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FACULTAD DE CIENCIAS DIMORFISMO SEXUAL EN LA EXPRESIÓN DE QA-2 EN LAS CÉLULAS DEL BAZO T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: BIÓLOGO P R E S E N T A CRISTIÁN TOGNO PEIRCE TUTOR Dr. JORGE MORALES MONTOR 2008 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 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 y dedicatoria Para Cinthia M. Leyva Ruiz, quien es apoyo, motivación y la fuente de mi fuente de inspiración. Doy gracias al Dr. Jorge Morales Montor por su apreciable orientación, tutor y buen amigo. Agradezco a mi hermano Francisco E. Togno Vigil, quien también ha sido un importante apoyo y un ejemplo a seguir. Finalmente, pero de ninguna manera menos importante, agradezco a la Universidad Nacional Autónoma de México que mediante la Facultad de Ciencias, del Instituto de Investigaciones Biomedicas y de las áreas dedicadas a la cultura, me ha brindado una formación profesional competente y actualizada, una visión más clara de la naturaleza, y herramientas para retribuir a la sociedad en la que me he formado. Tabla de contenidos Resumen ………………………………………………………………………………... I Antecedentes Dimorfismo sexual en la incidencia y severidad de enfermedades infecciosas y autoinmunes …....... 1 Causas del dimorfismo sexual en la incidencia y severidad de enfermedades infecciosas y autoinmunes …………………………………………………………………………... 1 La cisticercosis murina por Taenia crassiceps como modelo de estudio del dimorfismo sexual inmunológico ………………………………………………………………………………………… 2 Factores inmunológicos relevantes en la resistencia del hospedero contra la cisticercosis ………….. 2 Factores genéticos relevantes en la resistencia del hospedero contra la cisticercosis ……………….. 4 Codificación y estructura de Qa-2 …………………………………………………………………… 4 Expresión de Qa-2 …………………………………………………………………………………… 5 Funciones de Qa-2 …………………………………………………………………………………… 5 Pregunta, hipótesis y objetivos …………………………………………………………. 7 Materiales y métodos …………………………………………………………………... 8 Resultados ……………………………………………………………………………… 11 Discusión ……………………………………………………………………………….. 19 Conclusiones …………………………………………………………………………… 22 Perspectivas …………………………………………………………………………….. 23 Bibliografía …………………………………………………………………………….. 24 Resumen Existe un número considerable de observaciones en las que se han descrito diferencias entre los sexos en la intensidad o frecuencia de enfermedades autoinmunes e infecciosas. El estudio de las causas de estas diferencias, ha hecho patente que existe dimorfismo sexual en el sistema inmune. Se sabe que durante la pubertad comienzan a manifestarse diferencias entre los sexos en la expresión de genes, en el desarrollo y funcionamiento de las células que participan en las respuestas inmunes, y que los esteroides sexuales afectan el desarrollo y función de varios elementos del sistema inmune, lo que sugiere que las gónadas participan en la regulación del mismo mediante la producción de los esteroides sexuales. Por otra parte, durante la etapa aguda de la cisticercosis experimental murina por Taenia crassiceps, se observa un marcado dimorfismo sexual en la resistencia del hospedero contra la infección: los machos son más resistentes que las hembras y esto se puede cuantificar por la cantidad de parásitos que se desarrollan en la cavidad peritoneal de cada sexo. Además de aportar información sobre el papel del género en la resistencia del hospedero, la cisticercosis experimental murina ha sido sumamente útil en el estudio de otros factores biológicos de resistencia del hospedero contra esta y otras infecciones. Los genes del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) Q7 y Q9 que codifican a la molécula Qa-2 constituyen uno de los factores genéticos del hospedero más relevantes en la resistencia contra la cisticercosis murina por T. crassiceps descritos hasta la fecha. Qa-2 es una de las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad de la clase Ib más estudiadas. Se sabe que participa en el desarrollo embrionario, en la presentación de antígenos, en la selección de poblaciones de linfocitos T CD8+ y en la regulación de las células NK. Sin embargo, no se conocen los mecanismos mediante los cuales confiere resistencia contra la cisticercosis murina. Debido a que Qa-2 es un factor de resistencia contra la cisticercosis, y a que los machos son más resistentes que las hembras, analizamos la expresión de Qa-2 en distintas tipos celulares del bazo en ambos sexos mediante citometría de flujo para evaluar si la expresión de Qa-2 muestra dimorfismo sexual. Nuestros resultados indican que en ambos sexos ocurre un aumento en la expresión de Qa-2 después de la pubertad, sin embargo, el aumento de la expresión de Qa-2 ocurre en todos los grupos celulares analizados en las hembras y es significativamente mayor en comparación al aumento en los machos, mientras que en éstos, el incremento en la expresión de Qa-2 se limita únicamente a los linfocitos T CD4+ y CD8+. El incremento en la expresión de Qa-2 en las hembras adultas sugiere que las hormonas sexuales femeninas tienen un efecto promotor sobre la expresión de esta molécula. Concluimos que la expresión de Qa-2 se incrementa en el organismo cuando llega a la madurez sexual, y a causa de que el incremento en la expresión de Qa-2 es más intenso en las hembras, la expresión de Qa-2 en las células del bazo de los animales adultos es sexualmente dimórfica. I Antecedentes Dimorfismo sexual en la incidencia y severidad de enfermedades infecciosas y autoinmunes. Existe un número considerable de estudios sobre enfermedades infecciosas y autoinmunes en los que se reportan diferencias significativas en la frecuencia y severidad entre los sexos. Por ejemplo, un estudio que compara la morbilidad y mortalidad entre hembras y machos de ratón (Mus musculus) tras 25 días de toxoplasmosis, una infección intracelular provocada por el protista Toxoplasma gondii, reporta que en todas las cepas estudiadas la morbilidad y mortalidad fueron significativamente mayores en las hembras que en los machos. Entre los datos que se presentan, destacan los obtenidos de la cepa BALB/K, en la que hembras pierden aproximadamente el 80% de su peso, y su mortalidad se aproxima al 77%. En contraste, los machos de la misma cepa tienden a recuperar su peso inicial tras 15 días de infección, y a los 25 días su mortalidad se aproximó al 5.9% (1). Otro ejemplo es la Schistosomiasis humana provocada por Schistosoma mansoni, una infección que tiende a ser más severa en niños menores de 13 años que en individuos de 14 a 35 años, y entre los adultos, es más severa en las mujeres que en los hombres (2). Por otro lado, las admisiones pediátricas por infecciones de vías urinarias de niños recién nacidos y hasta 15 años son significativamente mayores que las de niñas de la misma edad (3). Asimismo, los machos de ratón desarrollan una condición semejante a la diabetes mellitus tras la infección por la variante D del virus de la encefalomiocarditis, mientras que las hembras controlan la infección sin desarrollar la condición semejante a diabetes (4). En generallas hembras son más resistentes que los machos a varias infecciones bacterianas, pero las hembras también tienden a sufrir con mayor frecuencia e intensidad enfermedades autoinmunes, como la artritis reumatoide y la esclerosis múltiple (4 a 8). Causas del dimorfismo sexual en la incidencia y severidad de enfermedades infecciosas y autoinmunes. A pesar de que hay varios factores relacionados al sexo que afectan la susceptibilidad de los individuos a las distintas enfermedades, por ejemplo, la expresión de locus vinculados al cromosoma X (9 y 10), o diferencias de hábitos entre los sexos relacionados a la exposición a los estadios infectivos de los parásitos, o bien el efecto de los esteroides sexuales del hospedero sobre algunos parásitos (11), el efecto de los esteroides sexuales sobre el desarrollo y funcionamiento del sistema inmune ha demostrado ser un factor de suma relevancia en la susceptibilidad de los individuos a varias enfermedades (12 a 17). Durante la pubertad comienzan a manifestarse diferencias entre los sexos en la transcripción de genes relacionados al funcionamiento del sistema inmune, y en la forma en que responden a un mismo estímulo. Asimismo, las diferencias encontradas entre los sexos tienden a acentuarse conforme los individuos maduran (18). De manera interesante, las diferencias inmunológicas entre los sexos disminuyen cuando los individuos se acercan a la 1 senectud (19). Además, el dimorfismo sexual en la respuesta inmune y en la resistencia que confiere a los hospederos ante una infección, se abate con la gonadectomía (la escisión quirúrgica de las gónadas); sin embargo, puede ser reestablecida por terapias hormonales (20). En conjunto, estas observaciones sugieren que las gónadas participan en la regulación de las funciones inmunológicas del organismo mediante la producción de esteroides sexuales. La cisticercosis murina por Taenia crassiceps como modelo de estudio del dimorfismo sexual inmunológico. Otra infección en la que se ha observado un marcado dimorfismo sexual es la cisticercosis murina, una infección parasitaria provocada por la larva (cisticerco) del cestodo Taenia crassiceps, que naturalmente afecta a roedores y caninos como hospederos definitivos (21). Esta infección parasitaria ha sido ampliamente estudiada por aportar información sobre los factores biológicos que participan en el desarrollo y desenlace de la cisticercosis humana y porcina provocadas por T. solium (22, 23), una infección de importancia en nuestro país y que recientemente ha adquirido relevancia global debido a la migración de enfermos hacía países que típicamente no presentaban la enfermedad (24). La infección por T. crassiceps en el modelo murino, se realiza mediante la inyección de un número determinado de cisticercos en la cavidad peritoneal del ratón, y la resistencia del hospedero se puede evaluar en función del número de parásitos que se recuperan de la cavidad peritoneal (carga parasitaria) tras un tiempo de infección determinado. Sin importar la cepa de ratón, los machos son más resistentes y desarrollan cargas parasitarias hasta 10 veces menores en comparación a las cargas parasitarias obtenidas de las hembras (25). Estas observaciones han motivado el estudio de los efectos del sexo y de los esteroides sexuales sobre la resistencia del hospedero a la infección. Además del efecto del sexo sobre la resistencia, se han descrito otras dos clases de factores biológicos que afectan la resistencia o susceptibilidad del hospedero a la cisticercosis: los factores inmunológicos y los factores genéticos. Factores inmunológicos relevantes en la resistencia del hospedero contra la cisticercosis. Los linfocitos T CD4+, también llamados linfocitos T colaboradores (del inglés T helper Cell) tienen un papel importante en el desenlace de la cisticercosis, así como en muchas otras infecciones. Los linfocitos T CD4+ pueden reconocer antígenos presentados por un grupo especializado de células llamadas células presentadoras de antígenos (APCs por sus siglas en inglés) que es conformado por células dendríticas, macrófagos y linfocitos B. Además de presentarle antígenos a los linfocitos T, las APCs confieren señales co- estimuladoras que son necesarias para la activación de los linfocitos T la primera vez que reconocen a un antígeno, es decir durante la activación primaria, en la que los linfocitos T tras ser activados proliferan y se diferencian a linfocitos T efectores. Las funciones efectoras de los linfocitos T CD4+ son la activación y regulación de otras células del sistema inmune, como macrófagos y linfocitos B, mediante la secreción de citocinas y la expresión de moléculas de membrana como CD40 ligando, que en conjunto estimulan a las 2 células blanco del linfocito CD4+ a para ser activadas, inactivadas, proliferar y diferenciarse. Las citocinas son polipéptidos o glucoproteínas de bajo peso molecular que participan en la regulación autocrina y paracrina de la activación, diferenciación y proliferación celular, y tienen un papel importante en la regulación de las respuestas inmunes. La unión de una citocina a su receptor en la membrana de la célula blanco inicia una cascada de señalización intracelular mediante la fosforilación de cinasas de la familia Yanus, que a su vez fosforilan transductores de señales y activadores de transcripción (STAT, por sus siglas en inglés). Una vez que los STAT son fosforilados, forman dímeros que son translocados al núcleo en donde interactúan con secuencias del DNA y afectan la transcripción de genes. Por otra parte, se pueden clasificar distintas clases de linfocitos T CD4+ activados según las citocinas que secretan en Th1 o Th2, aunque se han definido muchas más. Las principales citocinas Th1 son el interferón gama (IFN-γ), la Interleucina-2 (IL-2) y la IL-12. Estas citocinas estimulan a la inmunidad celular que es mediada principalmente por macrófagos y linfocitos T CD8+ o citotóxicos, y se han relacionado a la resistencia contra infecciones por parásitos intracelulares como T. gondii. Por otro lado, las citocinas Th2, entre las que destaca la IL-4 promueven a la respuesta inmune humoral en la que participan los eosinófilos, y se han asociado con la resistencia contra infecciones diseminadas e infecciones provocadas por helmintos parásitos. Las respuestas inmunes Th1 y Th2 son mutuamente excluyentes, el desarrollo de una respuesta Th1 inhibe el desarrollo de una respuesta Th2 y viceversa (revisado en 26 a 33). El sistema inmune del ratón le confiere resistencia contra la cisticercosis mediante una respuesta tipo Th1 dependiente de IFN-γ e IL-12, en la que se ha sugerido que los macrófagos tiene un papel importante mediante la producción de óxido nítrico (22, 34 a 36). A pesar de que las cepas de ratón susceptibles a esta infección, como la cepa BALB/cAnN, montan una respuesta inmune tipo Th1 durante las primeras semanas de infección, la producción de INF-γ por las células del bazo cae drásticamente, y para la cuarta semana la respuesta tipo Th1 es sustituida por una respuesta tipo Th2, en la que las células del bazo responden a los antígenos de T. crassiceps secretando IL-4. Aunado al cambio de citocinas, se observa un incremento significativo de la carga parasitaria (37, 38). Los mecanismos efectores de la respuesta Th2, como los eosinófilos, no tienen un papel relevante en la resistencia del hospedero, y la secreción de IL-4 por los linfocitos es desfavorable a la resistencia ya que esta citocina inhibe la secreción de INF-γ (22). Además del cambio de Th1 a Th2, durante la cisticercosis experimental murina, se observa la inhibición de la respuesta proliferativa de los linfocitos T ante la exposición a antígenos de T. crassiceps (39). La supresión de la respuesta proliferativa, es efectuada por células mieloides y macrófagos expuestos a los antígenos de T. crassiceps (40 y 41). En relación a los factoresgonadales, a las cuatro semanas de la infección, los niveles sanguíneos de andrógenos (testosterona y dihidrotestosterona) en los machos caen en casi 90%, mientras que los de estradiol aumentan aproximadamente 200 veces su valor normal. Este cambio hormonal, coincide en el tiempo con el cambio en la respuesta inmune tipo Th1 a Th2, y es mediada por efectos del sistema inmune sobre el eje hipotálamo- pituitaria-gónadas (42). Interesantemente, la eliminación quirúrgica de las gónadas elimina 3 las diferencias entre los sexos en la carga parasitaria. La reconstitución hormonal del macho o la sustitución hormonal de las hembras con andrógenos, le confiere resistencia a los ratones, incrementando la respuesta inmune tipo Th1, y la proliferación de los linfocitos de bazo ante antígenos del cisticerco. Mientras que la reconstitución hormonal de las hembras y sustitución hormonal de los machos con estradiol, aumenta las cargas parasitarias, estimula una fuerte respuesta tipo Th2, anula completamente la respuesta Th1 y la respuesta proliferativa de los linfocitos de bazo (20). Factores genéticos relevantes en la resistencia del hospedero contra la cisticercosis. Por otra parte, se pueden observar marcadas diferencias en la resistencia a la cisticercosis entre distintas cepas de ratón. Estas diferencias están determinadas por factores genéticos (25, 43). Los genes del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC por sus siglas en inglés) son sumamente polimórficos, es decir, existen varios alelos distintos que codifican a cada uno de estos genes, y los alelos tienden a variar considerablemente entre los individuos de una población. Algunos de estos alelos se relacionan a la resistencia de los individuos a varias infecciones. Los genes Q7 y Q9 del MHC, que codifican a la molécula Qa-2 son uno de los factores genéticos más relevantes en la resistencia contra la cisticercosis murina, y que define las diferencias en susceptibilidad entre las cepas BALB/cAnN Qa-2 negativa (Qa-2-) sumamente susceptible y BALB/cJ Qa-2 positiva (Qa- 2+), que es relativamente resistente (43). De manera que la transfección del gen Q9 confiere resistencia a los ratones de la cepa BALB/cAnN que no tienen el gen, y se ha relacionado a la resistencia con el nivel de expresión de Qa-2 (44). Interesantemente, no parece ocurrir supresión de la respuesta proliferativa de los ratones de la cepa C57BL/6 infectados, y esta cepa desarrolla una respuesta inmune tipo Th1 contra la infección que no es sustituida por Th2 (35). A pesar de estos descubrimientos, la participación de Qa-2 sobre el sistema inmune es compleja (45), y aún no se han definido los mecanismos mediante los cuales Qa-2 confiere resistencia contra la cisticercosis (44). Codificación y estructura de Qa-2. Qa-2 es una molécula de la clase Ib, también llamada clase I no clásica del MHC. La cadena alfa de Qa-2 es codificada por los cuatro genes semejantes Q6, Q7, Q8 y Q9 que están ubicados junto al locus H-2D en la región Qa del MHC en el cromosoma 17 del ratón. Los genes que codifican a Qa-2 han evolucionado por duplicación génica, el par Q6 y Q8 mantienen 99% de identidad entre si, así como el par Q7 y Q9, sin embargo los pares solo mantienen 93% de identidad entre ellos (46, 47). Qa-2, al igual que las moléculas de las clases Ia (también llamados antígenos clásicos de trasplantación) está formado por una cadena alfa, una beta 2 microglobulina y un péptido. La cadena alfa posee 3 dominios extracelulares; entre los dominios alfa 1 y 2 se forma una cavidad en la que el péptido es incorporado y estabilizado por puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas y fuerzas de van der Waals. El dominio alfa 3 interactúa con la beta 2 microglobulina. Los tres elementos del complejo son necesarios para mantener la estabilidad de la molécula (48 a 51). Qa-2 puede cargar una gran diversidad de péptidos derivados de proteínas de origen citoplasmático, procesadas por el proteosoma y transportadas al retículo endoplasmático 4 por las proteínas TAP. El péptido es ensamblado en Qa-2 antes de que el complejo abandone el retículo endoplasmático (51 a 53). A diferencia de los genes de la clase Ia del MHC que se caracterizan por ser extraordinariamente polimórficos, Qa-2 es poco polimórfico, lo que sugiere que hay presión selectiva sobre la conservación de su secuencia (47). Qa-2 también difiere de las moléculas de la clase Ia por poseer una cola citoplasmática truncada y carecer de un dominio hidrofóbico transmembranal, el cual ha sido sustituido por una cola de glicosilfosfatidilinositol (GPI por sus siglas en inglés) que únicamente se extiende a la capa exterior de la bicapa lipídica (47 a 50). Se han descrito tres isoformas de Qa-2, la forma canónica anclada a la membrana y dos formas solubles que también forman complejos con Beta-2 microglobulina y péptido. La forma canónica es transcrita por los cuatro genes y su producto es de 40kDa. La forma soluble es estructuralmente semejante a la forma canónica, pero pesa 39kDa y es el producto de transcritos alternativos de los genes Q7 y Q9 que carecen del exón 5, en el que se codifican las instrucciones para el enlace del GPI y de una región hidrofóbica (50, 54 a 58). Expresión de Qa-2. La forma canónica de Qa-2 se expresa con intensidades variables en casi todos los órganos del organismo, exceptuando al sistema nervioso central, y concentrándose en el bazo, los nódulos linfáticos, el timo y particularmente en los linfocitos T maduros. La mayor transcripción y secreción de la forma soluble ocurre en los linfocitos T tras haber sido activados. En general, las citocinas tienen un papel importante en la regulación de la expresión de las moléculas del MHC. La transcripción de Qa-2 es promovida por la citocina INF-γ (57, 59 y 60), y probablemente sea inhibida por IL-10 como ocurre con otras moléculas del MHC (61). Además de los elementos de respuesta a citocinas en los genes de la clase I del MHC, se encuentran elementos de respuesta a hormonas como el ácido retinoico (62). Los productos de los genes del MHC desempeñan roles críticos en los procesos inmunes. A pesar de que Qa-2 es una de las moléculas de la clase Ib del MHC más estudiadas, su participación en la respuesta inmune aún no ha sido completamente descrita (56). Qa-2 participa en varias funciones clásicas de las moléculas de la clase I del MHC, pero además está involucrada en el desarrollo embrionario y puede participar en la transmisión de señales hacia el interior de las células en que esta molécula se expresa. Funciones de Qa-2. Las moléculas de la clase I del MHC típicamente están involucradas en la presentación de antígenos a los linfocitos T CD8+, en la selección de linfocitos CD8+ en el timo, y en la inhibición de la actividad citocida de las células NK. Qa-2 interactúa con los TCR del tipo alfa/beta (63) y es capaz de activar la respuesta citotóxica de los linfocitos T CD8+, permitiendo al sistema inmune reconocer y eliminar a las células tumorales en transplantes singénicos, el rechazo de tumores embrionarios (64 a 67), y la generación de respuestas de rechazo alogénico (63). Qa-2 al igual que algunas moléculas de la clase Ia del MHC protege a las células en que se expresa de la actividad citotóxica de las células 5 NK activadas, probablemente mediante la interacción con receptores de inactivación en las células NK (68). La capacidad de Qa-2 para proteger a las células de la actividad citotóxica de las NK es congruente con su expresión en sitios inmuno-privilegiados como el ojo y los testículos (57, 69). Ya que el dominio alfa 3 de Qa-2 varía significativamente del dominio alfa 3 de las moléculas de la clase Ia, y parece estar limitado para interactuar con el correceptor CD8, se ha sugerido que Qa-2 no participa en la selección tímica de linfocitos T CD8 (51, 67), y que los linfocitos reactivos a Qa-2 son seleccionados por moléculasde la clase Ia (63), sin embargo no hay evidencia contundente que descarte la participación de Qa-2 en la selección tímica de linfocitos T CD8+. Por otro lado, la presencia de Qa-2 favorece el desarrollo de las poblaciones de linfocitos intraepiteliales del intestino (iIELs) con TCR alfa/beta y CD8 alfa/alfa mediante mecanismos que no han sido definidos. Los iIELs se han asociado a funciones inmuno reguladoras locales en el intestino y no parecen participar en respuestas inmunes antígeno específicas (70). De manera interesante, los genes Q7 y Q9 confieren el fenotipo Ped (del inglés desarrollo embrionario preimplantacional) rápido, que se caracteriza por un mayor número de divisiones celulares y sobrevivencia de los embriones en comparación a los ratones con el fenotipo Ped lento (71 a 75). El entrecruzamiento de Qa-2 en la superficie de las células de embriones o de linfocitos T en presencia de señales co-estimuladoras, induce una fuerte respuesta proliferativa, aún en ausencia de reconocimiento antigénico (76). Al menos uno de los mecanismos mediante el cual Qa-2 puede conferir el fenotipo Ped rápido y estimular la proliferación de los linfocitos T, es la trasmisión de señales mitogénicas al interior de la célula en respuesta al entrecruzamiento. A pesar de que no se ha identificado un ligando para Qa-2, es probable que alguna molécula expresada durante el desarrollo embrionario induzca el entrecruzamiento de Qa-2 en la superficie de las células del embrión (76, 53). El entrecruzamiento de Qa-2 sobre la membrana, lo asocia a proteínas transmembranales y al citoesqueleto, en donde puede interactuar con proteínas involucradas en la transmisión de señales posiblemente ubicadas en balsas lipídicas (77, 78) Además de conferir mayor número de divisiones y sobrevivencia a los embriones, Qa-2 se asocia a diferencias fisiológicas entre las cepas Ped rápido (Qa-2+) y Ped lento (Qa-2-), entre las diferencias descritas se ha reportado que los ratones Ped rápido poseen mayor peso y presión sistólica en ambos sexos, y mayor peso de los pulmones en relación al peso corporal en las hembras en comparación de los ratones Ped lento (79). A pesar de que se conoce el papel de Qa-2 en la resistencia a la cisticercosis murina, y el papel de los esteroides sexuales en la misma, aún no han sido definidos los mecanismos mediante los cuales Q-a2 confiere resistencia contra la cisticercosis o si está relacionada al dimorfismo sexual en la resistencia contra esta infección. Ya que Qa-2 es una molécula de interés inmunológico, y que varios de los factores inmunológicos que confieren resistencia contra la cisticercosis murina por T. crassiceps presentan dimorfismo sexual, en la presente Tesis hacemos una comparación entre machos y hembras de la expresión de Qa-2 en las células del bazo, antes y después de la pubertad. 6 Pregunta ¿Hay dimorfismo sexual en la expresión de Qa-2 en las células del bazo? Hipótesis La expresión de Qa-2 es mayor en las células del bazo de los machos adultos que en las hembras adultas y en ambos sexos antes de la pubertad. Objetivo general Determinar si la expresión de Qa-2 es mayor en las células del bazo de alguno de los sexos antes o después de la pubertad Objetivos específicos Evaluar si existen diferencias significativas entre machos y hembras, antes y después de la pubertad en: 1) el porcentaje y media de la intensidad de la señal de Qa-2 en células del bazo que expresan Qa-2 2) el porcentaje y media de la intensidad de la señal de Qa-2 en linfocitos CD4+/Qa- 2+ 3) el porcentaje y media de la intensidad de la señal de Qa-2 en linfocitos CD8+/Qa- 2+ 4) el porcentaje y media de la intensidad de la señal de Qa-2 en células dobles positivas (CD4+/CD8+/Qa-2+) 5) el porcentaje y media de la intensidad de la señal de Qa-2 en células dobles (CD4-/CD8-/Qa-2+) 7 Materiales y métodos Animales. En el presente estudio se emplearon 4 grupos de ratones, cada grupo de 8 individuos. El primer grupo fue conformado por hembras de 4 semanas de edad, el segundo grupo por machos de edad igual a la del primer grupo. El tercer y el cuarto grupo fueron conformados por ratones de poco más de nueve semanas de edad, hembras y machos, respectivamente. Todos los ratones fueron de la cepa C57BL/6 K2, y se mantuvieron con agua y alimento ad lividum, en las instalaciones libres de patógenos del bioterio del Instituto de Investigaciones Biomédicas (UNAM). Obtención de células del bazo. Todos los ratones fueron sacrificados el mismo día por asfixia en una cámara de CO2. Inmediatamente después del sacrificio de cada animal, se lavó el abdomen con etanol y se retiró el bazo a través de una incisión hecha en el cuadrante superior izquierdo del abdomen. Los bazos fueron colocados en cajas Petri individuales estériles con 2 ml de PBS (0.15M NaCl, 0.01M amortiguador sodio fosfato, pH 7.2) esterilizado y mantenidos a 4°C. Posteriormente, los bazos fueron disgregados presionándolos suavemente entre mallas de nylon (Nylon Mesh 150 Micron 12"x24" de Small Parts. Cat CMN-0149-D) con un émbolo de jeringa estéril; una vez que los bazos fueron disgregados, el contenido de las cajas Petri se lavó agregando 2 ml más de PBS y agitando las cajas para suspender a las células. El contenido de las cajas Petri fue transferido a tubos Falcon de 25 ml, los tubos fueron centrifugados durante 5 minutos a 4°C 1,200 RPM, provocando la precipitación de las células al fondo del tubo. El sobrenadante de los tubos fue decantado y sustituido por 1 ml de PBS y 1 ml de amortiguador de lisis (NH4Cl 0.15 M, KHCO3 1.0 M, Na2EDTA 0.1 mM y H2O, pH a 7.2-7.4) durante 10 minutos a temperatura ambiente para eliminar a los eritrocitos. Se repitieron 2 ciclos de centrifugado (como el descrito anteriormente) y sustitución del sobrenadante con PBS fresco para lavar las células. Finalmente, las células del bazo de cada muestra se contaron y ajustaron a 1 x 106 células/100 microlitros (uL) de amortiguador para FACS (PBS pH. 7.4 complementado con 2% de suero fetal bovino y 0.02% de azida de sodio). En este punto se evaluó la viabilidad de las células (> 95%) por tinción en azul de tripano. Tinción de proteínas de membrana. Se transfirieron 50 uL de cada muestra por pozo a una placa de 96 pozos con fondo curvo, posteriormente se agregaron los anticuerpos anti-CD4 conjugado con APC, anti- CD8 conjugado con Cy5 y anti-Qa-2 conjugado con biotina (todos los anticuerpos fueron 8 de Becton & Dickinson [BD Biosciences]). Posteriormente la placa se agito suavemente con un vórtex y se incubó durante 15 minutos a 4°C en oscuridad. Después de la primera incubación se realizaron dos lavados, cada lavado consistió en la centrifugación de la placa empleando el protocolo mencionado anteriormente, una vez que las células se precipitaron en los pozos, se retiro el sobrenadante y se agregaron 200 uL de amortiguador para FACS y la placa se agitó suavemente en vórtex. Después de la segunda incubación se agregaron 200 uL por pozo de Estreptoavidina conjugada con PE y se incubó durante 15 minutos a 4°C en oscuridad, inmediatamente después de la segunda incubación proseguimos al análisis de las muestras. Análisis citométrico de flujo. Se analizaron 2x105 células por muestra en un citómetro de flujo FACsCalibur empleando el programa CellQuest (Becton & Dickinson). Analizamos la distribución del tamaño y granularidad de las células en una gráfica de puntos, y definimos una región correspondiente a las células viables a la que llamamos “BAZO” (Fig. 1). Figura 1. Distribución de las células capturadas por tamaño (eje de las x) y por granularidad (eje de las y), en el extremo izquierdo de la gráfica se puede observar el límite de la región bazo, en la que se ubican los eventos que corresponden a las células viables. Los eventoscontenidos en la región “BAZO” fueron agrupados en un segundo diagrama de puntos según la expresión de los marcadores CD4 (eje de las x) y CD8 (eje de las y), y según la expresión del marcador CD4, CD8, ambos o por la ausencia de ambos se incluyeron en las regiones CD4+, CD8+, dobles positivas o dobles negativas respectivamente (Fig. 2) 9 Figura 2. Cada cuadrante contiene a un grupo discreto de células definido por la expresión de los marcadores CD4 (eje de las x) y CD8 (eje de las y). En el cuadrante superior izquierdo se ubican las células CD4-/CD8+, en el superior derecho las células dobles positivas (CD4+/CD8+), en el cuadrante inferior derecho las células CD4+/CD8- y en el cuadrante inferior izquierdo las células dobles negativa (CD4-/CD8-) Una vez que se definieron los grupos celulares por la expresión de los marcadores arriba mencionados, se evaluó tanto el porcentaje como la intensidad de la señal de Qa-2 en cada grupo celular. Análisis estadístico Los datos de porcentajes fueron transformados a la raíz cuadrada de su arcoseno con el propósito de normalizar su distribución. La raíz cuadrada del arcoseno de los porcentajes, y los valores de la intensidad de la señal de Qa-2 se analizaron mediante ANOVA de dos factoriales (sexo y edad). Empleamos la prueba de Tukey para determinar si las diferencias encontradas son estadísticamente significativas con los programas Statistica (StatSoft, Inc. [2001]. STATISTICA [data analysis software system], version 6. www.statsoft.com.) y GraphPad Prism version 5.01 (for Windows, GraphPad Software, San Diego California USA, www.graphpad.com”). Consideramos diferencias estadísticamente significativas aquellas cuyo valor de P < 0.05. 10 Resultados 1. Porcentajes de grupos celulares definidos por CD4 y CD8 en el bazo. La Tabla 1 muestra valores representativos del porcentaje de cada grupo de células definido por la expresión de los marcadores (CD4, CD8, ambos o ninguno) que obtuvimos del bazo. En todos los casos, el porcentaje de células doble negativas (CD4-/CD8-) es significativamente mayor a los demás grupos. El segundo grupo más abundante son las células CD4+, y poco menos abundantes las células CD8+. En todos los individuos encontramos una pequeña población (aproximadamente el 1% del total de las células del bazo que obtuvimos) de células que expresan tanto el marcador CD4 como el marcador CD8 (CD4+/CD8+) con intensidades de señales medias comparables a la de los linfocitos CD4+ o CD8+ (Fig. 2). Tabla 1. Porcentaje de células por cuadrante Machos Hembras Prepúberes Adultos Prepúberes Adultos CD4+ 27.38 28.65 23.83 27.07 CD8+ 13.84 14.01 11.90 14.10 CD4+/CD8+ 1.13 0.85 0.56 1.11 CD4-/CD8- 57.65 56.49 63.71 57.72 2. Efecto de la edad y el sexo sobre la expresión de Qa-2 en las células del bazo. Qa-2 se expresa en las células del bazo en hembras y machos prepúberes. El 78.75% de las células del bazo de las hembras prepúberes expresan Qa-2 (Qa-2+), así como el 73.8% de las células del bazo de los machos. No hay diferencias significativas en el porcentaje de células Qa-2+ entre los sexos antes de la pubertad (Fig. 3B) La media de las intensidades de las señales leída por el FACS para la fluorescencia de PE (el cromóforo empleado para marcar a Qa-2) indica la densidades medias con que Qa-2 se expresa en la membrana de las células analizadas. La intensidad de la señal de Qa-2 en las células del bazo de las hembras prepúberes fue 923 (unidades arbitrarias) y de los machos prepúberes 877, estas diferencias tampoco son estadísticamente significativas (Fig. 3C). 11 Figura 3. (Expresión de Qa-2 en células bazo). A) Histogramas representativos de la señal de Qa-2 leída en el bazo. El eje de las x del histograma corresponde a la intensidad de la señal, el eje de las y corresponde al número de eventos. La línea horizontal en el lado derecho del histograma define el área en la cual la señal de Qa-2 es positiva y distinguible de la fluorescencia celular y del pegado inespecífico de la estreptoavidina-PE. B) Porcentaje de células del bazo Qa-2+. Nótese que el eje de las Y va de 40% a 100%. Cada punto representa un dato independiente, k=8. Las letras sobre cada columna indican si los grupos son iguales o difieren (letras diferentes denotan diferencias estadísticas P<0.05). C) comparación de la intensidad de la señal de Qa-2 entre los grupos de animales. 3. El porcentaje de células del bazo Qa-2+ y la intensidad de la señal de Qa-2 en las células del bazo aumentan en ambos sexos después de la pubertad, y con mayor intensidad en las hembras. En las hembras adultas el 87.95%, de las células del bazo es Qa-2+, y en los machos adultos el 81.78% de las células del bazo son Qa-2+, las diferencias entre las hembras adultas y las prepúberes son significativas (P < 0.001), así como entre los machos antes y después de la pubertad (P 0.001, Fig. 3 B). El porcentaje de células del bazo Qa-2+ es mayor en las hembras adultas en comparación al porcentaje de células del bazo Qa-2+ en los machos adultos (P 0.004 Fig. 3 B). Qa-2+ Qa-2+ Qa-2+ Qa-2+ Hembra Adulto Macho Adulto Macho Prepúber Hembra Prepúber A B 40 60 80 100 % d e C é lu la s Q a -2 + Prepúber Adultoa b a, b c M ac h o H em b ra Prepúber Adulto M ac h o H em b ra 0 500 1000 1500 2000 In te n s id a d d e s e ñ a l d e Q a -2 a b a, b c C Figura 3 12 La intensidad de la señal de Qa-2 en las células del bazo de los machos adultos es 1057, y presenta un aumento en comparación a los machos prepúberes (P 0.012). La intensidad de la señal de Qa-2 en las células del bazo de las hembras adultas es de 1315 y es significativamente mayor al de las hembras prepúberes (P< 0.001), y a la de los machos adultos (P< 0.001, Fig. 3 C). Asimismo, el incremento en la intensidad de la señal de Qa-2 en las células del bazo es el doble en las hembras en comparación al incremento en los machos después de la pubertad, es decir, la edad potencia las diferencias entre los sexos (F 7.52, P 0.01, Fig. 3 C). 4. Expresión de Qa-2 en linfocitos CD4+/CD8-. Interesantemente, el porcentaje de linfocitos CD4+/Qa-2+ es mayor en las hembras prepúberes en comparación a los machos de la misma edad (Fig. 4 B, en las hembras prepúberes el 95.9 % de los linfocitos CD4+ son Qa-2+, mientras que en los machos prepúberes el 93.46%, P 0.009). Qa-2+ Prepúber Adulto M ac h o H e m b ra 0 500 1000 1500 2000 2500 In te n s id a d d e s e ñ a l d e Q a -2 a b a, b c Qa-2+ Qa-2+ Qa-2+ Hembra Adulto Macho Adulto Macho Prepúber Hembra Prepúber Prepúber Adulto M ac h o H em b ra 90 92 94 96 98 100 % d e l in fo c it o s C D 4 + /Q a -2 + A B C a b c d Figura 4 13 Figura 4. (Expresión de Qa-2 en linfocitos CD4+ [CD8-]). A) Histogramas representativos de la señal de Qa-2 obtenida de los linfocitos CD4+ del bazo. B) Gráfica del porcentaje de células en el bazo CD4+/Qa-2+. Nótese que el eje de las Y va de 90% a 100%. C) Gráfica de la intensidad de la señal de Qa-2 en los linfocitos CD4+. El porcentaje de linfocitos CD4+/Qa-2+ aumenta en ambos sexos después de la pubertad (Fig. 4 B, en las hembras adultas el 99.3% de los linfocitos CD4+ son Qa-2+, así como el 97.6% de los linfocitos CD4+ del bazo en los machos adultos, en ambos casos P < 0.001). El porcentaje de linfocitos T CD4+/Qa-2+ del bazo en las hembras adultas es mayor que el de los machos adultos (P < 0.001). La intensidad de la señal de Qa-2 en la membrana de los linfocitos CD4+ de las hembras prepúberes es 1290, y en los machos prepúberes es 1125, pero estas diferencias no son significativas (Fig. 4 C). La intensidad de la señal de Qa-2 en la membrana de los linfocitos CD4+ es mayor en los adultos que en los prepúberes, en las hembrasadultas la intensidad de la señal de Qa- 2 en la membrana de los linfocitos T CD4+ es 1758, y en los machos adultos 1415 (P < 0.001 y P 0.044, respectivamente). La intensidad de la señal de Qa-2 en los linfocitos T CD4+ es mayor en las hembras adultas en comparación a los machos adultos (P 0.013, Fig. 4 C). 5. Expresión de Qa-2 en linfocitos CD4-/CD8+. Así como en los linfocitos T CD4+, el porcentaje de linfocitos CD8+/Qa-2+ es mayor en las hembras prepúberes en comparación a los machos de la misma edad, en las hembras prepúberes el 98.16% de los linfocitos T CD8+ es Qa-2+, y en los machos prepúberes 97.5% (P 0.037, Fig. 5 B). Las diferencias entre los sexos de porcentaje de linfocitos CD8+/Qa-2+ desaparecen después de la pubertad, pues el aumento de linfocitos CD8+/Qa-2 observado por la edad únicamente es significativo en los machos adultos en comparación a los machos prepúberes (P < 0.001, Fig. 5 B). La intensidad de la señal de Qa-2 en los linfocitos T CD8+ presenta un patrón opuesto al patrón observado en el porcentaje de este mismo grupo de células. La intensidad de la señal de Qa-2 en los linfocitos CD8+ de las hembras prepúberes es 1784, y en los machos prepúberes es 1666, las diferencias en la intensidad de la señal de Qa-2 en los linfocitos T CD8+ no son significativas entre ambos sexos antes de la pubertad (Fig. 5 C). Sin embargo, después de la pubertad, la intensidad de la señal de Qa-2 en las hembras adultas es 2651, lo que representa un aumento de casi el 50% de la intensidad de la señal de Qa-2 en los ambos sexos prepúberes (P < 0.001 en ambos casos), y es mayor en comparación a la intensidad de la señal de Qa-2 en los linfocitos CD8+ de los machos adultos (P 0.003, Fig. 5 C). También en este caso, la edad interactúa con el sexo sobre las diferencias observadas en la intensidad media de Qa-2 (F 5.074 y P 0.032) 14 Figura 5. (Expresión de Qa-2 en linfocitos CD8+ [CD4-]). A) Histogramas representativos de la señal de Qa-2 obtenida de los linfocitos CD8+ del bazo. B) Gráfica del porcentaje de células en el bazo CD4+/Qa-2+. Nótese que el eje de las Y va de 90% a 100%. C) Gráfica de la intensidad de la señal de Qa-2 en los linfocitos CD8+. 6. Expresión de Qa-2 en células del bazo CD8+/CD4+ (Dobles positivas). El porcentaje de células en el bazo dobles positivos que expresa Qa-2+ es de 99.87% en las hembras prepúberes, y 99.69 en los machos de la misma edad. Antes de la pubertad las diferencias en el porcentaje de dobles positivos Qa-2+ no es significativo (P 0.167, Fig. 6 B). Después de la pubertad, el porcentaje de dobles positivos que expresa Qa- 2 aumenta en las hembras en comparación a los individuos prepúberes de ambos sexos (P 0.017 en comparación a las hembras prepúberes, y P < 0.001 en comparación a los machos prepúberes). El porcentaje de dobles positivos Qa-2+ en el bazo de las hembras adultas es Prepúber Prepúber Adulto M ac h o H e m b ra 0 1000 2000 3000 4000 In te n s id a d d e s e ñ a l d e Q a -2 a a a b Qa-2+ Qa-2+ Qa-2+ Qa-2+ Hembra Adulto Macho Adulto Macho Prepúber Hembra Prepúber A Adulto 90 92 94 96 98 100 % d e l in fo c it o s C D 8 + /Q a -2 + a b b b M ac h o H e m b ra B C Figura 5 15 99.98%, y en el bazo de los machos adultos 99.87% en los machos adultos. La diferencia en el porcentaje de dobles positivos Qa-2+ en el bazo entre ambos sexos de individuos adultos tiende a ser significativa (P 0.051). Figura 6. (Expresión de Qa-2 en células CD4+/CD8+ [dobles positivas]). A) Histogramas representativos de la señal de Qa-2 obtenida de las células CD4+/CD8+ del bazo, nótese el corrimiento de la cura hacia la derecha. B) Gráfica del porcentaje de células en el bazo CD4+/CD8+/Qa-2+. Nótese que el eje de las Y va de 99% a 100%. C) Gráfica de la intensidad de la señal de Qa-2 en las células CD4+/CD8+. La intensidad de la señal de Qa-2 en las células dobles positivas presenta un patrón semejante al de la intensidad de la señal de Qa-2 en los linfocitos CD8+. En las hembras prepúberes el valor de la intensidad de la señal es 4552, en los machos prepúberes 4159. La intensidad de la señal de Qa-2 en las células dobles positivas es de 4565 en los machos adultos. Ninguna de las densidades medias mencionadas anteriormente difiere significativamente. En contraste, la intensidad de la señal de Qa-2 en las hembras adultas Prepúber Adulto M ac h o H em b ra 99.0 99.2 99.4 99.6 99.8 100.0 % d e C é lu la s Q a -2 + a a, b a b Prepúber Adulto M ac h o H e m b ra 0 2000 4000 6000 8000 In te n s id a d d e s e ñ a l d e Q a -2 a a a b Qa-2+ Qa-2+ Qa-2+ Qa-2+ Hembra Adulto Macho Adulto Macho Prepuúber Hembra Prepúber A B C Figura 6 16 es 6007, y es significativamente mayor a la de los demás grupos (P < 0.001 en todos los casos, Fig. 6 C). Al igual que en los linfocitos CD4-/CD8+, la edad potencia el efecto del sexo sobre las diferencias en la intensidad de la señal de Qa-2 en la membrana de los dobles positivos (F 5.92, P 0.021) Cabe resaltar que tanto el porcentaje de células Qa-2+, y especialmente la intensidad de la señal de Qa-2 son considerablemente mayores en las células dobles positivas en comparación a los demás grupos analizados en este trabajo, o previamente reportada. 7. Expresión de Qa-2 en células del bazo CD8-/CD4- (Dobles negativas). Las células del bazo que no expresan ni el marcador CD4 ni tampoco el marcador CD8 son un grupo heterogéneo de células entre las que se encuentran linfocitos B, macrófagos y células dendríticas. El porcentaje de células del bazo dobles negativas Qa-2+ en las hembras prepúberes es 66.27%, en las hembras adultas 70.4%, en los machos prepúberes 57.3%, y en los macho adultos 63.4%, sin embargo, el porcentaje de dobles negativas Qa-2+ es sumamente variable hacia el interior de cada grupo, por lo que las diferencias entre los sexos y las edades en el porcentaje de dobles negativas Qa-2+ no es significativo (Fig. 7 B). Contrariamente al patrón observado en el porcentaje de células dobles negativas Qa- 2+ en el bazo, la media de la densidad presenta un patrón de expresión dimórfica bien definido. La intensidad media de Qa-2 en las células dobles negativas del bazo en las hembras prepúberes es 551, en los machos prepúberes es 513, y no difieren entre si. Tampoco difiere la media de la intensidad de las células dobles negativas del bazo en los machos adultos que es 517. Pero la intensidad media de las células dobles negativas en el bazo de las hembras adultas es 759, y representa un incremento considerable en comparación a los demás grupos (P < 0.001 en todos los casos, Fig. 7 C), El efecto del sexo sobre las diferencias en la intensidad de la señal de Qa-2 en las células dobles negativas del bazo también es potenciado por la edad (F 12.8, P 0.001) 17 Figura 7. (Expresión de Qa-2 en células CD4-/CD8- [dobles negativas]). A) Histogramas representativos de la señal de Qa-2 obtenida de las células CD4-/CD8- del bazo, nótese el corrimiento de la curva hacia la izquierda. B) Gráfica del porcentaje de células en el bazo CD4-/CD8-/Qa-2+. Nótese que el eje de las Y va de 30% a 100%. C) Gráfica de la intensidad de la señal de Qa-2 en las células CD4+/CD8+ Prepúber Adulto M ac h o H e m b ra 0 500 1000 1500 In te n s id a d d e s e ñ a l d e Q a -2 a a a b Prepúber Adulto M ac h o H e m b ra 40 60 80 100 % d e C é lu la s Q a -2 + a a a a Qa-2+ Qa-2+ Qa-2+ Qa-2+ Figura 7 Hembra Adulto Macho Adulto Macho Prepúber Hembra Prepúber A B C 18 Discusión En el presente estudio describimos los efectos del sexo y de la edad sobre la expresión de Qa-2 en las células del bazo. Qa-2 es una molécula de la clase Ib del MHC que ha sido relacionada con varias funciones inmunes como el rechazo de tumores, generaciónde tolerancia y resistencia del hospedero contra la cisticercosis por T. crassiceps. Previamente se reportó que Qa-2 se expresa principalmente en los linfocitos T maduros, y que la expresión de esta molécula aumenta en los linfocitos T activados. La expresión de Qa-2 en otras células como los linfocitos B es drásticamente menor en comparación a su expresión en los linfocitos T (80). Por esta razón decidimos prestar especial interés en la expresión de Qa-2 en los linfocitos T. Debido a que en el momento de realizar este estudio no contábamos con el material necesario para evaluar la expresión de Qa-2 en otras células de interés, como los macrófagos y las células dendríticas, omitimos el análisis del efecto del sexo y la edad sobre la expresión de Qa-2 en estas poblaciones celulares, sin embargo, la mayoría de los linfocitos B, macrófagos y células dendríticas quedaron incluidos en la categoría de células dobles negativas (CD4-/CD8-). Nuestros resultados están en acuerdo con lo publicado por Tian y colaboradores (80), la expresión de Qa-2 es menor en las células dobles negativas en comparación a los linfocitos T. Sin embargo, las células que denominamos dobles positivas (CD4+/CD8+) presentan un porcentaje mayor de células Qa-2+, e intensidades medias de señal mucho mayores en comparación a los linfocitos CD4+ o a los linfocitos CD8+. Se ha reportado la presencia de linfocitos T maduros en la periferia que expresan los marcadores CD4 y CD8 simultáneamente (linfocitos CD4+/CD8+) en varios mamíferos como monos, cerdos y ratas. A este conjunto de linfocitos se les atribuyen funciones efectoras y de memoria inmunológica, o que se encuentran en proceso de maduración hacia linfocitos CD4+/CD8- (82 a 85). Ya que el grupo que denominamos “células dobles positivas” expresa intensidades medias de señal de CD4 y CD8 equiparables a los linfocitos T CD4+ y a los linfocitos T CD8+, y que además expresan niveles elevados de Qa-2, una molécula que ha sido empleada como criterio para definir linfocitos T maduros (58, 59), suponemos que esta población se trata en realidad de linfocitos T maduros dobles positivos (CD4+/CD8+) que podrían tener funciones efectoras y de memoria inmunitaria. La expresión de Qa-2 en las células dobles positivas tiene un incremento notable en las hembras adultas después de la pubertad, lo que sugiere que esta molécula podría tener una función relevante en este grupo celular, y que las células dobles positivas poseen una síntesis activa de proteínas, es decir, un metabolismo activo. Tanto el porcentaje de células Qa-2+ como la intensidad media con que Qa-2 se expresa en la membrana celular tienden a aumentar en ambos sexos después de la pubertad. Sin embargo, el incremento pos-pubertad en el porcentaje o la intensidad de la señal de Qa- 2 no afecta a todas las células del bazo del macho, pero si a la intensidad de la señal de Qa- 2 en todos los grupos celulares analizados de las hembras. Estos resultados están en acuerdo con estudios previos en donde se reporta que durante la pubertad la expresión de 19 varios genes relacionados a la respuesta inmune incrementa y se diferencia entre los machos y hembras (18). Nuestros resultados sugieren que las hormonas sexuales femeninas son un factor que promueve la expresión de Qa-2, y que los andrógenos u otras hormonas, como podría ser la dehidroepiandrosterona (DHEA) podrían tener efecto sobre algunos tipos celulares como los linfocitos T CD4+ y los linfocitos T CD8+, pero no en las células dobles positivas o dobles negativas. Interesantemente encontramos que los efectos del sexo y la edad varían entre los grupos celulares analizados; estas diferencias pueden ser el resultado de variaciones entre los distintos tipos celulares en los mecanismos de regulación de la expresión de Qa-2 (80), como pueden ser la síntesis de proteínas, el procesamiento antigénico, la regulación de las moléculas TAP, la síntesis de las cadena alfa de Qa-2, y de la Beta-2-microglobulina (51, 53, 80). En el caso de que el efecto de la edad sea causado por los esteroides sexuales, las diferencias pueden ser el resultado en variaciones en la expresión de receptores a las hormonas entre los distintos grupos celulares. Sin embargo, la expresión de Qa-2 aumentó en todos los grupos celulares analizados del bazo de las hembras después de la pubertad, lo que sugiere que el efecto de la edad podría extenderse a otros órganos y a otras moléculas del MHC. A pesar de que en este estudio no evaluamos la expresión de Qa-2 en animales infectados con el cisticerco de T. crassiceps, y que no podemos descartar la posibilidad de que durante esta infección la expresión de Qa-2 sea mayor en los machos, especialmente porque durante la fase aguda de la infección los niveles de INF-γ son mayores en este sexo en comparación a las hembras (35), y a que se ha demostrado que esta citocina promueve la expresión de Qa-2 (57). Nuestros resultados demuestran que la expresión de Qa-2, al menos en condiciones fisiológicas es mayor en las hembras. Por otro lado, el dimorfismo sexual en la resistencia del hospedero contra la cisticercosis murina se mantiene aún en las cepas de ratón que no expresan Qa-2 (25), lo anterior se contrapone fuertemente a la idea de que Qa-2 tiene un papel central en las diferencias en la resistencia a la cisticercosis murina entre los sexos, y sugiere que la participación de Qa-2 en la cisticercosis murina quedaría subyugada a otros elementos de mayor relevancia, que a su vez son modulados por los esteroides sexuales como: la maduración de las células presentadoras de antígenos, la respuesta proliferativa de los linfocitos T a los antígenos de T. crassiceps y el perfil de citocinas Th1/Th2, que merecen mayor atención para comprender los efectos del sexo sobre las diferencias en la resistencia del hospedero contra la cisticercosis murina por T. crassiceps. Más allá de las diferencias observadas entre los sexos en la resistencia contra la cisticercosis, el dimorfismo sexual de Qa-2 puede tener varias consecuencias de interés, la primera de ellas sería el incremento en la tolerancia de las células NK relacionadas a la inmunidad innata, y por el contrario, una mayor tendencia a la activación de los linfocitos CD8+ (pertenecientes a la inmunidad adaptativa) restringidos al reconocimiento de antígenos presentados por Qa-2. Lo anterior también está en acuerdo con Lamanson y colaboradores sugieren que la inmunidad adaptativa es promovida en las hembras sobre la inmunidad innata (18). 20 Además de tener un papel en la polarización hacia la respuesta inmune adaptativa en las hembras adultas, las diferencias en la expresión de Qa-2 también podrían generar diferencias entre los sexos adultos en la composición de los linfocitos intraepiteliales del intestino (iIELs, por sus siglas en inglés), ya que se ha relacionado la expresión de esta molécula con un incremento en el porcentaje de linfocitos CD8+, TCR α/β, CD8 α/α entre los iIELs (70). Recientemente se ha relacionado a los linfocitos CD8+ restringidos a las moléculas de la clase Ib del MHC como Qa-2 con el desarrollo de enfermedades autoinmunes (81), ya que Qa-2 se expresa más en las hembras, sexo en el que ciertas enfermedades autoinmunes son más frecuentes (5, 7 y 8); cabe la posibilidad de que exista una relación entre el incremento en la expresión de moléculas de la clase I del MHC en las hembras y la pérdida de tolerancia del sistema inmune hacia el propio organismo o con la morbidez de las enfermedades autoinmunes. 21 Conclusiones La expresión de Qa-2 en las células del bazo aumenta después de la pubertad en ambos sexos, sin embargo, este incremento varía entre los sexos y es claramente mayor en las hembras adultas en comparación a los machos adultos, conduciendo a dimorfismo sexual en la expresión de Qa-2 después de la pubertad. El incremento ocurrido tras la pubertad en la expresiónde Qa-2 en el bazo de las hembras, no solo es mayor en comparación al incremento en los machos, sino que en las hembras se extiende a células linfoides y células no linfoides, mientras que en los machos se limita a los linfocitos T CD4+, y a los linfocitos T CD8+. El incremento en la expresión de Qa-2 en las células dobles negativas (CD4-/CD8-) es relevante en el aumento neto de la expresión de Qa-2 observado en el bazo de las hembras, mientras que en los machos no hay cambios significativos en este grupo celular, ni tampoco en las células dobles positivas (CD4+/CD8+). La mayor expresión de Qa-2 ocurre en las células dobles positivas (CD4+/CD8+), que emiten más del doble de intensidad de señal en comparación a los linfocitos CD4+ (CD8-) y a los linfocitos CD8+ (CD4-). 22 Perspectivas En el presente estudio describimos diferencias antes y después de la pubertad en la expresión de Qa-2 en las células del bazo de ambos sexos; estas diferencias podrían ser generadas por el efecto de los esteroides sexuales, lo que queda por ser definido, así como los órganos a los que se extienden las diferencias en la expresión de Qa-2, lo cual podría proporcionar información sobre el significado biológico de las diferencias en la expresión de Qa-2 después de la pubertad. A pesar de que después de la pubertad la expresión de Qa-2 en células del bazo en condiciones fisiológicas, es mayor en las hembras en comparación a los machos, es posible que este patrón se invierta durante la infección por T. crassiceps causante de la cisticercosis murina, lo cual también queda por ser analizado con el fin de entender mejor la participación de Qa-2 en la infección. Por otro lado, encontramos que la expresión de Qa-2 es mucho mayor en las células dobles positivas (CD4+/CD8+) en comparación a cualquier otro grupo celular. Es probable que estas células sean en realidad linfocitos T maduros, lo que queda por ser confirmado, así como si Qa-2 tiene un papel relevante en este tipo celular. Finalmente, no ha sido claramente definido hasta dónde se extiende el dimorfismo sexual en la expresión de moléculas del MHC tanto de la clase I como de la clase II, así como la posibilidad de que estas diferencias estén implicadas en las diferencias observadas entre los sexos en la susceptibilidad o frecuencia a las distintas enfermedades. 23 Bibliografía 1) Roberts CW, Cruickshank SM, Alexander J. (1995). “Sex-Determined Resistance to Toxoplasma gondii Is Associated with Temporal Differences in Cytokine Production”. Infect. and Immun. 63. 7. pp. 2549-55 2) Roberts M, Butterworth AE, Kimani G, Kamau T, Fulford AJC, Dunne DW, Ouma JH, Sturrock RF. (1993). “Immunity after Treatment of Human Schistosomiasis: Association between Cellular Responses and Resistance to Reinfection”. Infect. and Immun. 61. 12. pp. 4984-93 3) Hon Kam-lun E, Nelson E AS. (2006). “Gender Disparity in Pediatric Hospital Admissions”. Annals Acad. Med. 35. 12. pp. 882-88 4) Giron DJ, Patterson RR. 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