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PATOGENIA DE EII EN PERROS Karin Allenspach, Dr.med.vet., FVH, PhD, Dip ECVIM-CA, FHEA Ames, IA, EE.UU. INTRODUCCIÓN La enfermedad inflamatoria intestinal (EII) es el nombre con el que conocemos a un grupo de trastornos intestinales poco comprendidos que suelen afectar a personas y animales. Cada vez se considera que EII, tanto en personas como en animales, es una consecuencia de una inflamación intestinal descontrolada en respuesta a una combinación de factores ambientales, constituyentes de la luz intestinal (sobre todo microbios y la dieta) y factores inmunorreguladores en individuos genéticamente 1 susceptibles . PAPEL DEL INFLAMASOMA EN LA EII CANINA El inflamasoma es un complejo multiproteico intracelular que coordina la maduración de la Interleucina (IL)1beta y IL-18 en respuesta a patógenos y señales de peligro metabólicas. Estas moléculas tienen un papel importante en EII humana y se incrementan en la mucosa durante los recrudecimientos agudos de EII. Estudios recientes han demostrado desequilibrios en la expresión ARNm de varias proteínas señaladoras de la vía del inflamasoma en perros con enteropatías crónicas. Por tanto, hemos realizado un estudio recientemente en que investigamos la expresión de la proteína IL-1beta en el intestino de los perros con EII. Este estudio investigó la expresión de IL-1beta en la mucosa duodenal en perros con enteropatías crónicas con respuesta a alimentos (ERA) antes y después del tratamiento y en perros sanos mediante inmunohistoquímica. Se incluyó a nueve perros con ERA en el estudio y se trataron con una dieta hidrolizada durante 6 semanas. Al final del estudio disponíamos de biopsias de 5 de estos perros. Se calcularon los índices clínicos (CCECAI, Allenspach 2007) antes y después del tratamiento. Se utilizaron biopsias de 11 perros Beagle sanos como control. Se realizó la inmunohistoquímica usando un anticuerpo primario policlonal anti-humano de conejo a dilución 1:400 (ab34837, Abcam, Cambridge, UK) seguido del dispositivo polímero peroxidasa de detección anti-conejo ImmPress™ proporcionado por Vectorlabs. Los cortes se observaron a 40 aumentos usando un microscopio Olympus BX60. Se contaron las células en 10 regiones con vellosidades seleccionadas aleatoriamente y en 10 regiones de la lámina propia (LP) debajo de las vellosidades y expresadas como células positivas por campo a gran aumento (cga). EL recuento total de células productoras de IL-1beta se incrementó en perros ERA en comparación con los controles, y disminuyó después del tratamiento con la dieta de eliminación (número medio de células positivas/cga en perros sanos: 9,7, intervalo 1,5-33,2, ERA antes del tratamiento: 17,5, intervalo 1,1-54,5, ERA después del tratamiento 6,5, intervalo 2,5-13; Kruskal Wallis p=0,03, prueba t pareada ERA antes frente a después del tratamiento p=0,01): Curiosamente, esto no se reflejó en un cambio cuantitativo de las células productoras de proteína IL-1beta en las vellosidades (número medio de células positivas/cga en perros sanos: 9,6, intervalo 1,4-29,8, ERA antes del tratamiento: 10,6, intervalo 0,5-38, ERA después del tratamiento 3,8, intervalo 1-6,5; Kruskal Wallis p=0,06), sino que estuvo causado mayoritariamente por un incremento de las células positivas en la LP, que no volvió a las valores basales después del tratamiento (número medio de células positivas/cga en perros sanos: 1,2, intervalo 0,1-5,2, ERA antes del tratamiento: 6, intervalo 0,620,6, ERA después del tratamiento 2,7, intervalo 1,5-7,3; Kruskal Wallis p=0,002, prueba t no pareada sanos frente a ERA: p=0,0002; prueba t pareada antes frente a después del tratamiento p=0,003): El incremento de células positivas a IL-1beta en la LP se correlacionó con el CCECAI (correlación de los 2 rangos de Spearman r = 0,67). Para concluir, este estudio indica que la expresión de la proteína IL-1beta se incrementa en perros con ERA en comparación con los perros sanos, disminuye tras el tratamiento, y se correlaciona con CCECAI. BASE GENÉTICA DE EII EN PERROS PASTOR ALEMÁN EN EL REINO UNIDO: RECEPTORES TIPO TOLL Estudios recientes en el laboratorio de este autor han identificado algunas similitudes den la patogenia molecular de EII en perros Pastor Alemán (PPA) y seres humanos. El microbioma intestinal en PPA con EII se altera y muestra parecidos con la disbiosis que se encuentra en personas con EII, con determinadas especies bacterianas, tales como E.coli y Lactobacilli sobrerrepresentados en el microbioma de PPA con EII2. Además, se halló una expresión diferencial alta y baja de los receptores de reconocimiento de patrones TLR4 y TLR5 en la mucosa de los PPA afectados, lo que refleja hallazgos similares en EII humana y patrones murinos de EII3,4. Se exploró la posibilidad de que variaciones alélicas de los receptores de reconocimiento de patrones TLR2, 4 y 5 pudieran contribuir a una respuesta funcionalmente anómala a la microbiota intestinal en PPA mediante al abordaje a un gen candidato para identificar polimorfismos de un solo nucleótido (PSN)5. Se identificaron 3 PSN no sinónimos en el gen TLR5 y 2 PSN no sinónimos en el gen TLR4 respectivamente y se evaluaron en un estudio de casos y 5 controles y se halló que estaban asociados de forma significativa a EII . Es más, la mutación G22 en el gen TLR5 canino (TLR5c), que estaba asociada a un incremento en 8 veces del riesgo de sufrir EII, se ha demostrado que es funcionalmente hiperrreactiva a su ligando natural, la flagelina6. Estos estudios se realizaron in vitro con células renales embrionarias humanas que fueron transfectadas con el TLR5c mutante y salvaje, y confirmados con estudios ex vivo en sangre periférica de perros portadores de los 6 alelos mutantes o salvajes . Es más, también se ha visto que la mutación G22 del gen TLR5 contribuye a 7 un incremento del riesgo de desarrollo de EII en otras 38 razas además del PPA en el Reino Unido . Esto se suma a la evidencia de que las mutaciones de este gen en particular pueden estar implicadas como causa en la patogenia de la enfermedad. BASE GENÉTICA DE EII EN PERROS PASTOR ALEMÁN EN EL REINO UNIDO: HAPLOTIPOS DLA Los polimorfismos de los genes del complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) clase II están asociados a varias enfermedades inmunomediadas caninas, incluyendo alguna típicas del PPA tales como la furunculosis anal y la queratitis superficial cónica. Además, la región del CMH clase II está fuertemente asociada a la colitis ulcerosa, una forma de EII en humanos, además de a muchas oras enfermedades inmunomediadas en personas. En consecuencia, quisimos investigar so los genes del CMH clase II (DLA-DRB1, DLA-DQA1 y DLA-DQB1) estaban asociados a EII en PPA. Se extrajo ADN genómico de restos de muestras diagnósticas de sangre con EDTA de 56 PPA con EII y 50 perros mestizos geriátricos, de al menos 8 años de edad, sin historia de signos GI crónicos. Los perros con historia previa o actual de enfermedad inmunomediada o dermatológica fueron excluidos del estudio. Se determinaron los genotipos CMH clase II de todos los perros. El hapolotipo de riesgo DLADRB1*015:01/DQA1*006:01/DQB1*003:01 estaba significativamente asociado a EII, mientras que el haplotipo DLA-DRB1*015:02/DQA1*006:01/DQB1*023:01 resultó ser protector para EII. La homocigosidad para el haplotipo de riesgo incrementaba mucho más el riesgo de sufrir EII, lo que sugería un efecto de dosis genética. Los hallazgos de este estudio respaldan la naturaleza inmunógena de EII en PPA, y demuestran que es probable que muchos factores genéticos tengan un papel. ¿A DONDE VAMOS AHORA? Sin embargo, como revelaron los estudios de asociación del genoma completo (GWAS) en EII en seres humanos, es improbable que las mutaciones que hemos hallado hasta la fecha sean las responsables de toda la susceptibilidad genética de los PPA a EII. Es probable que la EII canina sea una enfermedad poligénica, y que muchas otras mutaciones con poca penetrancia puedan contribuir a la susceptibilidad a esta enfermedad. Estaría justificado usar otros abordajes como GWAS, además de estudios epidemiológicos de los factores ambientales de riesgo, para intentar definir aún más la patogenia. BIBLIOGRAFÍA 1. Cavanaugh JA. IBD International Genetics Consortium: international cooperation making sense of complex disease. Inflamm Bowel Dis 2003;9:190-193. 2. Allenspach K, House A, Smith K, et al. Evaluation of mucosal bacteria and histopathology, clinical disease activity and expression of Toll-like receptors in German shepherd dogs with chronic enteropathies. Vet Microbiol 2010;146:326-335. 3. Cario E, Podolsky DK. Differential alteration in intestinal epithelial cell expression of toll-like receptor 3 (TLR3) and TLR4 in inflammatory bowel disease. InfectImmun 2000;68:7010-7017. 4. Rhee SH, Im E, Riegler M, et al. Pathophysiological role of Toll-like receptor 5 engagement by bacterial flagellin in colonic inflammation. Proc Natl Acad Sci U S A 2005;102:13610-13615. 5. Kathrani A, House A, Catchpole B, et al. Polymorphisms in the TLR4 and TLR5 gene are significantly associated with inflammatory bowel disease in German shepherd dogs. PLoS One 2010;5:e15740. 6. Kathrani A, Holder A, Catchpole B, et al. TLR5 Risk-Associated Haplotype for Canine Inflammatory Bowel Disease Confers Hyper-Responsiveness to Flagellin. PLoS One 2012;7:e30117. 7. Kathrani A, House A, Catchpole B, et al. Breed-independent toll-like receptor 5 polymorphisms show association with canine inflammatory bowel disease. Tissue Antigens 2011;78:94-101.