The role of SLO in aGVHD: alterando o paradigma de allo-activação das células T

Abstract

A indução da doença do transplante contra o hospedeiro (GVHD) depende da activação das células dadoras T pelas células do hospedeiro que apresentamantigenio (APCs). A teoria prevalecente descreve que estas interacções ocorrem nos órgãos linfáticos secundários (SLO), tais como os nóduloslinfáticos (LN), as placas de Peyer’s (PP) e o baço (SP). Esta hipótese foi testada usando ratinhos homozigóticos aly/aly (alinfoplasia) que não têm LN nem PP, usando como controlo os ratinhos heterozigóticos (aly/+) da mesma ninhada. Os dois grupos foram irradiados com dose letal após a remoção do baço aos ratinhos aly/aly (LN/PP/SP-/-), enquanto nos ratinhos aly/+ o baço foi deslocado e recolocado. Ambos receberam transplante de medula óssea (BMT) de ratinhos dadores singénicos (aly/aly, H-2b) ou de ratinhos alogénicos, com diferente complexo principal de histocompatibilidade (MHC) (BALB/c, H-2dou B10.BR, H-2k). A severidade de GVHD foi medida pela sobrevivência,e pelo sistema de pontuação, bem estabelecido, quer de doença clínica quer de doença dos órgãos alvo. Surpreendentemente, todos os ratinhos LN/PP/SP-/-sobreviveram, desenvolvendo GVHD clinicamente significativo, comparável,em severidade, com o observado nos ratinhos LN/PP/SP+/+. Além disso, asanálises histopatológicas demonstraram que os ratinhos LN/PP/SP-/-receptores de BMTdesenvolveram significativamente mais GVHD no fígado,no intestino, e na pele quando comparados com os animais singénicos decontrolo. Os ratinhos LN/PP/SP-/-desenvolveram também GVHD hepático mais severo quando comparados com os ratinhos de controlo LN/PP/SP+/+. Diferenças semelhantes foram ainda observadas, logo ao 7º dia, para o GVHDhepático entre os grupos alogénicos. Para identificar quais os órgãos extra-linfáticos do receptor que poderão servir como sítios iniciais de exposição a antigenios alogénicos, na ausência de SLO, foi examinada a expansão das células T (CD3+), a sua activação (CD69+), e a sua proliferação (CFSE) na medula óssea, 3 dias depois do BMT. Em cada caso, os ratinhos LN/PP/SP-/-transplantados com medula de dadores alogénicos apresentaram númerosabsolutos significativamente maiores quer de células, quer de divisõescelulares, se comparados com os LN/PP/SP+/+. Para garantir que as diferenças experimentais observadas nos animais aly/aly, no sistema díspar do MHC, não são apenas um fenómeno dependente da estirpe de ratinho, foramtransplantados ratinhos sem baço FucT dko (LN/PP/SP-/-), previamente tratados com o anticorpo monoclonal (mAb) anti-MadCAM-1. Após o BMT estes ratinhos apresentaram elevada pontuação clínica de GVHD, mostrando que os SLO não são necessários para a indução de GVHD. Em estudos de transplante-versus-leucemia usando hospedeiros homozigóticos (LN/PP/SP-/-) estes ratinhos morreram devido a expansão tumoral e não devido a GVHD.Estudos in vitro mostraram que a capacidade das APCs, quer das célulasdendríticas (DCs) esplénicas, quer das DCs derivadas da medula óssea, dosratinhos aly/aly e aly/+ eramcomparável. Colectivamente, estes resultados são consistentes com a noção de que os SLO não são necessários para a activação alogénica das celulas T, sugerindo que a medula óssea pode ser umlocal alternativo, embora menos eficiente, para o reconhecimento alogénico deantígenos e consequente activação das células dadoras T. Estas observações desafiam o paradigma de que os tecidos linfáticos secundários sãonecessários para a indução de GVHD.

The induction of graft-versus-host disease (GVHD) fundamentally depends upon the activation of donor T cells by host antigen presenting cells (APCs).The prevailing view is that these critical interactions occur in secondarylymphoid organs (SLO), such as lymph nodes (LN), Peyer’s patches (PP) and spleen (SP). This hypothesis was tested by using homozygous aly/aly(alymphoplasia) mice that are deficient in all LN and PP, while heterozygousaly/+ littermates served as controls. Lethally irradiated, splenectomized, aly/aly(LN/PP/SP-/-) mice andsham splenectomized aly/+ (LN/PP/SP+/+) mice received bone marrow transplant (BMT) either from syngeneic (aly/aly, H-2b) or allogeneic, major histocompatibility complex (MHC) disparate donors (BALB/c,H-2d or B10.BR, H-2k). The severity of GVHD was assessed by survival and the well-established scoring systems of both clinical and target organ disease.Surprisingly, all LN/PP/SP-/-mice survived and they developed significant clinical GVHD comparable in severity to LN/PP/SP+/+ mice. Moreover,histopathologic analysis demonstrated that LN/PP/SP-/- BMT recipients developed significantly greater liver, intestinal tract and skin GVHD comparedto syngeneic animals. These mice also developed more severe hepatic GVHDcompared to allogeneic littermate controls. Similar differences in liver GVHDwere also seen between allogeneic groups as early as day 7. To ascertain whatextra-lymphoid host tissues might serve as initial sites for allo-antigen exposure in the absence of SLO, it was examined donor T cell expansion (CD3+), activation (CD69+) and proliferation (CFSE) in bone marrow 3 days after BMT.In each case, it was found that LN/PP/SP-/- allo-BMT recipients had significantly higher absolute cell numbers as well as cell divisions compared toallogeneic, LN/PP/SP+/+ littermate controls. To ensure that experimental differences seen with aly/alyanimals in the MHC disparate system did not solely represent a strain-dependent phenomenon, we used the monoclonal antibody (mAb) anti-MadCAM-1 pretreated FucT dko splenectomizedmice (LN/PP/SP-/-recipients) as recipients. These mice showed elevated clinicalGVHD scores following BMT, providing evidence that SLO are not required for the induction of GVHD. In graft-versus-leukemia (GVL) studies using homozygous (LN/PP/SP-/-) as recipients, these mice died from tumor expansion and not from GVHD. In vitro studies demonstrated that the allo-stimulatory capacity of APCs, including both splenic and BM-derived dentritic cells (DCs), from aly/aly and aly/+ were comparable. Collectively, these data are consistent with the notion that SLO are not required for allogeneic T cellactivation and suggest that the bone marrow may represent an alternative,albeit less efficient site for allo-antigen recognition and donor T cell activation. These observations challengethe paradigm that secondary lymphoid tissues are required for GVHD induction.