Estudio de la expresión de NKG2D y su ligando MICA en el pulmón como factor de susceptibilidad a la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica

• Main Author: Sánchez Font, Albert
• Other Authors: Curull Serrano, Víctor
• Format: Doctoral Thesis
• Language: Spanish
• Published: Universitat Autònoma de Barcelona 2012
• Subjects: MICA; NKGZD; EPOC; Ciències de la Salut; 616.1
• Online Access: http://hdl.handle.net/10803/96294; http://nbn-resolving.de/urn:isbn:9788449031120

En la presente Tesis Doctoral, Estudio de la expresión de NKG2D y su ligando MICA en el pulmón como factor de susceptibilidad a la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica, se demuestra que los ligandos del receptor NK cell group 2D (NKG2D) no se expresan de forma constitutiva en las células epiteliales bronquiales ni alveolares de sujetos sanos sin exposición al humo del tabaco ni en animales (ratones) no tratados previamente. Utilizando muestras de epitelio pulmonar de ratones expuestos al humo del tabaco y cultivos de células epiteliales expuestos a extracto de humo de tabaco in vitro, demostramos que se induce la expresión de RAET1, ligando de NKG2D, activando citotoxicidad. La expresión de MICA (ligando más potente del receptor NKG2D) tiene traducción funcional al precipitar citotoxicidad mediada por células sobre las células epiteliales pulmonares expuestas al humo del tabaco y se traduce en un aumento de la apoptosis en estas células. La expresión de ligandos de NKG2D es independiente de la expresión de receptor NKG2D en los pacientes afectos de EPOC, demostrando que la expresión del ligando es el factor limitante en la activación de los linfocitos T. En los modelos animales se establece una relación de causa-efecto entre la expresión aberrante de los ligandos de NKG2D y las alteraciones histológicas típicas del enfisema pulmonar y el bloqueo específico de la acción de MICA mediante la utilización de anticuerpos monoclonales contra su receptor NKG2D permitió prevenir la aparición de la enfermedad evaluada en términos de enfisema pulmonar. La Tesis incluye estudios de asociación en humanos, estudios de causalidad en modelos animales transgénicos condicionales, y estudios de causalidad in vitro. Los resultados tienen una aplicabilida práctica pues representan una descripción original del biomarcador MICA que, eventualmente, podría inclusive representar una nueva diana terapéutica en el futuro. La publicación de los resultados de la Tesis en la revista de amplio impacto Journal of Clinical Investigation significa que existe una aceptación por pares expertos del ámbito científico especializado en inmunología. === In the present thesis, study of the expression of NKG2D and its ligand MICA in the lung as a factor of susceptibility to chronic obstructive pulmonary disease, demonstrates that receptor NK cell group 2D (NKG2D) ligands are not expressed constitutive form in the bronchial and alveolar epithelial cells of healthy subjects without exposure to cigarette smoke or in animals (mice) not previously treated. Using primary murine lung epithelium isolated from mice chronically exposed to cigarette smoke and cultured epithelial cells exposed to cigarette smoke extract in vitro, we demonstrated induced expression of the NKG2D ligand retinoic acid early transcript 1 (RAET1) as well as NKG2D-mediated cytotoxicity. Furthermore, a genetic model of inducible RAET1 expression on mouse pulmonary epithelial cells yielded a severe emphysematous phenotype characterized by epithelial apoptosis and increased CTL activation, which was reversed by blocking NKG2D activation. The expression of MICA (most potent ligand NKG2D receptor) has functional translation to precipitate cytotoxicity mediated by cells on lung epithelial cells exposed to the smoke of tobacco and translates into an increase in apoptosis of cells. NKG2D ligand expression was independent of NKG2D receptor expression in COPD patients, demonstrating that ligand expression is the limiting factor in CTL activation. These results demonstrate that aberrant, persistent NKG2D ligand expression in the pulmonary epithelium contributes to the development of COPD pathologies. Our findings that NKG2D mediated CTL activation after exposure to cigarette smoke, that NKG2D ligand expression caused emphysema in transgenic mice, and that NKG2D ligands were aberrantly expressed in the pulmonary epithelium of both animal models and patients with COPD, which coincided with emphysema development, provide mechanistic insight into COPD pathogenesis. Moreover, we demonstrated that anti-NKG2D blocking antibody abrogated emphysema development in the animal model, which suggests the NKG2D pathway maybe a molecular target for complementary treatment and/or prevention of emphysema. The thesis includes association studies in humans, studies of causality in conditional transgenic animal models, and causality in vitro studies. The results have a practical aplicabilida since they represent an original description of the MICA biomarker which, eventually, could even represent a new therapeutic target in the future. The publication of the results of the thesis in the journal of broad impact Journal of Clinical Investigation means that there is an acceptance by expert pairs of science specializing in immunology.