Efectos inmunomoduladores y neuroprotectores de la terapia con melatonina en la encefalomielitits autoinmune experimental (EAE): modelo preclínico de esclerosis múltiple

Abstract

La encefalomielitis autoinmune experimental (EAE), el modelo preclínico de esclerosis múltiple, se desencadena por células T efectoras específicas de mielina que se activan en la periferia y migran al sistema nervioso central (SNC), donde se reactivan e inducen la infiltración masiva de linfocitos T CD4+ y CD8+, células B, macrófagos y células dendríticas cuyos mediadores solubles, como las citoquinas proinflamatorias, dañan la mielina y provocan daño axonal. La forma clínica más común de EM es la remitente-recurrente (RR), caracterizada por episodios neuroinflamatorios seguidos de recuperación parcial o total del déficit neurológico. El tratamiento de primera línea para las recaídas de la EMRR consiste en una dosis alta de glucocorticoides, especialmente metilprednisolona, durante 3-5 días consecutivos. A pesar de que la melatonina mejora la gravedad de la EAE al modular las respuestas encefalitogénicas y supresoras de las células T, su mecanismo de acción aún no se ha dilucidado en detalle. Por lo tanto, los objetivos de este estudio fueron analizar los efectos de la melatonina en el primado periférico de las células T, su migración al SNC y su posterior reactivación, así como evaluar el efecto del tratamiento combinado con melatonina y metilprednisolona sobre la respuesta neuroinflamatoria asociada al desarrollo de EAE. Para ello, se indujo EAE en ratones hembras para analizar la frecuencia y/o expresión de moléculas coestimuladoras/coinhibidoras implicadas en la sinapsis inmune, moléculas de adhesión y ligandos/receptores de quimioquinas en las diferentes poblaciones inmunes involucradas en la inmunopatología de la EAE, tanto en los ganglios linfáticos inguinales y periaórticos, como en el SNC a lo largo de la enfermedad, además de analizar la integridad de la barrera hematoencefálica (BHE), los niveles de expresión de BDNF y de GFAP. Adicionalmente, se cuantificó el perfil efector/regulador de las poblaciones infiltrantes en el SNC tras el tratamiento combinado con melatonina y metilprednisolona. La melatonina suprimió la fase de inducción de las células T CD4+ reduciendo así la activación y migración de las mismas. También disminuyó la infiltración inmune al regular negativamente las quimioquinas y sus receptores, así como las moléculas de adhesión, preservando la integridad de la BHE. En el SNC, la melatonina redujo la expresión de moléculas relacionadas con la sinapsis inmune en la microglía, macrófagos y células T CD4+, y aumentó las respuestas supresoras por las células T, atenuando así la reactivación de las células T efectoras. Los animales tratados con melatonina presentaron un aumento en la expresión de BDNF y una reducción en los procesos de astrogliosis reactiva en el SNC. Finalmente, los estudios transcriptómicos mostraron que la terapia con melatonina reprime las vías de señalización de las células Th1 y B en la médula espinal de animales con EAE a día 15 p.i. Además, este estudio muestra el efecto protector sinérgico del cotratamiento con melatonina y metilprednisolona para reducir la gravedad de la EAE, al impedir el acceso al SNC de linfocitos CD4+, células B, macrófagos y células dendríticas, y modulando las poblaciones de células T y B infiltradas hacia fenotipos reguladores, en detrimento de funciones efectoras proinflamatorias. Además de potenciar el papel protector de la metilprednisolona, el tratamiento con melatonina desde el inicio de la sintomatología mejoró el curso natural de la EAE y la respuesta al tratamiento con metilprednisolona en una recaída posterior de la enfermedad. En conclusión, este estudio describe que la melatonina altera pasos patológicos clave en la EAE al regular la sinapsis inmune, la quimioatracción, las moléculas de adhesión y las respuestas supresoras/neuroprotectoras, tanto en la periferia como en el SNC de los animales con EAE, apuntando a un posible uso de esta molécula en el contexto clínico de la EM, tanto como monoterapia o terapia adyuvante.