Mecanismos regulatorios y patogénicos en enfermedades inflamatorias del tracto genital masculino

  • Equipo de trabajo Mecanismos regulatorios y patogénicos en enfermedades inflamatorias del tracto genital masculino
  • Grupo Grupo

Células T Regulatorias en ratones con diferente susceptibilidad al desarrollo de enfermedades autoinmunes e inflamatorias

Recientemente se ha demostrado que existe heterogeneidad dentro de la población de células T regulatorias CD4 Foxp3 (Treg) con sub-poblaciones fenotípicamente diferentes expresando, además de Foxp3, otros factores de transcripción y diferentes receptores de quimiocinas. Se ha demostrado que una Treg para controlar una población T efectora (Tef) particular (Th1, Th2 o Th17) requiere programas transcripcionales que involucran los mismos factores en las Treg y la población Tef que ella debe controlar. Ratones de la cepa NOD se caracterizan por ser altamente susceptibles al desarrollo de diabetes, tiroiditis, sialiditis y prostatitis autoinmunes espontaneas e inducidas. Estos ratones son muy susceptibles a enfermedades autoinmunes en las que las células Th1 son las principales efectoras. Por estos y otros resultados, existe consenso en la idea de que esta cepa presenta un desvío hacia respuestas inflamatorias mediadas por linfocitos Th1, probablemente debido a una menor capacidad de sus Treg para controlar este perfil.

En el presente proyecto, planteamos como hipótesis que en esta cepa podrían existir defectos en las sub-poblaciones de Treg que controlan procesos mediados por linfocitos Th1 y el objetivo general del mismo es estudiar si la mayor susceptibilidad a desarrollar autoinmunidad mediada por Th1 observada en ratones NOD, se relaciona con alteraciones en la cantidad/funcionalidad de Treg o alteraciones en determinados subtipos de Treg.

 

Infección de Tracto Genital Masculino por Chlamydia muridarum (cm): Rol de Linfocitos B productores de IL10

Las infecciones por Chlamydia trachomatis (CT) son actualmente la causa de mayor prevalencia dentro de las infecciones bacterianas de transmisión sexual. A pesar de ser una infección frecuente en hombres, son muy pocos los trabajos de investigación enfocados en el tracto genital masculino. En el hombre, CT puede causar diferentes infecciones urogenitales, siendo microorganismo causal de uretritis infecciosa, prostatitis principalmente crónicas, epididimitis y epidídimo-orquitis. Los estudios en modelos experimentales de infección de tracto genital masculino por Chlamydia son más escasos que los reportados en pacientes. La infección por esta bacteria en tracto femenino y masculino es en la mayoría de los casos asintomática, persiste por largos periodos de tiempo y es difícil conocer desde cuantos días/años el paciente se ha infectado con la misma, si se trata de una primo-infección o de una re-infección. Se conoce que CT es capaz de gatillar una respuesta inflamatoria con reclutamiento de neutrófilos al tracto genital y generar respuesta inmune específica; sin embargo, distintos datos sugieren que la misma no es de intensidad o calidad adecuada ya que es frecuente observar infecciones crónicas y re-infección de pacientes. La hipótesis convencional de trabajo sostiene que Chlamydia evadiría las defensas del huésped por distintas estrategias poco exploradas aun. Resultados preliminares de nuestro modelo de infección de tracto masculino han demostrado que células mononucleares (CMN) de bazo y ganglios de ratones NOD infectados con Chlamydia muridarum, secretan niveles bajos pero significativos de citocinas inflamatorias como IL6 y TNF-alfa al ser estimuladas in vitro con Cm inactivada. De manera interesante, estos bajos niveles de citocinas inflamatorias se acompañan de secreción elevada de IL10, principalmente a tiempos tempranos. Además, al estimular las CMN de ratones no infectados con dosis crecientes de Cm inactivada también detectamos secreción de IL10, aunque en menores niveles que los observados en sobrenadantes de ratones infectados, sugiriendo que algún componente presente en la bacteria podría desencadenar la secreción de esta citocina. La IL10 es una citocina regulatoria producida por una variedad de células inmunes que incluyen LT, LB, monocitos, macrófagos, células dendríticas, mastocitos; etc., y su principal rol descripto es el de suprimir respuestas inflamatorias y mantener la tolerancia inmune.

El objetivo del presente proyecto es estudiar el rol de IL10 y de LB regulatorios productores de IL10 en la infección de tracto genital masculino por Cm.

 

Estudio del rol de la inflamación crónica en la carcinogénesis prostática

El cáncer de próstata es una enfermedad multifactorial, cuya causa y desarrollo comprenden factores genéticos y ambientales. En la actualidad, se han identificado numerosos genes asociados al desarrollo de cáncer de próstata, siendo varios de ellos genes que cumplen importantes funciones en el sistema inmune y el proceso inflamatorio. Dentro de los factores ambientales, la inflamación crónica de la próstata, o Prostatitis Crónica, ha cobrado un renovado interés en el área ya que numerosos estudios epidemiológicos la asocian al desarrollo de cáncer de próstata. Se ha postulado que en el curso de una inflamación crónica, se generaría el ambiente propicio para la generación de alteraciones genéticas que, en conjunto con otro factores liberados durante el proceso inflamatorio, facilitarían la transformación celular que culminaría generando cáncer de próstata. La evidencia que sustenta esta hipótesis si bien es sólida y abundante, proviene casi en su totalidad de estudios epidemiológicos realizados en pacientes con cáncer de próstata, existiendo un número muy escaso de reportes en donde se haya aportado evidencia experimental. Los modelos in vitro de carcinogénesis prostática son muy escasos. Por otro lado, los modelos animales han sido desarrollados en su mayoría mutando ciertos genes de interés y estudiando luego la incidencia y el desarrollo de cáncer de próstata. El estudio de la carcinogénesis prostática en modelos de prostatitis crónica, de diferente origen y susceptibilidad a la infección aun no ha sido realizado. Nuestro laboratorio ha sido pionero en el desarrollo de modelos de Prostatitis Autoinmune Experimental (PAE) y Prostatitis Crónica Bacteriana (PCB) causada por Chlamydia trachomatis. Los mismos han aportado información importante en lo referente a la patogénesis de la enfermedad, células y mediadores inflamatorios involucrados y sus consecuencias. Además, estos modelos han

demostrado su validez y utilidad al haber reflejado en gran medida las características de la enfermedad humana. El objetivo general de este proyecto es el estudio de la inflamación crónica como posible factor desencadenante de CaP en modelos experimentales de inflamación prostática crónica, tanto de origen infecciosa como autoinmune y, a su vez, con diferente susceptibilidad al desarrollo de inflamación.

 

Prostatitis Autoinmune y sus Consecuencias sobre la Fertilidad Masculina

La prostatitis crónica no infecciosa (PCNI) es una patología de alta prevalencia que afecta a hombres jóvenes. Se trata de una inflamación de la próstata sin causa aparente, con sintomatología localizada, que altera notablemente la calidad de vida de los pacientes. La PCNI no solo altera de manera general la calidad de vida de estos hombres, sino que afecta la actividad sexual y ha sido postulada recientemente como una causa posible de infertilidad masculina. Durante los últimos años, se ha descripto a la autoinmunidad como causa de la PCNI. Se ha reportado la presencia de linfocitos T contra componentes de la próstata, infiltración de linfocitos T intra-acinares y elevados niveles de citocinas (como IFNγ, TNFα, IL1β, IL8) y mediadores inflamatorios (como especies reactivas de oxígeno, óxido nítrico) en expresión prostática o plasma seminal de los pacientes. En nuestro grupo de trabajo, describimos la presencia de linfocitos específicos contra antígenos protáticos secretores de IFNγ y elevados niveles de citocinas inflamatorias en semen de pacientes con PCNI. Además, y como hallazgo novedoso, se observaron marcadas alteraciones en la calidad seminal de estos pacientes, no asociadas a anticuerpos anti-espermatozoides ni a desequilibrios endocrinos. En paralelo, al estudiar los modelos animales de Prostatitis Autoinmune Experimental (PAE) desarrollados en nuestro laboratorio, encontramos que, al igual que en los pacientes, los animales inmunizados desarrollan una prostatitis autoinmune con una fuerte respuesta inmune contra antígenos prostáticos, siendo el IFNγ una citocina clave en el desarrollo de la enfermedad. Además y en estos mismos animales, se detectaron altos niveles de citocinas y mediadores inflamatorios en plasma seminal y una calidad espermática seminal marcadamente disminuida pudiendo comprometer así su fertilidad. La posibilidad de obtener muestras de semen de los animales en estudio permitió estudiar las consecuencias de la inflamación prostática sobre los espermatozoides, los mecanismos de muerte y mediadores involucrados y, finalmente, su potencial efecto sobre la fertilidad masculina, situación no estudiada aun en pacientes.

El propósito de este proyecto es describir y caracterizar los mecanismos patogénicos involucrados en prostatitis autoinmune y sus consecuencias/efectos sobre la calidad seminal y la fertilidad masculina en la enfermedad prostática humana “Prostatitis Crónica No Infecciosa”.

Publicaciones

Patients with chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome show T helper type 1 (Th1) and Th17 self-reactive immune responses specific to prostate and seminal antigens and diminished semen quality

Motrich, R. D., Breser, M. L., Molina, R. I., Tissera, A., Olmedo, J. J., & Rivero, V. E. (2020). BJU international, 10.1111/bju.15117. Advance online publication.

https://doi.org/10.1111/bju.15117

 

Differences in T regulatory cells between mouse strains frequently used in immunological research: Treg cell quantities and subpopulations in NOD, B6 and BALB/c mice.

Godoy, G. J., Paira, D. A., Olivera, C., Breser, M. L., Sanchez, L. R., Motrich, R. D., & Rivero, V. E. (2020). Immunology letters, 223, 17–25. https://doi.org/10.1016/j.imlet.2020.04.006

 

T Regulatory Cells From Non-obese Diabetic Mice Show Low Responsiveness to IL-2 Stimulation and Exhibit Differential Expression of Anergy-Related and Ubiquitination Factors.

Godoy, G. J., Olivera, C., Paira, D. A., Salazar, F. C., Ana, Y., Stempin, C. C., Motrich, R. D., & Rivero, V. E. (2019). Frontiers in immunology, 10, 2665. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.02665

 

 IL-10 Producing B Cells Dampen Protective T Cell Response and Allow Chlamydia muridarum Infection of the Male Genital Tract.

Sanchez, L. R., Godoy, G. J., Gorosito Serrán, M., Breser, M. L., Fiocca Vernengo, F., Engel, P., Motrich, R. D., Gruppi, A., & Rivero, V. E. (2019). Frontiers in immunology, 10, 356. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.00356

 

A Plasmonic Approach to Study Protein Interaction Kinetics through the Dimerization of Functionalized Ag Nanoparticles.

Mercadal, P. A., Motrich, R. D., & Coronado, E. A. (2019). Scientific reports, 9(1), 13122. https://doi.org/10.1038/s41598-019-49583-2

 

Implications of prostate inflammation on male fertility.

Motrich, R. D., Salazar, F. C., Breser, M. L., Mackern-Oberti, J. P., Godoy, G. J., Olivera, C., Paira, D. A., & Rivero, V. E. (2018). Andrologia, 50(11), e13093. https://doi.org/10.1111/and.13093

 

Chlamydia trachomatis neither exerts deleterious effects on spermatozoa nor impairs male fertility.

Puerta Suarez, J., Sanchez, L. R., Salazar, F. C., Saka, H. A., Molina, R., Tissera, A., Rivero, V. E., Cardona Maya, W. D., & Motrich, R. D. (2017). Scientific reports, 7(1), 1126. https://doi.org/10.1038/s41598-017-01262-w

 

Immunological Mechanisms Underlying Chronic Pelvic Pain and Prostate Inflammation in Chronic Pelvic Pain Syndrome.

Breser, M. L., Salazar, F. C., Rivero, V. E., & Motrich, R. D. (2017). Frontiers in immunology, 8, 898. https://doi.org/10.3389/fimmu.2017.00898

 

Male genital tract immune response against Chlamydia trachomatis infection.

Mackern-Oberti, J. P., Motrich, R. D., Damiani, M. T., Saka, H. A., Quintero, C. A., Sánchez, L. R., Moreno-Sosa, T., Olivera, C., Cuffini, C., & Rivero, V. E. (2017). Reproduction (Cambridge, England), 154(4), R99–R110. https://doi.org/10.1530/REP-16-0561.

 

Chronic Infection of the Prostate by Chlamydia muridarum Is Accompanied by Local Inflammation and Pelvic Pain Development.

Sanchez, L. R., Breser, M. L., Godoy, G. J., Salazar, F. C., Mackern-Oberti, J. P., Cuffini, C., Motrich, R. D., & Rivero, V. E. (2017). The Prostate, 77(5), 517–529. https://doi.org/10.1002/pros.23291

 

Chronic Pelvic Pain Development and Prostate Inflammation in Strains of Mice With Different Susceptibility to Experimental Autoimmune Prostatitis.

Breser, M. L., Motrich, R. D., Sanchez, L. R., & Rivero, V. E. (2017). The Prostate, 77(1), 94–104. https://doi.org/10.1002/pros.23252

 

Design of a novel plasmonic nanoconjugated analytical tool for ultrasensitive antigen quantification.

Fraire, J. C., Motrich, R. D., & Coronado, E. A. (2016). Nanoscale, 8(39), 17169–17180. https://doi.org/10.1039/c6nr04897h

 

Regulatory T cells control strain specific resistance to Experimental Autoimmune Prostatitis.

Breser, M. L., Lino, A. C., Motrich, R. D., Godoy, G. J., Demengeot, J., & Rivero, V. E. (2016). Scientific reports, 6, 33097. https://doi.org/10.1038/srep33097

 

IL-17 is not essential for inflammation and chronic pelvic pain development in an experimental model of chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome.

Motrich, R. D., Breser, M. L., Sánchez, L. R., Godoy, G. J., Prinz, I., & Rivero, V. E. (2016). Pain, 157(3), 585–597. https://doi.org/10.1097/j.pain.0000000000000405

 

Transglutaminase 4 as a prostate autoantigen in male subfertility.

Landegren, N., Sharon, D., Shum, A. K., Khan, I. S., Fasano, K. J., Hallgren, Å., Kampf, C., Freyhult, E., Ardesjö-Lundgren, B., Alimohammadi, M., Rathsman, S., Ludvigsson, J. F., Lundh, D., Motrich, R., Rivero, V., Fong, L., Giwercman, A., Gustafsson, J., Perheentupa, J., Husebye, E. S., … Kämpe, O. (2015). Science translational medicine, 7(292), 292ra101. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aaa9186

 

Chlamydia trachomatis infection of the male genital tract: an update.

Mackern-Oberti, J. P., Motrich, R. D., Breser, M. L., Sánchez, L. R., Cuffini, C., & Rivero, V. E. (2013). Journal of reproductive immunology, 100(1), 37–53. https://doi.org/10.1016/j.jri.2013.05.002

 

Expression of CXCR3 on specific T cells is essential for homing to the prostate gland in an experimental model of chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome.

Breser, M. L., Motrich, R. D., Sanchez, L. R., Mackern-Oberti, J. P., & Rivero, V. E. (2013). Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950), 190(7), 3121–3133. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1202482

 

Old players with a newly defined function: Fra-1 and c-Fos support growth of human malignant breast tumors by activating membrane biogenesis at the cytoplasm.

Motrich, R. D., Castro, G. M., & Caputto, B. L. (2013). PloS one, 8(1), e53211. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0053211

 

Male rat genital tract infection with Chlamydia muridarum has no significant consequence on male fertility.

Motrich, R. D., Sanchez, L., Maccioni, M., Mackern-Oberti, J. P., & Rivero, V. E. (2012). The Journal of urology, 187(5), 1911–1917. https://doi.org/10.1016/j.juro.2011.12.055

 

Male rodent genital tract infection with Chlamydia muridarum: persistence in the prostate gland that triggers self-immune reactions in genetically susceptible hosts.

Mackern-Oberti, J. P., Motrich, R. D., Breser, M. L., Cejas, H., Cuffini, C., Maccioni, M., & Rivero, V. E. (2011). The Journal of urology, 186(3), 1100–1106. https://doi.org/10.1016/j.juro.2011.04.086

 

Innate immunity in the male genital tract: Chlamydia trachomatis induces keratinocyte-derived chemokine production in prostate, seminal vesicle and epididymis/vas deferens primary cultures.

Mackern-Oberti, J. P., Maccioni, M., Breser, M. L., Eley, A., Miethke, T., & Rivero, V. E. (2011). Journal of medical microbiology, 60(Pt 3), 307–316. https://doi.org/10.1099/jmm.0.024877-0

 

Chemokine response induced by Chlamydia trachomatis in prostate derived CD45+ and CD45- cells.

Mackern Oberti, J. P., Breser, M. L., Nuñez, N., Maccioni, M., Rodríguez, N., Wantia, N., Ertl, T., Miethke, T., & Rivero, V. E. (2011). Reproduction (Cambridge, England), 142(3), 427–437. https://doi.org/10.1530/REP-11-0163

 

Crucial role of interferon-gamma in experimental autoimmune prostatitis.

Motrich, R. D., van Etten, E., Baeke, F., Riera, C. M., Mathieu, C., & Rivero, V. E. (2010). The Journal of urology, 183(3), 1213–1220. https://doi.org/10.1016/j.juro.2009.11.008

 

Immunological Aspects of the Prostate Gland and Related Diseases

Mariana Maccioni, Virginia Elena Rivero, Ruben Dario Motrich, Gerardo Gatti, Juan Pablo Mackern Oberti, Virginia Andreani and Clelia Maria Riera*, . Current Immunology Reviews (2010) 6: 287. https://doi.org/10.2174/1573395511006040287

 

Effects of autoimmunity to the prostate on the fertility of the male rat.

Motrich, R. D., Mackern-Oberti, J. P., Maccioni, M., & Rivero, V. E. (2009). Fertility and sterility, 91(5 Suppl), 2273–2280. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2008.06.046

 

Impact of vitamin D receptor activity on experimental autoimmune prostatitis.

Motrich, R. D., van Etten, E., Depovere, J., Riera, C. M., Rivero, V. E., & Mathieu, C. (2009). Journal of autoimmunity, 32(2), 140–148. https://doi.org/10.1016/j.jaut.2009.02.002

 

Autoimmune prostatitis: state of the art.

Motrich, R. D., Maccioni, M., Riera, C. M., & Rivero, V. E. (2007).Scandinavian journal of immunology, 66(2-3), 217–227. https://doi.org/10.1111/j.1365-3083.2007.01971.x

 

Autoimmune etiology in chronic prostatitis syndrome: an advance in the understanding of this pathology.

Rivero, V. E., Motrich, R. D., Maccioni, M., & Riera, C. M. (2007). Critical reviews in immunology, 27(1), 33–46. https://doi.org/10.1615/critrevimmunol.v27.i1.30

 

Chlamydia trachomatis occurrence and its impact on sperm quality in chronic prostatitis patients.

Motrich, R. D., Cuffini, C., Oberti, J. P., Maccioni, M., & Rivero, V. E. (2006). The Journal of infection, 53(3), 175–183. https://doi.org/10.1016/j.jinf.2005.11.007

 

Pathogenic consequences in semen quality of an autoimmune response against the prostate gland: from animal models to human disease.

Motrich, R. D., Maccioni, M., Ponce, A. A., Gatti, G. A., Oberti, J. P., & Rivero, V. E. (2006). Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950), 177(2), 957–967. https://doi.org/10.4049/jimmunol.177.2.957

 

Susceptibility of prostate epithelial cells to Chlamydia muridarum infection and their role in innate immunity by recruitment of intracellular Toll-like receptors 4 and 2 and MyD88 to the inclusion.

Mackern-Oberti, J. P., Maccioni, M., Cuffini, C., Gatti, G., & Rivero, V. E. (2006). Infection and immunity, 74(12), 6973–6981. https://doi.org/10.1128/IAI.00593-06

 

Presence of INFgamma-secreting lymphocytes specific to prostate antigens in a group of chronic prostatitis patients.

Motrich, R. D., Maccioni, M., Molina, R., Tissera, A., Olmedo, J., Riera, C. M., & Rivero, V. E. (2005). Clinical immunology (Orlando, Fla.), 116(2), 149–157. https://doi.org/10.1016/j.clim.2005.03.011

 

Reduced semen quality in chronic prostatitis patients that have cellular autoimmune response to prostate antigens.

Motrich, R. D., Maccioni, M., Molina, R., Tissera, A., Olmedo, J., Riera, C. M., & Rivero, V. E. (2005). Human reproduction (Oxford, England), 20(9), 2567–2572. https://doi.org/10.1093/humrep/dei073