Papel do Interferon-γ na resposta anti-leucemia associada à Doença Enxerto contra Hospedeiro Experimental

RESUMO

A utilização do Transplante alogeneico de Células Tronco Hematopoiéticas para o tratamento de malignidades é em grande parte prejudicada pela ocorrência da Doença Enxerto contra Hospedeiro (DECH). A grande maioria dos esforços para reduzir a incidência da DECH resultou na diminuição do efeito Enxerto contra Leucemia (ECL), com aumento na recaída pós-transplante, sugerindo que os efeitos enxerto contra Hospedeiro (ECH) e ECL estão intimamente ligados. Para separar esses efeitos, é preciso caracterizar os mecanismos imunológicos envolvidos com cada um deles. Neste trabalho, foi caracterizado um sistema capaz de discriminar e quantificar os efeitos ECH e ECL hospedeiros BALB/c ou F1(B6XDBA/2) irradiados letalmente receberam medula óssea (MO) de C57BL/6 administrada junto com células T esplênicas de camundongos C57BL/6 normais ou deficientes em Interferon-γ (GKO), acompanhadas de células do mastocitoma P815 expressando GFP. O efeito ECH foi avaliado pela mortalidade, por parâmetros clínicos (peso, pele, diarréia, postura e atividade) e por histopatologia (pele, fígado e intestino), e o efeito ECL foi avaliado pela quantidade de células leucêmicas no sangue, baço, fígado, linfonodos e medula óssea, utilizando-se citometria de fluxo. Foi verificado que o efeito ECL em órgãos linfóides secundários (OLS) era independente da produção de IFN-γ. No fígado, o efeito ECL foi dependente de IFN-γ apenas quando o efeito ECH era parcial. Na MO, o ECL foi estritamente dependente de IFN-γ, independente da magnitude do ECH. A avaliação da produção de citocinas nos OLS mostrou que as células T aloreativas produziam IL-17A apenas nos receptores de células leucêmicas, independente de IFN-γ. Em contraste com receptores normais, em receptores leucêmicos de células T GKO a patologia intestinal é moderada, e os danos no fígado ocorrem principalmente no parênquima, com preservação dos espaços vasculares. O efeito ECH observado na ausência de IFN-γ correlaciona-se com o efeito ECL em todos os órgãos avaliados exceto na MO. Esses resultados levantam importantes questões relacionadas ao controle da doença residual mínima e à resposta imune na MO, um santuário de micrometástases. IL-17A, presente apenas em receptores de células leucêmicas e independente de IFN-γ, não foi suficiente para eliminar as células malignas da MO. Nossos resultados sugerem que a resposta anti-tumoral é sítioespecífica, provavelmente refletindo diferentes condições ambientais impostas por diferentes órgãos. Nós acreditamos que o estudo dos mecanismos indutores e efetores dos efeitos ECH e ECL, nos diferentes órgãos alvo, nos possibilitará desenvolver novos tratamentos que inibam a DECH enquanto mantenham o efeito ECL.

ABSTRACT

The clinical use of allogeneic stem cell transplantation for cancer treatment is seriously hampered by the occurrence of graft-versus-host disease (GVHD). For the most part, efforts to reduce the incidence of GVHD have also diminished graft-versusleukemia (GVL) responses, with increased tumor relapse, suggesting that the Graftversus- Host (GVH) and the GVL effects are intimately linked. To separate these effects, the immunological mechanisms related to each one must be characterized. In this work, a system able to discriminate and quantify the GVH and GVL effects was characterized Radiation bone marrow (BM) chimeras were prepared using BM cells from C57BL/6 administered into BALB/c or F1(B6XDBA/2) hosts, together with splenic T cells from C57BL/6 or Interferon-γ (IFN- γ) knockout mice. These chimeras were injected IV with P815 mastocytoma cells transduced with GFP. The GVH effect was evaluated by the mortality rate, clinical parameters (weight, skin, diarrhea, hunching and activity) and histopathology (skin, liver and intestine), and the GVL effect was evaluated by the amount of leukemia cells in the blood, spleen, liver, lymph nodes and bone marrow, using flow cytometry. It was verified that the GVL effect was present in secondary lymphoid organs (SLOs) regardless IFN-γ production. In the liver, the GVL was dependent on IFN-γ only when the GVH effect was partial. In the BM, the GVL was strictly dependent on IFN- γ, and independent of the GVH magnitude. Evaluation of the cytokine production in SLOs showed that alloreactive T cells produced IL-17A only in leukemic recipients, independently of IFN- γ. By contrast with normal recipients, in leukemic recipients of GKO T cells the intestinal pathology was mild and the liver damage was mainly in the parenchyma, preserving the vascular spaces. The GVH effect observed in the absence of IFN-γ correlates with the GVL effect in every organ except in the BM. These results raise important questions related to the control of minimal residual disease and the immune response in the BM, a sanctuary of micrometastasis. IL17A, present only in leukemic recipients and independent of IFN- γ, was not enough to eliminate malignant cells from the BM. Our results suggest that the anti-tumor response is site specific, probably reflecting different environmental conditions imposed by different organs. We believe that studying the inductive and effector mechanisms of GVH and GVL effects in different target organs will enable us to design new treatments to prevent GVHD while maintaining the GVL effect.