cychromo 20 minutos a 4°C. Al finalizar la incubación las células fueron lavadas con PBA y fijadas con PBS conteniendo 1% de p-‐formaldehido. Las células se lavaron con PBA y se analizaron por citometría de flujo en un FACScalibur (Becton & Dickinson, Franklin Lakes, NJ). Se adquirieron un mínimo de 2x104 células en todos los experimentos; analizando la región correspondiente a los linfocitos T, considerando tamaño y granularidad celular. Los datos fueron analizados con el software FlowJo (TreeStar Inc. Ashland Oregon). En los análisis por citometría de flujo, se analizó la región correspondiente a los linfocitos T CD4+ y linfocitos T CD8+ y posteriormente la unión a las lectinas en las diferentes condiciones experimentales. La densidad de las lectinas unidas a la superficiecelular, se expresó como la media de la intensidad de fluorescencia relativa (MFI-‐R), para cada experimento. Página | 25 Cultivo celular para la determinación de los patrones de glicosilación de células CD4+ y CD8+ por citometría de flujo Se cultivaron 1x106 de células en placas de 96 pozos (Costar, Cambridga, MA, U.S.A.) en medio de cultivo RPMI Sigma (Chemical Co. St Louis, MO, USA) suplementado con 1 mM de piruvato de sodio, 2 mM de L-‐glutamina, 50 µg/mL de gentamicina, 0.075% de piruvato de sodio, 0.1 mM de aminoácidos Non-‐essential, 5 mM de HEPES buffer, 50 mM de 2-‐ mercaptoetanol y 10% de suero fetal bovino; las células fueron estimuladas con anti-‐CD3 (5 µg/mL) y anti-‐CD28 (1 µg/mL) o con OVA Sigma (Chemical Co. St Louis, MO, USA) (4 µg/mL). Posteriormente, los cultivos se incubaron a 37°C con una concentración de 5% de CO2 en una incubadora con humedad constante durante 72 horas o cinco días (células estimuladas con OVA). Posteriormente, las células fueron lavadas con PBA y marcadas con los anticuerpos anti- CD4 y anti-‐CD8 para después ser incubadas con las lectinas mencionadas y analizadas por citometría de flujo. Modelo para la inducción de asma murino Ratones BALB/c WT y BALB/c STAT-‐6-‐/-‐ fueron sensibilizados al día 0 administrando 100 µg de OVA de forma intraperitoneal y subcutánea. Para el día 7 sólo se administró de forma intraperitoneal. Los días 14, 15 y 16, los ratones fueron sedados con sevoflurano y se les administro vía intranasal 10 µg de OVA. El nebulizado se realizó en los días 17, 23, 32 y 39; los ratones fueron colocados en una cámara de acrílico con OVA (5 mg/mL) nebulizada Página | 26 durante 30 minutos (Fig. 6). 24 horas posteriores al reto con la OVA nebulizada se realizó la curva concentración-‐respuesta a metacolina, para evaluar el índice de broncoconstricción. Cada ratón fue colocado en una cámara de pletismografía, la cual registra los cambios en el patrón respiratorio de cada ratón, nebulizando al interior de cada cámara concentraciones crecientes de metacolina para realizar la curva de concentración-‐respuesta. Figura 6. Modelo de sensibilización con OVA. Línea del tiempo para volver a los ratones WT y STAT-‐6-‐/-‐ asmáticos. Análisis estadístico A las variables cuantitativas se les realizó una prueba de “t” y se les consideró estadísticamente significativos cuando contaban con una p ≤ 0.05. El análisis estadístico se realizó utilizando el software GraphPad PRISM™ 5.0a. Página | 27 VII. Resultados Genotipificación de ratones BALB/c WT y BALB/c STAT-‐6-‐/-‐ Para validar el modelo experimental con ratones “knockout” se determinó la variante mutante no codificante para STAT-‐6-‐/-‐ en dichos ratones utilizando una prueba de PCR en punto final. Los resultados mostraron que los ratones WT presentan una secuencia de 275 pb y los STAT-‐6-‐/-‐ una de 380 pb las cuales representan al gen de STAT-‐6 y mutante no codificante, respectivamente (Fig. 7). Este resultado indica que los ratones “knockout” utilizados en nuestros experimentos poseen la variante mutante no codificante de STAT-‐6. Figura 7. Genotipificación de ratones BALB/c WT y BALB/c STAT-‐6-‐/-‐ por PCR. Determinación del gen para STAT-‐6 a partir de DNA obtenido de ratones WT y STAT-‐6-‐/-‐ mediante PCR en punto final. En la figura se muestra el gel de agarosa con los siguientes carriles: pb, muestra las referencias en pares de bases; en el 1 y 2, las muestras por duplicado de ratones STAT-‐6-‐/-‐ que arrojan una banda de 380 pb y en 3 y 4 las muestras de los ratones WT con una banda de 275 pb. Página | 28 Determinación de la especificidad de las lectinas Para determinar si la unión de las lectinas con a las células es dependiente de sacáridos, se realizaron ensayos de inhibición competitiva de todas las lectinas en uso con su respectivo ligando (Tabla 2). En la Figura 8 se muestran resultados representativos para las lectinas AAL, Con A, ECL y PNA, mostrando que los monosacáridos Fuc, Man, Gal y lactosa, respectivamente, inhiben la unión de las lectinas antes mencionadas. Por lo tanto, existe una interacción dependiente de sacáridos entre las lectinas y sus ligandos celulares. Figura 8. Ensayo de inhibición competitiva. Los histogramas representan el reconocimiento por parte de las lectinas a células de ganglios linfáticos en presencia (histogramas de abajo) o ausencia de sacáridos (histograma de arriba). Página | 29 Proporción de células CD4+ y CD8+ en ratones WT y STAT-‐6-‐/-‐ Para determinar si la ausencia de STAT-‐6 induce alteraciones en la proporción de células CD4+ y CD8+ se evaluó la expresión mediante citometría de flujo de las moléculas CD4 y CD8, en células no estimuladas. Los resultados mostraron que la proporción de células CD4+ y CD8+ no presentan diferencias entre los ratones WT y STAT-‐6-‐/-‐ (Fig. 9). Estos resultados indican que STAT-‐6 no está relacionado con la proporción de células CD4+ y CD8+. Figura 9. Porcentaje de células CD4+ y CD8+ en ratones STAT-‐6-‐/-‐. Determinación de la expresión de los marcadores de superficieCD4 y CD8 a partir de células no estimuladas obtenidas de ganglios linfáticos de ratones WT y STAT-‐6-‐/-‐. Gráficas de puntos representativas al porcentaje de células CD4+ y CD8+. n = 3 o 4 experimentos independientes de al menos 1 ratón cada uno. Página | 30 Porcentaje de células CD4+ y CD8+ en reposo reconocidos por lectinas El control de la expresión de diversos azúcares de membrana puede estar controlado por diversos factores de transcripción como T-‐bet y GATA-‐3 [Chen et al., 2006; Underhill et al., 2005]. Por tal motivo, para conocer si la ausencia de STAT-‐6 induce cambios en los patrones de reconocimiento de lectinas en células CD4+ y CD8+ en reposo, se determinó el porcentaje de estas células reconocidas por cada una de las lectinas en estudio (ver materiales y método). Para lograr lo anterior se marcaron las células CD4+ y CD8+ con cada una de las lectinas, para posteriormente analizarse por citometría de flujo. Los resultados obtenidos muestran que sólo la lectina PHA reconoció un porcentaje de células CD4+ y CD8+ mayor, 45% y 69.8% respectivamente, y estadísticamente significativo (p ≤ 0.05) (Tabla 3, Fig. 10) en las células provenientes de ratones STAT-‐6-‐/-‐. Sugiriendo que, dentro de las lectinas utilizadas, sólo PHA reconoce un tipo de N-‐glicano complejo (lactosaminico) el cual está siendo sobre-‐expresado en un mayor número de células CD4+ y CD8+ STAT-‐6-‐/-‐ en reposo. Figura 10. Proporción de células CD4+ y CD8+ no estimulados reconocidos por lectinas. (A) células CD4+. (B) células CD8+. n= 3 o 4 experimentos independientes de al menos 1 ratón cada uno, *p ≤ 0.05. Página | 31 Tabla 3. Porcentaje de células CD4+ y CD8+ reconocidos por lectinas. Células CD4+ WT STAT-‐6-‐/-‐ Con A 92.2% (±3.4) 84.2% (±20.8) PNA 22.7% (±8.1) 22.1% (±16.8) MAA 96.9% (±3.2) 96.3% (±6.1) SNA 72.5% (±26) 82.5% (±17.9) ECL 9.3% (±3.4) 11.5% (±3.3) AAL 99.8% (±0.1) 99.3% (±0.7) PHA 13.8% (±4.1) 45% (±15.6)* Células CD8+ WT STAT-‐6-‐/-‐ Con A 96.7% (±2.7) 96.9% (±3) PNA 21.2% (±11.6) 22.3% (±12) MAA 97.8% (±2.9) 98.4% (±2.1) SNA 91.2% (±10.1) 92.8% (±3.8) ECL 6% (±1.7) 9.5% (±2.1) AAL 99.5% (±0.4) 99.5% (±0.5) PHA 25.6% (±6.3) 69.8% (±9.9)* n= 3 o 4 experimentos independientes de al menos 1 ratón cada uno, *p ≤ 0.05. Cambios en los patrones de glicosilación de membrana inducidos por la activación de células CD4+ y CD8+ de ratones WT y STAT-‐6-‐/-‐ Para determinar si la ausencia de STAT-‐6 durante el proceso de activación celular es capaz de inducir cambios en la glicosilación de membrana de las células CD4+ y CD8+, se realizaron estimulaciones, in vitro, mediante anti-‐CD3 y anti-‐CD28, utilizando células obtenidas de ganglios linfáticos provenientes de ratones WT y STAT-‐6-‐/-‐. 72 horas después de iniciado el cultivo las células se marcaron con los anticuerpos y lectinas mencionados, determinándose posteriormente la intensidad media de fluorescencia (MFI) con el objetivo de conocer la disponibilidad de ligandos de cada lectina en los grupos celulares Página | 32 de estudio. Los resultados mostraron un aumento en el número de ligandos expresados en células CD4+ y CD8+ activados WT (Fig. 11A-‐B) y STAT-‐6-‐/-‐ (Fig. 11C-‐D) para todas las lectinas, a excepción de SNA en las células CD8+ activadas con respecto a los no activadas de ratones WT (Fig. 11B). Figura 11. Cambios inducidos por la activación en los patrones de glicosilación de membrana de células CD4+ y CD8+ de ratones WT y STAT-‐6-‐/-‐. Determinación del patrón de glicosilación que siguen las células CD4+ y CD8+ a partir de un estímulo de activación con los anticuerpos anti-‐CD3 y anti-‐CD28 en células provenientes de ratones WT y STAT-‐6-‐/-‐. (A) Células CD4+ de ratones WT; (B) células CD8+ de ratones WT; (C) células CD4+ de ratones STAT-‐6-‐/-‐ y (D) células CD8+ de ratones STAT-‐6-‐/-‐. n= 3 o 4 experimentos independientes de al menos 1 ratón cada uno, *p ≤ 0.05. Página | 33 Tabla 4. Cambios en los patrones de glicosilación de membrana inducidos por la activación de células CD4+ y CD8+ en reposo contra activados de ratones WT y STAT-‐6-‐/-‐. Células CD4+ Células CD8+ WT STAT-‐6-‐/-‐ WT STAT-‐6-‐/-‐ Sin estímulo Con estimulo Sin estímulo Con estimulo No es. Sin estímulo Con estimulo Sin estímulo Con estimulo Con A 1820.5 (±411.84) 2641.66 (±713.71) 1940.5 (±406.73) 4247 (±664.76) 2007.66 (±110.11) 3652.33 (±1075.5) 2414 (±438.4) 6832 (±1002.15) PNA 731.75 (±427.09) 1265.66 (±220.51) 904 (±244.41) 2539.5 (±594.2) 529.66 (±211.21) 1936.33 (±298.35) 1011.5 (±280.81) 4345.5 (±349.15) ALL 500.75 (±275.83) 2082.33 (±950.26) 690.25 (±293.99) 1544.75 (±430.8) 458.33 (±326.31) 1349.66 (±634.22) 824 (±279.27) 2183 (±604.68) MAA 2135.25 (±255.9) 3875.66 (±260.40) 2556 (±349.13) 5302.25 (±898.28) 2298.33 (±304.64) 3179.66 (±541.04) 2855.75 (±419.43) 4816.25 (±697.13) SNA 1239.25 (±453.89) 2593 (±479.18) 1829.5 (±525.61) 4111.75 (±417.62) 1368.66 (±484.5) 2327 (±969.11)* 2010.5 (±488.73) 4269 (±456.34) ECL 522.3 (±336.12) 1524.25 (±1049.33) 742 (±273.02) 2389.75 (±278.63) 403.33 (±315.08) 1690.66 (±518.44)
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