Os papéis do ILC2 residente no rim na inflamação e fibrose renal
Feb 20, 2022
As células linfoides inatas (ILCs) são uma população de linfócitos recentemente descoberta com alta capacidade produtiva de citocinas. As ILCs do tipo-2 (ILC2s) são as mais estudadas e exercem uma resposta imune do tipo-2 rápida para eliminar infecções por helmintos. A ativação maciça e sustentável de ILC2 induz inflamação tecidual alérgica, por isso é importante manter a atividade correta de ILC2 para a homeostase imunológica. A ILC2-citocina ativadora IL-33 é liberada das células epiteliais após dano tecidual e é regulada positivamente em váriosdoenca renalmodelos de mouse e emdoenca renalpacientes. Váriosdoenças renaiseventualmente levar à fibrose renal, que é uma via comum que leva à doença renal terminal e é uma doença crônicadoenca renalsintoma. A progressão da fibrose renal é afetada pelo sistema imunológico inato, incluindo ILC2s residentes nos rins; no entanto, os papéis de ILC2s na fibrose renal não são bem compreendidos. Nesta revisão, resumimos a função e caracterização da ILC2 renal em váriosdoenças renaise destacar as contribuições conhecidas e potenciais de ILC2s pararimfibrose.
Palavras-chave:ILC2, fibrose renal, DRC - doença renal crônica, ILCreg, IL-33
INTRODUÇÃO Rimfibrose é uma condição crítica que leva arimdisfunção e é uma característica comum da doença crônicadoenças renais(DRCs), que estão aumentando em todo o mundo (1). O principal problema clínico na progressão da fibrose renal é a perda defunção renal, que requer diálise outransplante renalna doença renal terminal (ESRD) (2).Lesões renais, como agudalesão renal(LRA) ou glomerulonefrite, contribuem para a progressãorim fibrose e patologia da DRC. Fatores ambientais, incluindo síndrome metabólica, diabetes e hipertensão também são fatores de risco para o início e progressão da doença renal. Recentemente, um continuum AKI-CKD foi reconhecido como um problema clínico que contribui para a fibrose (3). Portanto, o estabelecimento de terapias para fibrose renal melhorará a qualidade de vida não só paradoenca renalpacientes, mas também para vários pacientes com fibrose tecidual.
A fibrose tecidual envolve vários fatores causais, como a transição epitelial e endotelial-mesenquimal e o sistema imunológico (4, 5). Norins,os fibroblastos no estroma renal se transformam em miofibroblastos por fatores profibróticos, como TGF-b, PDGF, FGF2 e CTGF, e expressam os marcadores exclusivos de miofibroblastos a-SMA e fibronectina (6-8). Considera-se que esses fatores pró-fibróticos derivam de macrófagos infiltrantes induzidos por inflamação e migração de Tregs que reparam o dano tecidual (9, 10). TGF-b derivado derimmacrófagos M2 infiltrados e Tregs aumentam a fibrose renal (10-12). Além disso, foi relatado que células linfoides inatas recém-identificadas, ILCs, estão associadas à fibrose tecidual, inclusive no pulmão, fígado e intestino (13-16). Dentrorins,ILC2s têm uma função protetora contra LRA e glomerulonefrite, mas ainda não está claro se eles estão envolvidos narimfibrose.
Como uma citocina ativadora de ILC2-, a IL-33 é um membro da família IL-1 e foi reconhecida como uma "alarmina" que é ubiquamente expressa em várias células de tecidos (17, 18 ). A proteína IL-33 é dividida em três domínios, um domínio nuclear, um domínio central e um domínio de citocina semelhante a IL-1-(19, 20). A IL-33 é constitutivamente distribuída nos núcleos das células epiteliais sob condições basais pela ligação do dímero de histona H2A-2B e do motivo de ligação à cromatina dentro do domínio nuclear (21). Após o início da inflamação, a IL inteira armazenada-33 é liberada rapidamente dos núcleos, e as proteases derivadas de células inflamatórias infiltradas atuam no local de clivagem no domínio central (22). Cleaved-IL-33 tem alta atividade e se liga a células que expressam ST2 (IL-33 receptor), levando à indução da sinalização MyD88- IRAK-TRAF para proliferação, sobrevivência e citocina produção (18, 23). IL-33-A sinalização ST2 é regulada positivamente por váriosrimlesões e doenças, levando à ativação de ILC2s norim(24-27); no entanto, provavelmente depende da quantidade de IL-33 se os ILC2s desempenham um papel protetor ou progressivo na doença renal. Estudos recentes demonstraram que as ILC2 renais têm papéis fundamentais em váriosdoenças renaise fibrose e reparo tecidual (28-33), de modo que essas células estão sendo focalizadas como um novo alvo terapêutico. Aqui, destacamos achados recentes sobre ILC renal, especialmente ILC2s, emdoenca renallevando arimfibrose.
SUBCONJUNTOS DE ILC As ILCs não possuem receptores específicos de antígeno, como receptores de células T (TCRs) e receptores de células B (BCRs), e não expressam marcadores de linhagem de células imunes clássicas. As ILCs são ativadas dependendo das citocinas no microambiente tecidual circundante e desempenham papéis fundamentais na proteção contra infecção, inflamação e na homeostase imunológica (34). As ILCs são categorizadas em três grupos, dependendo de sua função: ILC1, ILC2 e ILC3, que refletem a imunidade adquirida dos subconjuntos de células T auxiliares Th1, Th2 e Th17, respectivamente. O ILC1 que expressa T-bet exerce respostas imunes tipo-1 para infecção viral, GATA3-expressando ILC2s exercem respostas imunes tipo-2 para infecção por helmintos e ILC3s expressando RORgt exercem tipo{{21 }} respostas imunes para infecção bacteriana. No entanto, foi esclarecido que as ILCs também estão envolvidas na patogênese de uma variedade de doenças. Em particular, ILC2s pulmonares têm papéis críticos na asma acompanhada de resistência a esteroides (35, 36). A regulação adequada das ILCs é, portanto, importante para controlar várias doenças e manter a homeostase imunológica. Recentemente, um novo subconjunto de ILCs, ILCs regulatórias (ILCreg), foi relatado (37). ILCregs exercem funções imunossupressoras produzindo IL-10 e TGF-b, semelhantes às Tregs. Embora ILC1, 2 e 3 geralmente se desenvolvam a partir de progenitores de células linfoides inatas (ILCP), ILCregs se diferenciam de progenitores linfoides inatos auxiliares comuns (CHILP) de uma maneira Id{33}}dependente (37). Como os ILCregs não expressam o regulador mestre Treg foxp3, não está claro se os ILCregs são um subconjunto independente como os Tregs. No entanto, ILCregs têm potencial para fenótipos e funções únicos em comparação com Tregs, e estes serão investigados no futuro.
FUNÇÃO E REGULAMENTO DO ILC2 ILC2s residem em vários tecidos, como pulmão, intestino, aglomerado linfoide associado à gordura mesentérica (FALC), fígado, pele erim, e são os principais responsáveis pela eliminação de helmintos mediada pela resposta imune do tipo-2. Após danos nos tecidos por exposição a alérgenos e patógenos, IL-33, IL-25 e TSLP, que são as citocinas ativadoras mais fortes para a proliferação de ILC2 e produção de citocinas, são liberadas das células epiteliais levando à rápida ativação de ILC2s . Em seguida, os ILC2s ativados secretam grandes quantidades de citocinas do tipo-2 IL-5 e IL-13 e induzem inflamação eosinofílica e hiperplasia da mucosa. No entanto, a ativação anormal e sustentada de ILC2 provoca doenças alérgicas, como asma, dermatite atópica e rinite (38-40), e, portanto, é clinicamente importante entender a regulação de ILC2. Além disso, as ILC2s também produzem anfirregulina (Areg) e IL-9, que contribuem para a remodelação e reparação de danos teciduais após inflamação. Areg produzido a partir de ILC2s promove proliferação e diferenciação epitelial para reparo epitelial (41). Além disso, a produção de IL-9-ILC2s ajuda a resolver a inflamação na artrite reumatóide (42).
Embora a sinalização de IL-33 e ST2 seja crítica na ativação de ILC2, outras estimulações, incluindo citocinas de cadeia g comum (gc) (IL-2, -7, -9, 15) e co -moléculas estimuladoras (ICOS, GITR, PD-1) são necessárias para a regulação de ILC2 (43-45). Numerosos estudos identificaram reguladores positivos ou negativos de ILC2s como segue: citocinas (IL-25, TSLP, IFN-g, IL-27), neuropeptídeos (VIP, NMU, CGRP), neurotransmissores (catecolamina, acetilcolina ), mediadores lipídicos (prostaglandinas e lipoxinas da via do ácido araquidônico), hormônios (androgênio e estrogênio) e nutrientes (vitaminas A e D e butilato) (46-55). Uma vez que as ILC2s estão distribuídas em vários tecidos, supõe-se que existam mecanismos reguladores específicos do tecido e fatores de ILC2s. Relatamos anteriormente que o Nrf2, que responde ao estresse oxidativo, ativa as ILC2s pulmonares, e sua ativação melhora a inflamação alérgica pulmonar (56). Estresses oxidativos são frequentemente gerados emlesão renale doença e, portanto, ILC2s renais podem ser regulados pela via Keap1-Nrf2. Tomados em conjunto, os ILC2s são regulados por vários fatores e têm funções diversas, dependendo do ambiente do tecido.
ILC2 RENAL E DOENÇASILC2s também são residentes em todos os rins murinos e estão especialmente localizados na vasculatura renal. GATA3-expressando ILC2s são o principal subconjunto de ILCs (70~80% de ILCs) em rim murino, enquanto ILC1s que expressam T-bet e ILC3s que expressam RORgt são menos de 10% de ILCs (2 7 ). As ILC2s renais expressam constitutivamente IL-5 e IL-13 sob condições de estado estacionário, e quase todas as IL-5 expressas são derivadas de ILC2s e não Th2 (57). Embora os ILC2s representem aproximadamente 1 por cento do total de leucócitos renais, a expressão de IL-33 é regulada positivamente em váriosdoenca renalmodelos, indicando que as ILC2 renais são potencialmente ativadas e exercem funções desconhecidas nas fases aguda e crônica (Figura 1).
A LRA se manifesta como disfunção aguda dos rins, induzindo desequilíbrio eletrolítico, e está relacionada a DRC, fibrose e doenças cardiovasculares. A LRA é causada por lesão traumática, perfusão renal reduzida devido à cirurgia e várias doenças renais e vasculares (58). A IRA tem sido investigada usando modelos animais experimentais de IRA induzida por métodos como drogas, lesão de isquemia-reperfusão (IRI) e sepse (59). Recentemente, foi relatado que ILC2s e IL-33 estão associados à patogênese da LRA. Em um modelo de LRA induzida por cisplatina, Akcay et al. demonstraram que a administração de IL recombinante-33 exacerba a LRA, enquanto ST2 solúvel, que liga IL-33 preferencialmente para neutralizar sua atividade, melhora sua patogênese (60). A administração de alta dose de IL-33 induz a progressão da IRA de maneira dependente de células T CD4 mais. Por outro lado, IL em baixa dose-33 tem efeito protetor contra LRA. Modelos de IRI são comumente usados para identificar os mecanismos responsáveis pela patogênese da LRA e mostram que a resposta imune inata tem um papel crítico. Cao et ai. descobriram que o pré-tratamento com IL-33 melhora o dano renal e recuperafunção renalem camundongos induzidos por IRI (29). As ILC2 renais estão aumentadas em camundongos Rag1-knockout pela administração de IL-33 e resultam em pontuação de lesão tubular reduzida e creatinina sérica, independentemente da imunidade adquirida. No entanto, a redução de ILC usando um anticorpo anti-CD90 em camundongos Rag1-KO não resgata danos tubulares. Além disso, a transferência adaptativa de ILC2s renais proliferadas ex vivo melhora a lesão renal. Esses resultados indicam que ILC2s abundantes norimtêm um efeito protetor renal e melhoramfunções renaisem AKI.
As DRC têm origens diversas, como diabetes, hipertensão e respostas imunes e tóxicas (1). Várias patologias, incluindo inflamação crônica e fibrose renal, estão associadas às causas subjacentes das DRC. Foi esclarecido que as ILC2 renais têm papéis importantes na patologia da LRA e da DRC. IL-33 também alivia a lesão glomerular por nefrite lúpica (61). Além disso, a resposta imune do tipo-2 induzida por IL-25 e a indução de macrófagos M2 podem aliviar o dano renal na nefropatia induzida por adriamicina, que é um modelo de DRC amplamente utilizado (28). Esses efeitos protetores requerem eosinófilos recrutados por IL-5 produzidos a partir de ILC2s, e IL-33 não protegefunção renalapesar da abundância de ILC2 em camundongos DdblGATA deficientes em eosinófilos. No entanto, os eosinófilos são considerados células pró-inflamatórias em várias doenças, por isso não está claro se o acúmulo de eosinófilos é protetor contra danos renais sem esclarecer o mecanismo. Além disso, ILC2s são retidos em murinosrinspor até oito semanas pela administração de IL- 33 por quatro dias consecutivos, portanto, há um benefício clínico na ativação sustentada de ILC2s para terapia de DRC. Curiosamente, IL-233, uma citocina de fusão de IL-2 e IL-33,
contribui pararimproteção contra nefropatia diabética (30). IL-233 atenua hiperglicemia e proteinúria em camundongos BTBR.Cg- Lep ob/ob e tem potencial terapêutico para nefropatia diabética tipo-2. Esses achados implicam que os ILC2s são um potencial alvo terapêutico na LRA e nas DRC.
Em humanos, ILCs (linhagem - CD127 mais CD161 mais populações) representam 0,5 por cento ou menos do totalrim llinfócitos (28). Em contraste com os rins murinos, as ILC2 humanas representam 40% ou menos das ILCs emrins, e ILC3s são os principais constituintes. Não está claro como essa diferença nas constituições ILC de rins humanos e de camundongos afetarimhomeostase e patogênese da doença. Um estudo recente indicou que as ILC2s no sangue são reguladas positivamente em pacientes com insuficiência renal terminal (62); no entanto, não está claro se essa elevação está relacionada à patogênese da DRT. Além disso, também foi relatado que as alterações de ILC no sangue se correlacionam com a gravidade de DN e LN (63, 64). Mais investigações são necessárias para determinar se as ILC2 renais humanas são amigas ou inimigas emdoenças renais.
ILC2 CONTRIBUEM PARA A PROGRESSÃO DA FIBROSE RENAL?ILC2 também demonstrou afetar várias fibroses teciduais. ILC2 contribuiu com deposição de colágeno via IL-25 levando a induzir fibrose pulmonar (13). IL-33 é uma citocina pró-fibrótica, e promove o início e progressão da fibrose pulmonar de maneira ST2-dependente (65). Alguns estudos relataram que as ILC2 residentes no fígado ou no tecido cardíaco estão associadas à fibrose hepática ou cardíaca, respectivamente (66, 67). Portanto, o eixo ILC2-IL33 provavelmente é afetado para promover a fibrose tecidual.RimA fibrose é caracterizada pelo acúmulo aberrante de matriz extracelular (MEC) e, em seguida,rimestrutura e função (68). A fibrose é uma parte da resposta normal para restaurar a estrutura e o ambiente do tecido. Sobrelesão renal,células epiteliais tubulares e vasculares danificadas e células imunes infiltradas são liberadas com fatores pró-fibróticos com progressão de danos renais, e então várias sinalizações são ativadas levando a promover a transição de fibroblastos para miofibroblastos positivos para a-SMA. Danos renais persistentes perturbam o equilíbrioA produção e degradação da MEC e o acúmulo excessivo de MEC levam à fibrose anormal, resultandorimdisfunção. A progressão da fibrose renal provoca exacerbação da DRC, e sua patologia segue curso irreversível sefunção renalmenos de um certo nível, resultando em ESRD. Além disso, o estroma renal produz a eritropoietina (EPO) necessária para o desenvolvimento eritrocitário, e sua redução induzida porrimfibrose resulta em anemia renal. Assim, a superação da fibrose renal é de importância clínica em nefrologia.
Durante a lesão e inflamação renal crônica, as células endoteliais renais e vasculares danificadas também liberam IL-33 juntamente com a produção aberrante de MEC, e acredita-se que o ILC2 residente no rim seja ativado (Figura 2). O método comumente usado para estudar a fibrose renal é o modelo de obstrução ureteral unilateral (UUO), e IL-33 aumentado no soro e na urina neste modelo (24,69). De fato, as células do sistema imune inato e ST2 estão aumentadas no modelo UUO, e os números de ILC2 também aumentam no modelo murino.rim(25). Além disso, Liang et al. mostrou que a fibrose induzida por IRI renal
é acelerado pelo tratamento com IL exógena-33 e a fibrose com ST2 solúvel melhorou (70). A administração de altas doses de IL-33 promoveu fibrose renal via LRA, mas a inibição de IL-33 diminuiu a fibrose renal induzida por LRA (60). Enquanto a administração de IL em baixa dose e curto prazo{10}} atenua os danos renais induzidos por IRI (28, 29). Isso pode implicar que a liberação modesta de IL-33 é induzida por danos renais leves no início do tempo para proteger os danos renais, enquanto a destruição renal progressiva causou liberação excessiva e de longo prazo de IL-33 levando a danos renais exacerbados e fibrose. Juntos, ILC2 renal e IL adequado-33 têm papéis fundamentais narimfibrose.
Foi relatado que ILC2s produzem anfirregulina (Areg) para recuperar a integridade epitelial pulmonar na infecção viral (71, 72). No rim, ILC2-produtora de Areg também exerceu função protetora para danos renais por IRI, e contribui diretamente para reparar a estrutura tubular renal (29). Knock-out de Areg em ILC2 cultivado ex-vivo usando o sistema CRISPER-Cas9 não conseguiu restaurar o escore de lesão tubular e a creatinina sérica e a apoptose dos TECs renais. Este efeito renoprotetor é parcialmente responsável por macrófagos M2 anti-inflamatórios induzidos por ILC2 ativado. Enquanto, Areg tem a função de progredir na fibrose tecidual, incluindo fígado, pulmão erim(73-75). Estudos recentes indicaram que a sinalização de Areg-EGFR aumentou a fibrose renal nos túbulos renais proximais (76, 77). Além disso, as respostas imunes do tipo 2 também estão profundamente associadas à fibrose. As células CD11c plus derivadas de BM produzem Areg em resposta a danos nos tecidos (78), e estes produtores de Areg induzem a ativação de fibroblastos levando a promover fibrose pulmonar. Além disso, células Th2 de memória patogênica produtoras de Areg treinaram eosinófilos para produzir grande quantidade de osteopontina e fibrose pulmonar acelerada (79). Além disso, Liu et al. foram relatados que ILC2 foi negativamente correlacionado com o nível de eGFR em diabéticosdoenca renalpaciente com promoção de fibrose renal (63). Embora não seja bem compreendido se Areg produzido a partir de ILC2 contribui para o progresso da fibrose renal, a expressão de Areg é necessária para a fibrose induzida pela superprodução de TGF-b. Outros estudos esclareceriam a relação entre ILC2, Areg e TGF-b levando a revelar os papéis de ILC2 na fibrose renal. Areg é detectado a partir de soro e urina de pacientes com DRC e LRA (77), e será um novo alvo terapêutico e biomarcadores emrimfibrose e doenças renais, incluindo DRC e LRA.
UM POSSÍVEL NOVO JOGADOR ILCreg NA FIBROSE RENALUma causa de fibrose renal é a sinalização de TGF-b, que acelera a transformação de fibroblastos em miofibroblastos no estroma renal (80). Macrófagos e Tregs que infiltram os rins contribuem para a progressão da fibrose renal através da produção de TGF-b. Além disso, IL-4- e IL-13-produtoras de ILC2s estão associadas à progressão da fibrose renal através da indução de macrófagos M2 (81). Além disso, Wang et al. relataram que a sinalização de TGF-b induz a expressão de ST2 e contribui para o desenvolvimento de ILC2s de progenitores de ILC2 (82). Portanto, a relação entre macrófagos M2, Tregs e ILC2s é fundamental na fibrose renal, e o TGF-b desempenha um papel central nessas redes profibróticas.
O subconjunto de ILCreg recentemente definido reside nos rins de humanos e de camundongos e é uma fonte de TGF-b nos rins (83). Os ILCregs renais suprimem as respostas imunes secretando IL-10 e TGF-b, e expressam CD25, ICOS e fator de transcrição Id3, mas não ST2 e KLRG1. ILCregs cultivados in vitro produzem grandes quantidades de IL-10 e TGF-b e suprimem a resposta imune inata de ILC1 e macrófagos. A transferência adaptativa de ILCregs expandidos ex vivo para camundongos tratados com IRI melhoradanos nos rins,então ILCregs têm potencial terapêutico paradoenca renal.No entanto, é uma preocupação que grandes quantidades de TGF-b produzidas a partir de ILCregs possam aumentar a fibrose renal, portanto, estudos adicionais são necessários. Curiosamente, Morita et al. demonstraram que os ILC2s são plásticos e podem se transformar em ILCregs no tecido nasal humano. ILC2s estimulados por IL-33 e ácido retinóico são transdiferenciados para ILCregs, produzindo IL-10 para suprimir ILC2s e proliferação de células T CD4 mais (84). Além disso, Nakamura et al. demonstraram que os fibroblastos adquirem capacidade de produção de ácido retinóico na transição para miofibroblastos em várioslesão renalmodelos (85). Essas descobertas indicam que a plasticidade de ILC2-para ILCreg é comum durantelesão renal,levando à progressão da fibrose renal. Estes são, portanto, potenciais alvos terapêuticos como células fonte de TGF-b, embora a contribuição total de ILCregs para a fibrose renal ainda seja enigmática.
CONCLUSÃO E PERSPECTIVA FUTURA A relação de IL-33 e ILC2s tem papéis fundamentais na homeostase imunológica renal erimdoenças que levam à fibrose renal. Embora as funções do ILC2 emdoenças renaissão gradualmente compreendidos, ainda são obscuros em humanos. No entanto, é intrigante que a alteração das ILCs circulantes se correlacione com a gravidade de algumas doenças renais. Além disso, é interessante perguntar o que significa a diferença que ILC2 é dominante em murinosrimmas ILC3 é dominante em humanosrim,e seria necessário investigar mais detalhadamente. Quando essas questões forem esclarecidas, poderá ser possível elucidar o papel e as características do ILC2 narime aplicá-lo a novos alvos terapêuticos e diagnóstico clínico em doenças renais.
