Ο ρόλος των Τ-βοηθητικών κυττάρων και των κυτταροκινών τους στην παθογένεια πορεία και πρόγνωση της πολλαπλής σκλήρυνσης

Abstract

Multiple sclerosis (MS) is a chronic, inflammatory, demyelinating disease of the central nervous system (CNS) in the pathogenesis of which the immune system plays a crucial role. Although it is still considered to be an autoimmune disorder, the responsible autoantigen(s) remains elusive and the indications for autoimmunity are indirect. Therefore, it is more appropriate to consider it an immune-mediated disease. A central role in the immunological reaction in MS is attributed to helper T- cells (CD4+, mainly Th1 and Th17), which initiate and maintain the immune cascade of events that result in the destruction of myelin in the CNS. A possible mechanism for this could be an imbalance between CNS-specific CD4+ autoreactive T-cells and peripheral suppressive mechanisms, mediated mainly by regulatory T-cells (Tregs). Cytokines are secreted molecules that mediate the functions of cells that produce them, mainly cells of the immune system. The aim of this thesis was to investigate the role of helper T- cells and their cytokines in the pathogenesis, course and prognosis of MS. Because of the complexity of the disease pathogenesis and the number of immune cells involved, we decided to divide our research into three separate studies. The first study (Study A) focused on the regulatory T- cells (CD4+, nTregs) in an attempt to assess their frequencies under different disease states and therapies and their functionality. The second study (Study B) investigated the cytokine profile, both pro- and anti-inflammatory, of newly diagnosed MS patients compared to that of patients with other inflammatory and non- inflammatory neurological diseases and symptomatic controls, in order to test whether there is a particular immunological profile in MS patients, distinguishing them from other patients. The third study (Study C) was a prospective, longterm observational study of MS patients, whose cytokine profile had been assessed at disease diagnosis. The aim of the study was to investigate whether cytokines can be used as biological markers of disease progression and treatment response to IFNβ.In RRMS nTregs are downregulated but functional during the acute phase, and are restored to normal levels in patients in remission or treated with interferon.The results of our study indicate that MS patients have levels of pro- and anti-inflammatory cytokines comparable to SC and patients with NIND. However, they have a Th2 deviation compared to all other subgroups, especially to IND patients, which show the highest Th1 and Th17 deviation. This finding correlates with the increased IgG index in MS patients. Baseline serum IL-17A levels distinguish GR from PR patients, serum IFN-γ levels distinguish PR from noRx patients, and noRx patients (with minimal disability and a benign course) also exhibit minimal inflammation. The cytokine profiles of GR patients vs PR/noRx patients, discriminate the latter groups as those who should obviate treatment with IFNβ.

Η Πολλαπλή Σκλήρυνση (ΠΣ) είναι μια χρόνια, φλεγμονώδης, απομυελινωτική νόσος του κεντρικού νευρικού συστήματος (ΚΝΣ), στην παθογένεση της οποίας το ανοσοποιητικό σύστημα διαδραματίζει κεντρικό ρόλο. Αν και συνεχίζει μέχρι και σήμερα να θεωρείται αυτοάνοση νόσος, το(α) υπεύθυνο(α) αντιγόνο(α) δεν έχει ταυτοποιηθεί και οι ενδείξεις περί αυτοανοσίας είναι κυρίως έμμεσες. Έτσι, είναι ίσως ορθότερο να θεωρείται μια ανοσομεσολαβούμενη νόσος. Κεντρικός ρόλος στην ανοσολογική αντίδραση στην ΠΣ έχει αποδοθεί στα βοηθητικά Τ- κύτταρα (CD4+), τα οποία θεωρείται ότι είναι υπεύθυνα για την έναρξη και συντήρηση του ανοσολογικού καταρράκτη, που οδηγεί τελικά στην προσβολή του ελύτρου της μυελίνης εντός του ΚΝΣ. Από την άλλη, η διάσπαση της ανοσολογικής ανοχής, που μεσολαβείται από τα ρυθμιστικά Τ- κύτταρα, θεωρείται ότι συμβάλλει στην έναρξη της αυτοάνοσης αντίδρασης. Οι κυτταροκίνες είναι διαλυτά μόρια που μεσολαβούν τις δράσεις των κυττάρων που τα παράγουν, κυρίως των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος.Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν να μελετηθεί ο ρόλος των βοηθητικών Τ- κυττάρων και των κυτταροκινών τους στην παθογένεση, πορεία και πρόγνωση της ΠΣ. Εξαιτίας της πολυπλοκότητας του παθογενετικού μηχανισμού και του πλήθους των κυττάρων που ενέχονται σε αυτόν προτιμήσαμε να χωρίσουμε την ερευνητική προσπάθεια σε τρεις επιμέρους μελέτες. Η πρώτη μελέτη (Μελέτη Α) αφορούσε στα ρυθμιστικά Τ- κύτταρα (CD4+, nTregs), σε μια προσπάθεια να διαπιστωθεί αν τα ποσοστά τους επηρεάζονται από το στάδιο της νόσου και τις θεραπείες και αν διατηρούν τη λειτουργικότητά τους. Η δεύτερη μελέτη (Μελέτη Β) εξέτασε το κυτταροκινικό προφίλ, φλεγμονώδες και αντιφλεγμονώδες, νεοδιαγνωσμένων ασθενών με ΠΣ συγκριτικά με μάρτυρες με άλλες, φλεγμονώδεις και μη φλεγμονώδεις νευρολογικές παθήσεις και με συμπτωματικούς μάρτυρες, προκειμένου να διερευνηθεί ο τύπος της ανοσολογικής αντίδρασης και αν υπάρχει ένα διακριτό κυτταροκινικό, και επομένως ανοσολογικό, προφίλ στους ασθενείς με ΠΣ. Η τρίτη μελέτη (Μελέτη Γ) ήταν μια προοπτική, μακροπρόθεσμη μελέτη παρακολούθησης ασθενών με ΠΣ, των οποίων είχε μελετηθεί το κυτταροκινικό προφίλ κατά τη διάγνωση της νόσου. Στόχος ήταν να διαπιστωθεί εάν ένα συγκριμένο κυτταροκινικό προφίλ συνδέεται με καλή ή κακή πρόγνωση καθώς και να αναζητηθεί ένας πιθανός βιολογικός δείκτης ανταπόκρισης στις τροποποιητικές της νόσου θεραπείες, εν προκειμένω στην IFNβ.Στην RRMS τα nTregs είναι μειωμένα αλλά λειτουργικά κατά τη διάρκεια της φάσης υποτροπής, και επανέρχονται σε φυσιολογικά επίπεδα σε ασθενείς σε ύφεση ή υπό θεραπεία με ιντερφερόνη. Oι ασθενείς με ΠΣ έχουν επίπεδα φλεγμονωδών και αντιφλεγμονωδών κυτταροκινών παρόμοια με αυτά των SC και NIND ασθενών. Ωστόσο, εμφανίζουν συνολικά μια ανοσολογική στροφή προς Th2 φαινότυπο συγκριτικά με τις άλλες υποομάδες, ειδικά με τους IND ασθενείς, οι οποίοι εμφανίζουν τη μεγαλύτερη στροφή προς Th1 και Th17 φαινότυπο. Το εύρημα αυτό συσχετίζεται με τον αυξημένο δείκτη IgG στους ασθενείς με ΠΣ. Οι ασθενείς με καλή ανταπόκριση (GR) στη θεραπεία με IFNβ ξεχώρισαν από τους ασθενείς με φτωχή ανταπόκριση (PR) από τα σημαντικά υψηλότερα επίπεδα ορού της IL-17A στους πρώτους πριν την έναρξη της θεραπείας.