Development of the EFD Application

del receptor tendría como consecuencias la eliminación de las mismas, la alteración de su capacidad de anidamiento si son opsonizadas por anticuerpos alo-específicos, y el desarrollo de una respuesta inflamatoria local. Estos sucesos se traducirían en una pérdida de la eficacia de las MSCs y en posibles efectos adversos. Además, estas consecuencias indeseables podrían acelerarse por la generación de memoria inmunológica en caso de utilizar administraciones repetidas de MSCs (Consentius et al., 2015), estrategia estudiada para aumentar la efectividad de la terapia celular (Hatsushika et al., 2014). Mientras que algunos estudios han evidenciado la inducción de alo-inmunidad al administrar MSCs alogénicas (Nauta et al., 2006), otros han mostrado una aplicación segura y efectiva de las mismas (Wang et al., 2013ª; Hatsushika et al., 2014; Vega et al., 2015). Estos resultados contradictorios indican que las MSCs alogénicas son capaces de generar rechazo inmunitario, pero que en ciertas ocasiones no sólo no lo hacen sino que además ejercen efecto terapéutico, lo que parece indicar que bajo ciertas condiciones son capaces de “burlar” al sistema inmune. Indudablemente, hay una gran cantidad de variables que pueden influir en las relaciones entre MSCs y sistema inmune, confiriendo una enorme complejidad al proceso. El estudio de estas interacciones es crucial para lograr terapias celulares seguras y efectivas.

9.3.1. Interacción de las células madre mesenquimales con la respuesta inmune

celular

Aunque aún quedan muchas cuestiones abiertas, de los estudios realizados hasta la fecha pueden inferirse algunos mecanismos mediante los cuales las MSCs serían capaces de evadir al sistema inmune mediante la interacción con la respuesta celular. Algunos de los mecanismos ejercidos sobre las células inmunes ya han sido abordados en la sección sobre la inmunomodulación, por lo que en este apartado sólo se remarcarán los aspectos más relevantes referidos a la evasión del sistema inmune, aunque cabe recordar que todos estos procesos están estrechamente ligados y conducen al mismo fin: regular la respuesta inmune.

Cuando las MSCs están presentes durante el proceso de diferenciación de las DCs, las primeras son capaces inducir un fenotipo tolerogénico en las segundas (Jiang et al., 2005). Es decir, las MSCs son capaces de influir sobre las DCs antes de su maduración, pero se desconoce cómo interactúan con las DCs ya maduras y con su capacidad de migración.

Las MSCs pueden inhibir la activación de las células NK mediada por receptores o por interleuquinas. La inhibición de la secreción de mediadores inflamatorios por las células NK es dirigida de forma paracrina por las MSCs, mientras la inhibición de la citotoxicidad requiere contacto directo. En este punto cabe remarcar que, si bien la baja expresión de MHC-I por parte de las MSCs es algo deseable para “esquivar” al sistema inmune, en el caso de las células NK se convierte en lo contrario: como se ha descrito anteriormente, las células NK tienen

receptores activadores e inhibidores y los segundos son activados por la unión del MHC-I de células del mismo individuo, por lo que las MSCs serían susceptibles de ser lisadas por las células NK (Spaggiari et al., 2006).

La relación entre células B y MSCs ha sido poco estudiada, pero los resultados publicados sugieren que las MSCs serían capaces de disminuir la proliferación y la producción de anticuerpos por las células B, aunque este proceso requeriría de la presencia de células T (Rosado et al., 2015).

Las MSCs son capaces de inhibir la proliferación tanto de las células T citotóxicas como efectoras. Dentro de las células efectoras, las MSCs pueden disminuir la proliferación de las células Th1 y su secreción de IFNγ mediante IDO y PGE2 y aumentar la población de Th2 y su habilidad para secretar mediadores antiinflamatorios como IL-4 mediante TGF-β1 y PGE2 (Aggarwal y Pittenger, 2005). Las MSCs incluso pueden “reprogramar” a la célula Th convirtiéndola del fenotipo 1 al 2 en ciertas circunstancias. Por otra parte, las MSCs pueden aumentar la generación de células Treg, asociadas con la protección frente a distintos proceso autoinmunes y frente a inducción de alo-inmunidad (Consentius et al., 2015).

Sin embargo, aunque la mayoría de estudios haya mostrado un efecto supresor y regulador de las MSCs sobre las células T, algunos estudios sugieren que, bajo ciertas condiciones, las MSCs se pueden comportar como CPAs y activar a las células T (Chan et al., 2006). Esta potencial actuación como CPAs de las MSCs es incrementada por la pre-activación con IFNγ al inducir la expresión de MHC-II (Chan et al., 2008). Sin embargo, esta habilidad se vería limitada por la falta de expresión de moléculas coestimuladoras como CD80, CD86, CD40 o CD40L por parte de las MSCs (Najar et al., 2012; Tse et al., 2003). La relación entre la activación de las MSCs mediante IFNγ, su inmunomodulación y su inmunogenicidad es compleja. IFNγ ha mostrado ser esencial en inducir la capacidad inmunosupresora de las MSCs y, por tanto, la inhibición de las células inmunes (Chinnadurai et al., 2014; Krampera et al., 2006). Sin embargo, la exposición a IFNγ aumenta la expresión de MHC-I e induce la de MHC-II, pudiendo facilitar el reconocimiento alogénico de las MSCs y aumentar su inmunogenicidad (Chan et al., 2008).

En el caballo, se ha visto que la expresión de MHC-II por las MSCs no está siempre ausente en condiciones basales, sino que puede darse de forma constitutiva y además es variable entre individuos, pese a que sean homogéneas en otros marcadores y en su capacidad de diferenciación tri-linaje. La estimulación con IFNγ de las MSCs negativas para MHC-II resultó en un aumento marcado de su expresión. Cuando se enfrentaron MSCs positivas para el MHC- II (sin estimulación) con células T alogénicas, la incompatibilidad entre donante y receptor resultó en un aumento de la proliferación de células T, comparado con el producido por MSCs negativas para MHC-II o positivas pero compatibles. Estos hallazgos sugieren que la expresión de MHC-II debería ser comprobada antes del uso alogénico de MSCs e, idealmente, también debería serlo la compatibilidad para el MHC entre donante y receptor. Además, se debe considerar que un entorno inflamatorio en el que haya IFNγ presente puede cambiar el perfil inmunogénico de las MSCs equinas (Schnabel et al., 2014).

9.3.2. Interacción de las células madre mesenquimales con la respuesta inmune

humoral

Pese a que parecen tener un efecto supresor de la producción de anticuerpos sobre las células B, las MSCs son capaces de provocar una respuesta inmune no solo celular sino también de tipo humoral, induciendo la producción de alo-anticuerpos específicos (Badillo et al., 2007). Este hallazgo podría obstaculizar el uso de dosis repetidas de MSCs alogénicas.

La inyección de MSCs alogénicas en ratón es capaz de inducir títulos altos de anticuerpos con reactividad específica contra las células inyectadas. Además, al someter a estos animales a un injerto de piel alogénico, éste fue rechazado en todos los receptores, incluso si el donante y receptor eran compatibles para el MHC (Badillo et al., 2007). En cambio, otros estudios han mostrado un uso seguro de administraciones repetidas de MSCs alogénicas (Poh et al., 2007). La producción de respuesta humoral frente a MSCs alogénicas en el caballo se ha descrito muy recientemente. La administración intradérmica de MSCs incompatibles para el MHC (en el caballo llamado ELA, Equine Leukocyte Antigen) resultó en una reacción inflamatoria local y en la producción de anticuerpos con capacidad citotóxica frente a leucocitos del mismo ELA que las MSCs administradas, viéndose además en un animal reactividad cruzada con otro tipo de ELA también incompatible. La respuesta humoral fue variable entre individuos (Pezzanite et al., 2015). Una continuación reciente de este estudio mostró que los anticuerpos anti-ELA generados por la exposición a MSCs ELA-incompatibles eran citotóxicos también frente a las propias MSCs. De forma interesante, el suero del caballo control inyectado con MSCs alogénicas pero ELA-compatibles no mostró anticuerpos citotóxicos frentes a MSCs del mismo tipo de ELA (Berglund y Schnabel, 2016). Además, la exposición por distintas vías (intra-arterial, intra-tendinosa e intra-ocular) a BM-MSCs o AT- MSCs alogénicas sin compatibilidad comprobada para ELA también se ha mostrado capaz de generar respuesta humoral alo-específica en el caballo (Owens y Kol, 2016).

9.4. Propiedades inmunológicas de las células madre mesenquimales