The inflammatory cell landscape in the lungs of patients with idiopathic pulmonary arterial hypertension.

The inflammatory cell landscape in the lungs of patients with idiopathic pulmonary arterial hypertension.
 \  The inflammatory cell landscape in the lungs of patients with idiopathic pulmonary arterial hypertension.

The inflammatory cell landscape in the lungs of patients with idiopathic pulmonary arterial hypertension.

Marsh LM, Jandl K, Grünig G, Foris V, Bashir M, Ghanim B, et al

Eur Respir J. 2018 Jan 25; 51(1)

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Abstract

Increasing evidence points towards an inflammatory component underlying pulmonary hypertension. However, the conclusive characterisation of multiple inflammatory cell populations in the lung is challenging due to the complexity of marker specificity and tissue inaccessibility. We used an unbiased computational flow cytometry approach to delineate the inflammatory landscape of idiopathic pulmonary arterial hypertension (IPAH) and healthy donor lungs.Donor and IPAH samples were discriminated clearly using principal component analysis to reduce the multidimensional data obtained from single-cell flow cytometry analysis. In IPAH lungs, the predominant CD45+ cell type switched from neutrophils to CD3+ T-cells, with increases in CD4+, CD8+ and γδT-cell subsets. Additionally, diversely activated classical myeloid-derived dendritic cells (CD14-HLA-DR+CD11c+CD1a+/-) and nonclassical plasmacytoid dendritic cells (pDCs; CD14-CD11c-CD123+HLA-DR+), together with mast cells and basophils, were more abundant in IPAH samples. We describe, for the first time, the presence and regulation of two cell types in IPAH, γδT-cells and pDCs, which link innate and adaptive immunity.With our high-throughput flow cytometry with multidimensional dataset analysis, we have revealed the interactive interplay between multiple inflammatory cells is a crucial part of their integrative network. The identification of γδT-cells and pDCs in this disease potentially provides a missing link between IPAH, autoimmunity and inflammation.

COMENTARIOS (Revisor Dr. Adolfo Baloira)

El papel de la inflamación en la génesis de la hipertensión pulmonar (HP) ha recibido escaso interés al principio, pero en los últimos años diversos trabajos lo han situado entre los temas más relevantes. Desde hace tiempo se sabe que múltiples células inflamatorias rodean la pared de las arteriolas en fase de remodelado, existiendo una correlación entre el número de estas células y el grado de hipertrofia de la capa media y la íntima. Algunos estudios han mostrado un aumento de las células T y B así como de los mastocitos en pacientes con algunas formas de HP así como diversas citocinas (CCL2, CCL5, CX3CL1) con propiedades quimiotácticas. El estudio de poblaciones de células inflamatorias en HP no es sencillo y en general la mayor parte de los trabajos han utilizado técnicas de inmunohistoquímica dirigidos a marcadores concretos, lo que ha limitado notablemente el espectro de sustancias estudiadas.

El artículo que comentamos ha tenido un diseño diferente. Su objetivo fue conocer el inmunofenotipo de múltiples poblaciones celulares en una muestra individuos con HP arterial idiopática (HPAI) utilizando citometría de flujo. Se incluyeron muestras de pulmones explantados de 16 pacientes y 15 controles sanos, todos ellos donantes para trasplante que por diversos motivos, fundamentalmente problemas de tamaño, no pudieron injertarse. Se puso especial cuidado en excluir infecciones o cualquier tipo de proceso que pudiera incluir actividad inflamatoria propia. Para la caracterización de las poblaciones celulares se usó un análisis bioinformático. Se analizaron 21 tipos diferentes de poblaciones celulares, incluyendo líneas linfoides (células B y T, subpoblaciones T, células Natural Killer) y mieloides (monocitos, macrófagos, mastocitos, neutrófilos, células dendríticas).

Dentro de las células CD 45+, es decir, todas las células blancas, los controles mostraron en torno a 2/3 de células mieloides predominando granulocitos (32%) y monocitos (16%). Entre las células linfoides (15% del total) la mayor parte fueron células T, con similar proporción de CD4+ y CD8+. En los pacientes con HPAI hubo menor porcentaje de células mieloides (52%) y un incremento de las linfoides (31%), prácticamente todas células T (29%), lo que las convirtió en la población celular más frecuente, con una notable disminución de granulocitos (19%). Dentro de estas células T se observó un importante porcentaje de células Tγδ, una población no referida previamente en HP. Otro hallazgo interesante fue la presencia de múltiples poblaciones diferentes de células dendríticas (CD 209+, CD209-). Mediante inmunohistoquímica se comprobó que estas células se localizaron en espacios alveolares próximos a los vasos sanguíneos. La población de neutrófilos y macrófagos se encontró reducida en comparación con los pulmones controles.

En resumen, este estudio nos muestra 2 aspectos relevantes: un incremento de células inflamatorias en los pulmones de pacientes con HPAI y una diferente distribución de estas células, predominado la estirpe linfoide. Ello permite aventurar que posiblemente exista un papel importante en la inflamación como modular de la patogenia de las lesiones que se observan de la HPAI. Será interesante aplicar este tipo de diseño para estudiar otros tipos de HP

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