Author(s): Azevedo, Rita I.
Date: 2011
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/3353
Origin: Repositório da Universidade de Lisboa
Subject(s): Homeostasia; Interleucina-7; Linfócitos T CD4-positivos; Memória; Reconstituição imunológica; Senescência; Teses de doutoramento - 2011
Tese de doutoramento, Ciências Biomédicas (Imunologia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2011
The main focus of this work is to study the homeostasis of human naive and memory CD4+ T cell subsets, particularly assessing the role of IL-7 in this process. For this purpose, we assessed the potentially distinct effects of IL-7 in the homeostasis of naive CD4+ T cell subsets defined by CD31 expression. We describe for the first time the preferential proliferation of the CD31+ subset within adult naive CD4+ T cells in response to IL-7 stimulation. Furthermore, we showed that IL-7-induced proliferation sustained or even increased the level of CD31 expression in CD31+ naive CD4+ T cells, although it did not induce CD31 re-expression in the CD31- subset. We also demonstrated that both IL-7- induced proliferation and CD31 maintenance were dependent on the PI3K pathway. Furthermore, we investigated the mechanisms involved in the restoration of T cell homeostasis following haploidentical haematopoietic stem cell transplantation (HSCT), particularly in the maintenance of the CD31+ naive CD4+ T cell pool. Our data suggest that long term immune reconstitution was successfully achieved in a cohort of haploidentical HSCT recipients, likely through a combination of thymus-dependent and - independent mechanisms which gave rise to balanced CD4+ and CD8+ T cell subsets and to a diverse T cell repertoire. Finally, we focused on memory CD4+ T cell homeostasis in order to clarify the impact of the increasing representation of CD45RA+CD27- CD4+ T cells observed during CMV infection. We sought to determine the replicative and functional potential of these highly differentiated cells, as well as the putative involvement of IL-7 in CD45RA re-expression in memory CD4+ T cells. Our results show that CD45RA+CD27- CD4+ T cells do not constitute an exhausted subset, retaining replicative and functional potential. However, these cells display senescence-associated traits independent of telomere length, which are at least partly mediated by the p38 MAPK pathway. Overall, our data reiterates the contribution of IL-7 signalling to naive and memory CD4+ T cell homeostasis, suggesting a role for IL-7 in the maintenance of the CD31+ naive T cell pool throughout adulthood as well as in the induction of CD45RA on memory CD4+ T cells
O principal objectivo deste trabalho é o estudo da homeostasia de linfócitos T CD4+ naive e de memória em humanos, com ênfase particular no papel desempenhado pela IL-7 neste processo. Para tal, investigámos os efeitos desta citocina na homeostasia de subpopulações de linfócitos T CD4+ naive identificados pela expressão de CD31. Demonstramos pela primeira vez que a IL-7 induz a proliferação preferencial da subpopulação CD31+ de linfócitos T CD4+ naive do sangue periférico de adultos. Além disso, a IL-7 promove a manutenção ou mesmo o aumento dos níveis de CD31 em células T CD4+ naive CD31+, apesar de não induzir a re-expressão deste marcador na subpopulação CD31-. Os nossos resultados indicam que tanto a proliferação como a manutenção de CD31 induzidas pela IL-7 são dependentes da via de sinalização PI3K. Neste estudo, também investigámos quais os potenciais mecanismos responsáveis pelo restabelecimento da homeostasia após transplante haploidêntico de células estaminais, particularmente pela manutenção da subpopulação T CD4+ naive CD31+. Os nossos dados sugerem que a reconstituição imunológica a longo prazo foi atingida com sucesso num grupo de receptores de transplante haploidêntico, provavelmente através de uma combinação de mecanismos dependentes e independentes do timo, levando ao estabelecimento de subpopulações equilibradas de linfócitos T CD4+ e CD8+, bem como a um repertório de células T diverso. Por fim, o estudo da homeostasia dos linfócitos T CD4+ de memória teve como base a investigação do potencial impacto da acumulação de linfócitos T CD4+ CD45RA+CD27- que se observa durante a infecção por CMV. Analisámos a capacidade replicativa e funcional destas células altamente diferenciadas, assim como o putativo envolvimento da IL-7 na re-expressão de CD45RA em linfócitos T CD4+ de memória. Os nossos resultados demonstram que os linfócitos T CD4+ CD45RA+CD27- não constituem uma subpopulação exausta, mantendo potencial replicativo e funcional. No entanto, estas células apresentam características de senescência independentes do comprimento dos telómeros, mediadas parcialmente pela via de sinalização p38 MAPK. Globalmente, os nossos dados reiteram a contribuição da IL-7 para a homeostasia de linfócitos T CD4+ naive e de memória, sugerindo um potencial envolvimento na manutenção da população T CD4+ naive CD31+ em adultos e na indução da expressão de CD45RA em linfócitos T CD4+ de memória.
A presente dissertação foi realizada na Unidade de Imunologia Clínica do Instituto de Medicina Molecular, Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa e Division of Infection & Immunity, University College London. O trabalho aqui apresentado foi realizado com âmbito nos projectos PPCDT/BIA-BCM/61079/2004 e PTDC/SAU-MII/67662/2006, co-financiados pelo fundo comunitário FEDER através dos programas POCI 2010 e PTDC. Bolsa de Doutoramento da Fundação para a Ciência e a Tecnologia (referência: SFRH/ BD/ 29120/ 2006)
