Citocinas y Factores Inflamatorios Que Regulan La Produccion de Inmunoglobulinas en La Periodontitis...

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Entre los aspectos destacables de los procesos biológicosque se producen en la periodontitis agresiva se incluye la pro-ducción de concentraciones muy elevadas de anticuerpos sé-ricos reactivos frente a un número limitado de agentes pató-genos periodontales, así como el aumento en la concentraciónde inmunoglobulina (IgG) presente en el suero de dichos pa-cientes. Varios investigadores han encontrado valores eleva-dos de anticuerpos específicos frente a Actinobacillus acti-nomycetemcomitans y Porphyromonas gingivalis, así comouna concentración alta de IgG, especialmente IgG2, en suero.La importancia de IgG2 en la respuesta de anticuerpos frentea los agentes periodontopatógenos, así como las característi-cas exclusivas de los procesos inmunitarios en los que inter-viene esta inmunoglobulina, en comparación con el al restode inmunoglobulinas humanas, han centrado el interés denuestro grupo de investigación durante muchos años. El in-tento de esta revisión es, por lo tanto, resumir los datos denuestros laboratorios acerca del papel de las citocinas y losmediadores inflamatorios en la regulación de IgG2, y descri-bir el modo en el que los procesos biológicos característicosde la periodontitis agresiva pueden contribuir a dicha res-puesta. Es conveniente revisar, en primer lugar, los datos so-bre la naturaleza de las respuestas de anticuerpos y los fac-tores que modifican estas respuestas en los pacientes conperiodontitis agresiva, y luego resumir los estudios que exa-minan los mecanismos exclusivos por los que dichos pacientespueden producir altas concentraciones de IgG2.

IgG2 en la enfermedad humana

Existen cuatro subclases de IgG, que se diferencian por sudistribución en el suero, sus propiedades biológicas, y el tipode antígenos responsable de su inducción. IgG2 es el segundosubtipo más abundante de IgG en el suero humano. Desdeun punto de vista funcional, los complejos inmunitarios quecontienen IgG2 son relativamente ineficaces para activar lavía clásica del complemento, pero son los más eficaces paraactivar la vía alternativa (57). Además, en su interacción conlos receptores Fc de los leucocitos, dichos complejos se unencon mayor afinidad a variantes alotípicas del receptor FcγRIIa

(CD32) (65, 90). La importancia de la IgG2 en la enfermedadestá subrayada por los estudios que han puesto de manifiestoel aumento en la susceptibilidad a enfermedades en algunospacientes con deficiencias en IgG2. Se ha descrito que los ni-ños con deficiencia en dicha inmunoglobulina experimentanneumonías o sinusitis recurrentes, así como infecciones in-vasivas por Haemophilus influenzae tipo b o meningitis neu-mocócica (72, 73). Además, se ha observado que los niños condichas deficiencias presentan menor concentración sérica deanticuerpos frente al polisacárido capsular de H. influenzaetipo b, tanto antes de la inmunización con dicho antígenocomo después de ésta (88). Se ha informado que en ciertosgrupos étnico, como los indios Eskimos, Navajos y Apache, lavacuna frente a esta bacteria fracasa e, incluso, produce unaumento de la susceptibilidad a las infecciones. En los Nava-jos, el fracaso en la formación de anticuerpos efectivos frentea H. influenzae tipo b es el resultado de una deficiencia en elreordenamiento V-J en una variante polimórfica del gen A2Vk

(27). De este modo, las respuestas defectuosas de IgG2 comoresultado de una deficiencia en dicho anticuerpo, por altera-ciones funcionales en la unión al antígeno, o un descenso enla afinidad por el receptor Fc pueden conducir a un aumentode la susceptibilidad a la infección bacteriana.

Estudios sobre la asociación entrerespuestas de anticuerpos específicosy estado clínico de los pacientescon periodontitis agresiva

Se ha publicado un gran número de estudios de las res-puestas de anticuerpos frente a los agentes periodontopa-tógenos, así como muchas revisiones excelentes. Para lospropósitos de esta revisión, nos centraremos en los estudiosque nos condujeron a examinar el control de la respuestade IgG2 y su producción en los pacientes con periodontitisagresiva. Los estudios iniciales de Ranney et al. (67) acercade las relaciones entre la respuesta de anticuerpos frente aA. actinomycetemcomitans y la situación clínica condujo ala hipótesis de que la presencia de dicho anticuerpo en este

Periodontology 2000 (Ed Esp), Vol. 20, 2008, 70-79

Citocinas y factores inflamatoriosque regulan la producciónde inmunoglobulinas en la periodontitisagresivaHARVEY A. SHENKEIN, SUZANNE E. BARBOUR Y JOHN G. TEW

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PERIODONTOLOGY 2000ISSN 0906-6713

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PERIODONTOLOGY 2000 (Ed Esp)ISSN 1695-1808

tipo de pacientes protege frente a la pérdida de inserciónperiodontal. La evaluación de la presencia o la ausencia deun anticuerpo precipitante que reaccionaba con cepas Y4 yN27 de esta bacteria demostró que los pacientes con perio-dontitis agresiva que presentaban anticuerpos precipitantesmostraban un número y una proporción menores de dien-tes con pérdida de inserción grave (≥ 5 mm) o moderada (≥2 mm). Además, dichos anticuerpos se hallaban presentesen mayor medida en los pacientes con la enfermedad loca-lizada, en comparación con los pacientes con periodontitisgeneralizada. En un estudio posterior, se evaluó la concen-tración de anticuerpos séricos frente a 25 cepas cultivadasde forma común a partir de la placa subgingival, medidascon radioinmunoanálisis, en 99 pacientes con periodontitisagresiva, y se examinó su asociación con la pérdida de in-serción (33). Se observó que 11 de las cepas se asociaban deforma positiva o negativa con los niveles de inserción. Trasla corrección en función del índice de placa y la edad, se ha-lló una fuerte correlación inversa entre la pérdida de inser-ción y la concentración de anticuerpos frente a A. acti-nomycetemcomitans y P. gingivalis, tanto en los pacientescon periodontitis agresiva localizada como en aquellos conla forma generalizada. Además, la combinación de anti-cuerpos reactivos frente a ambas bacterias fue más favora-ble con respecto a la pérdida de inserción en la periodonti-tis agresiva. En un estudio posterior sobre el valor de laconcentración de anticuerpos en la predicción o la diferen-ciación del diagnóstico periodontal, Gunsolley et al. (36) ob-servaron que la respuesta de anticuerpos frente a cincocepas bacterianas (A. actinomycetemcomitans cepas Y4 yN27, P. gingivalis, Fusobacterium nucleatum y Eubacteriumbrachy) podía distinguir los pacientes con periodontitis agre-siva localizada, periodontitis agresiva generalizada, perio-dontitis crónica y salud periodontal. Sin embargo, el grupocon periodontitis agresiva generalizada era tanto clínicacomo inmunológicamente heterogéneo; un grupo de pa-cientes con la pérdida de inserción mayor no presentaba an-ticuerpos reactivos frente a los cinco microorganismos. Es-tos resultados sugerían en gran medida que un anticuerporeactivo con los agentes periodontopatógenos, especial-mente con A. actinomycetemcomitans y P. gingivalis, podíaproteger de una progresiva pérdida de inserción a los pa-cientes con una periodontitis agresiva existente.

La aparente importancia de los anticuerpos reactivos conA.actinomycetemcomitansy P.gingivalisen la protección frentea la progresión de la periodontitis en pacientes con una en-fermedad agresiva ya existente condujo a una exploración ex-haustiva de los antígenos implicados en la inducción de larespuesta, así como de la naturaleza de los anticuerpos pro-ducidos. Basándose en el aparente efecto protector de unaelevada concentración de anticuerpos, los estudios llevadosa cabo por Califano et al. (12-14) buscaban definir los antí-genos de A. actinomycetemcomitans que inducían dichas res-puestas. Los primeros estudios definieron este antígeno en lacepa Y4 de dicha bacteria como el carbohidrato específico delserotipo. Estudios posteriores desvelaron que un antígeno glu-cídico era el inmunodominante en los serotipos b y c de estaespecie. Posteriormente, se encontró que dichos antígenosglucídicos formaban parte del antígeno O del lipopolisacá-rido (LPS) de A. actinomycetemcomitans.

La naturaleza de la respuesta a anticuerpos frente a estosantígenos fue explorada por Lu et al. (55), que determinaron

las respuestas por isotipo y subclase en la periodontitis agre-siva frente al antígeno glucídico inmunodominante de la cepaY4 (serotipo b). Utilizando un análisis de western blot con di-lución limitante, determinaron que la respuesta dominantefrente al serotipo b de A. actinomycetemcomitans era de tipoIgG frente al carbohidrato inmunodominante identificado porCalifano et al. (12-14). Además, se ha demostrado que en larespuesta de tipo IgG predominaba el subtipo IgG2, con con-centraciones de este anticuerpo de 65,7 µg/ml, que supera-ban en gran medida la concentración media de IgG1 de 8,8µg/ml. Estudios posteriores de Califano et al. (15) examina-ron la respuesta de anticuerpos frente a antígenos glucídicosespecíficos del serotipo de P. gingivalis. Demostraron que lospacientes con periodontitis agresiva generalizada, así comocon la forma crónica, producían una respuesta elevada de an-ticuerpos séricos de tipo IgG2 frente a uno o más de los an-tígenos K1 a K6, específicos de serotipo.

También se han estudiado las relaciones entre la respuestade anticuerpos (específicamente, la respuesta IgG2) frente afactores de virulencia antigénicos específicos, así como losparámetros clínicos. Puesto que se había encontrado pre-viamente que los anticuerpos frente a A. actinomycetemco-mitans se asociaban con una menor pérdida de inserción enla periodontitis agresiva, y dado que la respuesta dominantede anticuerpos frente a esta bacteria se dirigía frente a la frac-ción glucídica específica de serotipo del antígeno O, Califanoet al. (10) exploraron el impacto de los anticuerpos reactivoscon el LPS de esta especie sobre la pérdida de inserción enpacientes con periodontitis agresiva generalizada. En primerlugar, demostraron que los pacientes con la mayor concen-tración de anticuerpos séricos reactivos frente a una prepa-ración antigénica con células completas de A. actinomyce-temcomitans tenían menos pérdida de inserción que aquelloscon concentraciones intermedias o bajas. Además, observa-ron que el subtipo de pacientes con esta enfermedad quepresentaba la concentración más elevada de anticuerpo frenteal LPS del serotipo b también tenía menos pérdida de inser-ción que aquellos con concentraciones intermedias o bajas,y que este agrupamiento de los pacientes era similar al defi-nido por la respuesta frente a las preparaciones celularescompletas. Además, la avidez del anticuerpo frente al LPS fuemayor en los pacientes con la concentración más elevada delanticuerpo. Puesto que la mayor parte de los anticuerpos per-tenecen a la subclase IgG2, estos datos respaldan un papelprotector de IgG2 en la periodontitis agresiva generalizada.Resulta interesante señalar que se llevaron a cabo estudiosadicionales para explorar el papel de la respuesta de anti-cuerpos frente a dos factores de virulencia más de A. acti-nomycetemcomitans, la leucotoxina y la hemaglutinina (9,11). En la respuesta frente a la leucotoxina predominó IgG1,mientras que frente a la hemaglutinina el predominio fueprincipalmente de IgG1 e IgG3. En ambos casos, estas res-puestas sólo se asociaron débilmente o nada con las con-centraciones de inserción.

En resumen, estos estudios sugieren un papel importantede los anticuerpos reactivos frente a antígenos glucídicos enla respuesta a los agentes periodontopatógenos A. actinomy-cetemcomitans y P. gingivalis durante la periodontitis agresiva.Además, también sugieren que la respuesta de tipo IgG2, tí-pica frente a los antígenos glucídicos, puede ser importanteen la respuesta inmunitaria protectora de la periodontitis agre-siva.

Citocinas y factores inflamatorios que regulan la producción de inmunoglobulinas en la periodontitis agresiva

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Concentración sérica de IgGen la periodontitis agresiva

En función de los resultados obtenidos en cuatro pacien-tes con elevación de IgG frente a la cepa Y4 de A. actinomy-cetemcomitans, Wilson y Hamilton (91) fueron los primerosen sugerir que los pacientes con periodontitis agresiva loca-lizada y anticuerpos elevados también muestran alta con-centración de IgG2 en suero. Además, Ling et al. (54) encon-traron que IgG2 predominaba en la respuesta de anticuerposfrente a todos los antígenos de A. actinomycetemcomitans. Elpredominio de la respuesta de anticuerpos IgG2 en la perio-dontitis agresiva localizada y la sugerencia de que los pacientescon esta enfermedad podrían presentar fundamentalmenteuna respuesta excesiva de anticuerpos frente a carbohidratosllevaron a Lu et al. (56) a medir la concentración sérica de lassubclases de IgG en 719 pacientes con diversos diagnósticosperiodontales. Se obtuvieron dos resultados interesantes eneste estudio. En primer lugar, se advirtió que dentro de cadagrupo de diagnóstico periodontal (salud, periodontitis cró-nica, periodontitis agresiva localizada, periodontitis agresivageneralizada), existía una influencia racial sobre las concen-traciones de inmunoglobulinas, de modo que los individuosde raza negra mostraban concentraciones de IgG2 significa-tivamente superiores a las de los individuos de raza blanca.Además, cuando los grupos de diagnóstico periodontal seajustaron según la raza (negra o blanca), los pacientes conperiodontitis agresiva localizada presentaron una concentra-ción sérica claramente superior de IgG2. Los sueros de pa-cientes negros con esta enfermedad tenían concentracionesde IgG2 casi 1.400 µg/ml superiores a las de los individuosnegros sanos desde un punto de vista periodontal. Esta rela-ción se mantuvo sólo para la subclase IgG2. Resulta intere-sante señalar que se ha informado una relación similar enuna población taiwanesa con periodontitis agresiva (17). Tieneespecial importancia el hecho de que la concentración de an-ticuerpos IgG2 específicos frente a A. actinomycetemcomitans(aproximadamente 50-100 µg/ml) en pacientes con perio-dontitis agresiva localizada no es suficiente para justificar estadiferencia, lo que sugiere que existe una diferencia más fun-damental en la producción de inmunoglobulinas en la pe-riodontitis agresiva.

Factores que modifican la respuestay la concentración sérica de anticuerposIgG2: raza, genes y tabaquismo

Es crucial resumir los resultados de estudios sobre el im-pacto de la raza, la predisposición genética y el tabaquismosobre la producción de anticuerpos e inmunoglobulinas enlos pacientes con periodontitis, ya que dichos factores influ-yen tanto en el diseño de los estudios sobre periodontitis agre-siva como en la interpretación de sus resultados. En un estu-dio con miembros de familias extensas que presentabanperiodontitis agresiva, Gunsolley et al. (35) observaron quelas concentraciones de anticuerpos específicos reactivos frenteal serotipo b de A. actinomycetemcomitans no sólo seguíanun patrón familiar (es decir, o todos los miembros de la fa-milia mostraban tendencia a tener anticuerpos elevados frentea dicha bacteria o ninguno de ellos tenía esa tendencia), sino

que también la raza determinaba si los miembros de la fa-milia producían o no anticuerpos frente a este antígeno.Resulta interesante señalar que tanto la prevalencia de anti-cuerpos reactivos frente a la cepa Y4 de A. actinomycetemco-mitans como la concentración media de anticuerpos entre in-dividuos de una misma categoría diagnóstica se vieroninfluidas de forma significativa por la raza. Los pacientes blan-cos producían concentraciones muy bajas de anticuerpos, conbaja prevalencia de respuestas, mientras que los individuosnegros producían una respuesta potente. Dentro de las fami-lias con periodontitis agresiva, incluso los individuos de razanegra sin periodontitis producían con mayor frecuencia con-centraciones superiores de anticuerpos frente a dicha bacte-ria. Un estudio posterior con gran cantidad de respuestas deanticuerpos frente a diversas bacterias demostró que esta re-actividad de anticuerpos en función de la raza en la perio-dontitis agresiva generalizada y en individuos sanos de estasfamilias era exclusiva para los serotipos b y c de A. actinomy-cetemcomitans, y sólo una pequeña parte de las otras bacte-rias (dos cepas de Treponema socranski frente a las cuales larespuesta global de anticuerpos fue bastante baja) (34). Talcomo se señaló anteriormente, el estudio publicado por Lu etal. (56) indicaba que las concentraciones séricas de IgG1, IgG2e IgG3 también eran en su totalidad significativamente másaltas en los individuos de raza negra que en los de raza blanca.Estos resultados sugieren un impacto importante de la razasobre la respuesta de anticuerpos IgG2 y la producción de in-munoglobulinas, y obligan a incorporar en el diseño de estu-dios la agrupación de los individuos según la raza, al analizarlos factores biológicos que influyen en estas respuestas.

Estos resultados nos llevaron a explorar el potencial here-ditario de las concentraciones séricas de IgG2 en familias conperiodontitis agresiva. Tanto los estudios que empleaban aná-lisis genéticos de segregación (59) como los que efectuabananálisis de los componentes la varianza (24) indicaban queexistía una influencia sustancial de la herencia en las con-centraciones séricas de IgG2 en estas familias. Estos resulta-dos sugirieron la hipótesis de que los pacientes con perio-dontitis agresiva podrían tener predilección genéticamentedeterminada por una respuesta elevada o reducida de anti-cuerpos IgG2 antibacterianos, independientemente de suriesgo de padecer la enfermedad. Además, estos estudios su-gieren que es probable que los factores biológicos que rigen,en particular, la respuesta de IgG2 se encuentren bajo una in-fluencia genética considerable que podría ser exclusiva de lospacientes con periodontitis agresiva localizada (que produ-cen grandes cantidades de IgG2 en suero).

El tabaquismo constituye otro factor que influye en el es-tado clínico periodontal, así como en la concentración de in-munoglobulinas y anticuerpos. Estos efectos del tabaquismoson complejos, puesto que pueden ser específicos de la razay del diagnóstico periodontal. Por ejemplo, hemos observadoque, al igual que en la periodontitis crónica, los pacientes conperiodontitis agresiva generalizada que fuman muestran unapérdida de inserción de mayor extensión y gravedad, aunqueesto no es así en la forma agresiva localizada (71). Se llevarona cabo nuevos estudios para explorar los efectos del taba-quismo sobre las concentraciones de cada subclase de in-munoglobulina (66). En concordancia con dichos efectos so-bre los parámetros clínicos de la periodontitis agresiva, seobservó que la concentración sérica de IgG2 era significati-vamente inferior en los subgrupos de pacientes fumadores,

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tanto de raza negra como de raza blanca, lo cual no sucedíacon las otras subclases de IgG, ni en pacientes con perio-dontitis agresiva localizada. Además, en grupos de pacientesfumadores y no fumadores con periodontitis agresiva gene-ralizada ajustados según la raza, se observó que las concen-traciones de anticuerpos frente al serotipo b de A. actinomy-cetemcomitans eran significativamente menores en losfumadores (84). Estos estudios ponen de manifiesto la fuerteasociación existente entre el tabaquismo, la concentración deanticuerpos (e inmunoglobulinas) y el estado clínico perio-dontal, que es más evidente cuando se tiene en cuenta la razaen el diseño del estudio.

Exploración in vitro de la producciónde inmunoglobulinas en la periodontitisagresiva

Los estudios previamente citados sentaron las bases parala exploración de la producción in vitro de inmunoglobulinaspor parte de los leucocitos procedentes de pacientes con pe-riodontitis agresiva. La hipótesis subyacente era que deberíaser reproducible en un cultivo de tejidos la capacidad que tie-nen los pacientes con periodontitis agresiva localizada de pro-ducir in vivo cantidades elevadas de inmunoglobulinas, enespecial de IgG2. Además, la comprobación de este fenómenoin vitro podría permitir investigar la producción elevada deIgG2 a nivel celular y molecular. Puesto que interesaba ex-plorar los efectos de tipos celulares aislados procedentes delos pacientes con periodontitis agresiva localizada sobre larespuesta de los leucocitos derivados de individuos perio-dontalmente sanos, se empleó el mitógeno pokeweed (PWM),o mitógeno de fitolaca, un activador policlonal de linfocitosB que estimula la producción de inmunoglobulinas en culti-vos de células con complejo mayor de histocompatibilidad(MHC) incompatible.

En los experimentos iniciales, se compararon los efectosdel PWM sobre la producción in vitro de IgG2 por células de-rivadas de pacientes de raza negra con periodontitis agresivalocalizada y de individuos de raza blanca periodontalmentesanos. En todo el intervalo de dosis estimulatoria del PWM,se demostró que los leucocitos de sangre periférica de los pa-cientes con la enfermedad citada producían concentracionessignificativamente superiores de IgG2, en comparación conlos de los individuos sanos (92). Estudios posteriores en losque también se incluyeron pacientes (de raza negra) con pe-riodontitis agresiva localizada con un ajuste por raza pusie-ron de manifiesto que la máxima dosis estimulatoria del PWMinducía una producción de IgG2 que reproducía de forma sus-tancial los valores relativos hallados en suero, es decir, las cé-lulas de los individuos periodontalmente sanos de raza negraproducían concentraciones de IgG2 intermedias entre las pro-ducidas por individuos sanos de raza blanca y las producidaspor pacientes de raza negra con dicha enfermedad. De estemodo, este sistema parecía ser apropiado para responder in-terrogantes acerca del impacto de la periodontitis agresiva lo-calizada y de la raza sobre la producción de IgG2.

Se ha llevado a cabo una serie de experimentos para defi-nir el tipo celular entre los leucocitos de sangre periférica quepodría estar dirigiendo el aumento de la producción de IgG2(92). Cuando se mezclaron linfocitos T y B procedentes de in-dividuos de raza blanca con monocitos de otros individuos

blancos periodontalmente sanos, individuos negros sanos opacientes de raza negra con periodontitis agresiva localizada,se advirtió que sólo se producían concentraciones elevadasde IgG2 cuando los monocitos de los pacientes (de raza ne-gra) se incluían en el cultivo. De este modo, los monocitos pa-recían ser los responsables de dirigir la producción de altosvalores de IgG2 en los cultivos de leucocitos de los pacientescon periodontitis agresiva localizada. Experimentos posterio-res han demostrado que el origen de los linfocitos T y B noinfluía en la producción de IgG2. Nuevos experimentos, enlos que los monocitos estaban separados físicamente de loslinfocitos por una membrana que no permitía el contacto en-tre células en cultivos polarizados (sistema Transwell®) o enlos que el medio de cultivo derivado de los pacientes con pe-riodontitis agresiva localizada era sustituido por los propiosmonocitos, demostraron que ciertos factores solubles deri-vados de los monocitos de los pacientes con este tipo de pe-riodontitis eran responsables de la notable elevación de IgG2desencadenada en el cultivo tisular. De hecho, la adición degrandes cantidades de dichos monocitos a los cultivos de lin-focitos de individuos periodontalmente sanos inducía unaproducción creciente de IgG2.

De esta forma, estos experimentos pusieron de manifiestoque los monocitos derivados de pacientes con periodontitisagresiva localizada parecían producir factores solubles en cul-tivo que estimulaban la producción de concentraciones ele-vadas de IgG2. Este resultado estableció las bases para la de-finición de las rutas moleculares por las que los pacientes conperiodontitis agresiva localizada producen elevadas concen-traciones séricas de IgG2.

Regulación de IgG2 por citocinas

La subclase IgG2 de inmunoglobulina es única, por el he-cho de que su producción es estimulada por citocinas de tipo1 que se asocian con linfocitos T colaboradores de tipo Th1(48, 83). Sin embargo, debe apreciarse que varios tipos celu-lares, entre los que se incluyen los linfocitos T CD8, linfocitoscitolíticos naturales (natural killer cells, células NK), célulasdendríticas y macrófagos, fabrican citocina de tipo 1 (49, 61).Las observaciones de que la inmensa mayoría de los anti-cuerpos que reaccionan de forma específica con A. acti-nomycetemcomitans y P. gingivalis en pacientes con perio-dontitis agresiva es de tipo IgG2 (15, 55, 91) y de que el suerode estos pacientes contenía aproximadamente un 25 % másde IgG2 que el de los controles (56) condujeron a experimentosque determinaran qué células y/o qué citocinas favorecen estadesviación en la producción de citocinas. Se ha demostradoque la concentración de las diferentes subclases de IgG pro-ducidas por los leucocitos humanos de sangre periférica es-timulados con PWM se asemeja a las concentraciones séri-cas, y esto fue confirmado en nuestro estudios (29, 92).Utilizando este sistema con PWM, en el cual los linfocitos Ty B se estimulan de forma policlonal, no tuvimos que man-tener la compatibilidad del MHC, y los linfocitos T (y/o mo-nocitos) de un individuo proporcionaron ayuda o actividadaccesoria a los linfocitos B de otro individuo. El empleo deeste sistema con PWM nos permitió determinar que los mo-nocitos de pacientes con periodontitis agresiva eran diferen-tes y estimulaban la respuesta elevada de IgG2, mientras quelos linfocitos T y B se comportaban de forma normal (92).


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Además, los monocitos pudieron ser separados de los linfo-citos T y B mediante un sistema Transwell®, y aquellos deri-vados de pacientes con periodontitis agresiva podían au-mentar la producción de IgG2, por lo que la capacidad deatravesar una membrana Transwell® hizo pensar en las cito-cinas (92). El uso de anticuerpos neutralizantes específicos decitocinas indica que la actividad de las citocinas de tipo 1 in-terleucina 6 (IL-6), IL-12 e IL-18 son importantes para la pro-ducción de IgG2 (48, 50, 83). Por el contrario, los anticuerposreactivos con IL-10 e IL-4, las clásicas citocinas de tipo 2, notuvieron efecto inhibidor. IL-12 e IL-18 se relacionan de formaestrecha con el estímulo de la producción de interferón γ (IFN-γ), y éste se asocia con el cambio hacia la subclase IgG2 (1).Tal como se esperaba, los anticuerpos frente a IFN-γ blo-queaban la respuesta de IgG frente a A. actinomycetemcomi-tans, lo que confirmó la importancia de esta citocina de tipo1 (83). De este modo, puede esperarse que el aumento en laproducción de IL-12 e IL-18 por los monocitos de los pacientescon periodontitis agresiva estimule la producción de IgG2.

Los monocitos también son productores importantes de lacitocina proinflamatoria IL-1, que es inducida cuando los mo-nocitos se encuentran con bacterias. Los genes que regulanla producción de IL-1 influyen en el riesgo de padecer perio-dontitis agresiva y crónica, y se sabe que IL-1 influye en laproducción de inmunoglobulinas en el sistema de ratón (7,23, 52). En los pacientes con periodontitis agresiva, el geno-tipo de IL-1 en la población se desvía hacia la producción deconcentraciones aumentadas de IL-1 (23). Estas observacio-nes condujeron a la hipótesis de que IL-1α, IL-1β y el anta-gonista del receptor de IL-1 (IL-1RA) pueden ayudar a regu-lar la respuesta de IgG2 en seres humanos. Para explorar esteaspecto, se estimularon cultivos de leucocitos humanos desangre periférica con PWM. Se manipularon las concentra-ciones disponibles de IL-1 en los cultivos, y se monitorizó elefecto sobre la producción de IgG2. El bloqueo del receptorde IL-1 con IL-1RA o la neutralización de IL-1α o IL-1β conanticuerpos específicos redujeron de modo acusado la pro-ducción de IgG2 (50-70 %) (42). Es de destacar que la adiciónde IL-1α no compensaba la IL-1β neutralizada, ni la adiciónde IL-1β compensaba la IL-1α neutralizada, lo que sugiereque las dos monocinas tienen papeles independientes en laestimulación de IgG2. Además, la combinación de anticuer-pos anti-IL-1α y anti-IL-1β fue más inhibitoria que cada an-ticuerpo por separado, y la combinación de ambas citocinasparecía funcionar de forma aditiva en la estimulación de IgG2.Además de todo esto, los leucocitos de sangre periférica pro-cedentes de pacientes con periodontitis agresiva localizadacon concentraciones elevadas de IgG2 presentaban tambiénuna concentración elevada de IL-1‚ (42). De este modo, la pro-ducción de las citocinas proinflamatorias IL-1α e IL-1β pa-rece tener un papel crucial y no redundante en la generacióny la regulación de respuestas potentes de IgG2. No se cono-cen los mecanismos que participan en la estimulación de laproducción de IgG2 por IL-1β, pero no es probable que seanconsecuencia de la ocupación de un simple receptor. IL-1RA,IL-1α e IL-1β ocupan el receptor de IL-1 pero presentan efec-tos diferentes sobre la producción de inmunoglobulinas. Unnonapéptido VQGEESNDK en la posición 163-171 de la IL-1βse asocia con su capacidad adyuvante en el sistema de ratón,y probablemente se trate de una señal intracelular desenca-denada en los linfocitos B tras la ocupación del receptor (7).Una segunda señal de este tipo puede ser responsable de fa-

vorecer la producción de IgG en el sistema humano. Tambiéndebería señalarse que tanto IL-1α como IL-1β son importan-tes para una respuesta óptima de IgG1 en el ser humano, yque el impacto de estas citocinas no es específico de la sub-clase (observaciones no publicadas).

Papel de las células dendríticas, linfocitoscitolíticos naturales, citocinasy mediadores lipídicos en la respuestade anticuerpos específicos frente aP. gingivalis y A. actinomycetemcomitans

Hemos encontrado que los monocitos de los pacientes conperiodontitis agresiva localizada favorecen la producción deIgG2 y que ésta está mediada, al menos en parte, por facto-res solubles (92). Cuando se compararon los monocitos de lospacientes con los de los individuos sanos al comienzo del cul-tivo, fue evidente que las células adheridas de los individuoscon periodontitis y de los individuos sanos eran indistingui-bles morfológicamente. Sin embargo, tras 4-5 días, la fre-cuencia de células con características morfológicas de céluladendrítica era de aproximadamente el doble en los cultivosde los pacientes, en comparación con los de los individuossanos (6). Hemos deducido que la diferenciación de los mo-nocitos de los pacientes con periodontitis agresiva localizadahacia células dendríticas (células dendríticas derivadas de mo-nocitos) podría ser una consecuencia de las agresiones mi-crobianas asociadas con la enfermedad. Sin embargo, el he-cho de que se observe una propensión a diferenciarse haciacélulas dendríticas en los monocitos derivados de los pacientescon periodontitis cuya enfermedad es aparentemente inac-tiva aboga en contra de esta posibilidad (6). La hipótesis másatractiva sobre la desviación de la diferenciación de los mo-nocitos hacia células dendríticas en estos pacientes es que di-cho proceso es controlado por genes asociados con la enfer-medad, como IL1 (para IL-1), acerca de los cuales se sabe queinfluyen en el desarrollo de dichas células dendríticas (40).

Las células dendríticas son el tipo más potente de célulapresentadora de antígenos, y pueden favorecer respuestas in-munitarias potentes. Hemos descubierto que las células den-dríticas derivadas de monocitos procedentes de individuos pe-riodontalmente sanos, generadas empleando IL-4 y factorestimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF), potenciaban de forma selectiva la producción de IgG2en el sistema del PWM, lo que sugiere que la diferenciaciónde los monocitos en la periodontitis agresiva localizada haciacélulas dendríticas podría explicar los valores elevados de IgG2en los pacientes con esta enfermedad (6). Las células dendrí-ticas pueden preactivar con exclusividad a los linfocitos T vír-genes, y entre los efectos de la preactivación se incluye la po-larización de dichos linfocitos T vírgenes hacia los tipos Th1 oTh2 (revisado en 3). Las células dendríticas, incluidas las deLangerhans y las de la dermis, se encuentran en cantidad ele-vada en el tejido gingival, y se han hallado células dendríticasmaduras CD83+ en los tejidos gingivales de pacientes con pe-riodontitis (44, 46). Además, en la periodontitis se han identi-ficado en el tejido gingival células dendríticas dérmicas (quepresentan similitudes con las derivadas de monocitos) aso-ciadas con linfocitos T, lo que sugiere la activación de los lin-focitos T está mediada por las células dendríticas (44). Ha-

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llazgos recientes han señalado que la relación entre las célu-las dendríticas y los agentes patógenos desempeña un papelimportante en la desviación de las respuestas hacia los tiposTh1 o Th2, y que esto está determinado en gran medida porlos receptores tipo Toll (TLR) presentes sobre las células den-dríticas ocupados por el agente patógeno (69). Se sabe que losagonistas de TLR-4 estimulan la producción de IL-12, mien-tras que, por el contrario, la estimulación de TLR-2 puede fa-vorecer el desarrollo de una respuesta Th2 (69). Además, lascélulas dendríticas son potentes estimuladoras de los linfoci-tos citolíticos naturales (células NK), y estas últimas constitu-yen el tipo celular más abundante que produce IFN-γ en el ra-tón, tras la exposición al lipopolisacárido (LPS) (31, 89).

Estas relaciones conocidas entre LPS, TLR-4, células den-dríticas y células NK nos condujeron a un estudio de las ci-tocinas producidas como consecuencia de las interaccionesexistentes entre las células derivadas de los monocitos y A.actinomycetemcomitans. Esta bacteria inducía a dichas célu-las a producir IL-12, y la adición de la bacteria y de célulasdendríticas a cultivos de leucocitos de sangre periférica favo-recía concentraciones elevadas de IFN-γ en el plazo de 24 ho-ras (49). La citocina de tipo 2 IL-4 no fue detectable bajo es-tas condiciones, aunque fue evidente la producción de IL-10derivada de las células dendríticas. Con un acusado contrasterespecto a las células dendríticas derivadas de monocitos, losmacrófagos estimulados con A. actinomycetemcomitans, pre-parados a partir de los mismos monocitos, carecían de la ca-pacidad de inducir valores detectables e IL-12 o IFN-γ. La in-teracción de las células dendríticas con la bacteria, queconducía a la producción de IL-12, se seguía de una rápidaproducción de IFN-γ en los cultivos de leucocitos de sangreperiférica en sólo 24 horas (49). La observación de que la pro-ducción de IFN-γ era alta en sólo 24 horas condujo a estudiospara determinar si las células NK producían IFN-γ. La reduc-ción de células NK de los leucocitos de sangre periférica dis-minuyó IFN-γ alrededor de 2/3, lo cual fue atribuible a las cé-lulas CD8+ (49). Se sabe que ciertos antígenos microbianosestimulan la producción de IL-12, y que ésta es crucial parala inducción óptima de la producción de IFN-γ por las célu-las NK (89). Los estudios con un anticuerpo neutralizante anti-IL-12 confirmaron que IL-12 es crucial para que las célulasdendríticas estimuladas con A. actinomycetemcomitans in-duzcan la producción temprana de IFN-γ; también demos-traron que el bloqueo de TLR-4 inhibía la producción de am-bas citocinas de tipo 1 (49). Esta rápida respuesta de IFN-γtambién sugiere que la estimulación con dicha bacteria fa-vorece la diferenciación de los precursores T colaboradoresen efectores de tipo Th1 (49).

Los LPS de las bacterias gramnegativas parecen ser im-portantes en la patogenia de la enfermedad periodontal (20).Los estudios con anticuerpos neutralizantes frente a TLR-4indican que este receptor es importante en la ruta que con-duce a la producción de IL-12 por las células dendríticas de-rivadas de monocitos tras la estimulación con el LPS de A. ac-tinomycetemcomitans. Además, la óptima respuesta tempranade IFN-γ inducida en los leucocitos de sangre periférica porlas células dendríticas derivadas de monocitos estimuladospor dicha bacteria también dependía de TLR-4 (49). Estos re-sultados concuerdan con la idea de que el LPS es un compo-nente significativo en la inducción de la producción tempranade IFN-γ por A. actinomycetemcomitans y que la interacciónentre LPS y TLR-4 en las células dendríticas inicia la ruta que

lleva a la producción de IFN-γ por parte de las células NK. Seadvirtió que A. actinomycetemcomitans y su LPS eran más po-tentes que Escherichia coli o su LPS para provocar la induc-ción de IL-12 e IFN-γ en las células dendríticas. La capacidadde que las células dendríticas estimuladas con A. actinomy-cetemcomitans induzcan a las células NK a producir de formarápida IFN-γ sin IL-4 detectable sugiere su potencial para des-viar las respuestas hacia el tipo Th1 (49). Deducimos que lainteracción entre las células dendríticas y las células NK puedeexplicar la presencia de citocinas asociadas al tipo Th1 en ellíquido crevicular gingival de pacientes con periodontitis agre-siva localizada, así como las concentraciones elevadas de IgG2reactiva frente a A. actinomycetemcomitans en el suero y enel líquido crevicular gingival de estos pacientes. Sin embargo,también es de interés que la producción prolongada de cito-cinas de tipo Th1 en localizaciones con inflamación crónicase haya asociado con daño tisular (8, 18, 19, 81). De este modo,la respuesta inmunitaria dirigida por las células dendríticasfrente a A. actinomycetemcomitans podría ayudar a inducirrespuestas inmunitarias adaptativas, las que podrían tenertanto efectos destructivos como protectores.

Los estudios mencionados sugieren con fuerza que las cé-lulas dendríticas y las células NK desempeñan papeles fun-damentales en las respuestas de IgG2 halladas en el suero ylíquido crevicular gingival de los pacientes con periodontitisagresiva localizada. No obstante, es evidente que el PWM nosirve de modelo para la presentación de antígenos o para lanumerosas interacciones intercelulares que tienen lugar enlos centros germinales de los tejidos linfoides secundarios,donde las respuestas humorales se refinan y se inician las res-puestas de memoria (revisado en 58, 87). Las respuestas deIgG específicas en cultivos de leucocitos humanos de sangreperiférica rara vez son impresionantes, y se informa con fre-cuencia que el resultado está representado por células for-madoras de anticuerpos en las que se detectan pequeñas can-tidades de anticuerpos producidos por células individuales.Las bajas concentraciones de IgG específica inducidas poragentes periodontopatógenos, incluido A. actinomycetemco-mitans, en los cultivos de leucocitos de sangre periférica hanhecho que los estudios de la regulación de dichas respuestassean complicados (86). Hemos deducido que el uso de célu-las dendríticas foliculares podría ayudar a recrear el micro-entorno de un centro germinal y facilitar los estudios in vitrode las respuestas de IgG frente a microorganismos bucales, alpotenciar las respuestas específicas. Tras la exposición in vivopara provocar una respuesta de memoria, los anticuerpos per-sistentes de inmunizaciones previas convierten de forma casiinstantánea el inmunógeno en complejos antígeno-anti-cuerpo. Estos complejos inmunitarios son transportados a loscentros germinales, donde quedan atrapados por las célulasdendríticas foliculares (79, 80). Los complejos inmunitariosactivan la vía del complemento y los fragmentos C3b y C4bse unen de forma covalente a las células dendríticas folicula-res por medio de enlaces tio-éster, de modo que dichas célu-las que llevan los complejos inmunitarios se marcan de formaintensa con anticuerpos reactivos frente a estos componen-tes del complemento (87). El componente C3b situado sobrelas células dendríticas foliculares se degrada para dar lugar aiC3b, C3d o C3dg, y estos fragmentos son ligandos (CD21L)del receptor 2 del complemento o CD21. La unión de CD21del complejo correceptor del linfocito B con CD21L de las cé-lulas dendríticas derivado del complemento libera una cose-


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ñal crucial que aumenta de forma drástica las señales libera-das por la unión del antígeno al receptor del linfocito B (BCR)(87). Además, la unión de la fracción Fc de la inmunoglobu-lina de los complejos antígeno-anticuerpo al FcγRII de las cé-lulas dendríticas foliculares reduce la señalización de ITIM(motivos de inhibición de inmunorreceptores basados en ti-rosina) en los linfocitos B, lo cual puede suceder si se permiteque los complejos inmunitarios se entrecrucen con BCR y Fc-γRII de los linfocitos B (4). De este modo, las células dendrí-ticas foliculares de las zonas claras de los centros germinalesreducen una señal negativa sobre los linfocitos B. En cultivo,los linfocitos se agrupan en torno a las células dendríticas fo-liculares y crean un microentorno similar al centro germinalcon linfocitos B específicos, células dendríticas foliculares uni-das a complejos de inmunoglobulinas, y linfocitos T especí-ficos. Las células dendríticas foliculares de estas agrupacio-nes proporcionan el antígeno que se unirá al BCR y el CD21Lque se unirá a CD21 del complejo correceptor de los linfoci-tos B, así como el antígeno de los cuerpos recubiertos concomplejos inmunitarios (icosomas) para que los linfocitos Blo procesen y lo presenten para obtener la ayuda necesariade los linfocitos T (80, 87).

Para examinar de forma más exhaustiva la hipótesis de quelas citocinas de tipo 1 y la IL-1 desempeñan papeles funda-mentales en la estimulación de las respuestas de IgG2 en lospacientes con periodontitis agresiva localizada, se llevaron acabo estudios que empleaban A. actinomycetemcomitanscomo el principal antígeno en estos pacientes. El uso de cé-lulas dendríticas foliculares que ayudaran a recrear el micro-entorno del centro germinal potenció de forma significativala respuesta de anticuerpos específicos frente a dicha bacte-ria. Se determinó que IL-1α, IL-1β, IL-12 e IFN-γ eran impor-tantes, en conjunto, para una producción óptima de IgG frentea A. actinomycetemcomitans, lo que confirma y amplía los re-sultados obtenidos empleando el PWM (83). La prostaglan-dina E2 (PGE2) también era crucial para la respuesta de IgG2específica frente a esta bacteria, y se sabe que los monocitosde los pacientes con periodontitis agresiva localizada produ-cen grandes cantidades de este mediador en respuesta al LPS(74). Aunque se sabe que PGE2 polariza las respuestas haciael tipo Th2, encontramos que aumenta, en vez de inhibir, laproducción de IFN-γ y que la adición de éste hizo que no fueranecesaria PGE2 para provocar una respuesta IgG2 (82).

Además de A. actinomycetemcomitans, los pacientes conperiodontitis agresiva localizada producen concentracioneselevadas de IgG2 frente a antígenos específicos de serotiposde P. gingivalis (15). La respuesta frente a serotipos de A. ac-tinomycetemcomitans en estos pacientes es generalmentefrente al serotipo b, y una cepa representativa de este sero-tipo es adecuada para definir esta respuesta inmunodomi-nante elevada de IgG2. Por el contrario, se necesitaron seisserotipos diferentes de P. gingivalis para documentar la res-puesta elevada de IgG2 frente a esta bacteria, y los estudiosserológicos que empleen una o pocas cepas de esta bacteriaperderán la respuesta inmunodominante de IgG2 específicafrente a los serotipos importantes de P. gingivalis (15). Ade-más, la capacidad de las células dendríticas de captar P. gin-givalis y producir IL-12 es débil en comparación con la ca-pacidad frente a A. actinomycetemcomitans o E. coli, lo queplantea la cuestión del mecanismo implicado en la produc-ción de IFN-γ para que se produzca el cambio hacia IgG2 (49).El LPS de P. gingivalis es complejo y, con frecuencia, no pro-

duce estimulación a través de TLR-4 de forma eficaz (22). Sesabe que las fimbrias de esta bacteria estimulan la captaciónpor las células dendríticas y la inducción de IL-12 (45), y seobtuvo cierta producción de IL-12 p70 por parte de estas cé-lulas con nuestra cepa fimbriada, aunque la respuesta de IL-12 en estas células siguió siendo moderada (49). Dado que P.gingivalis no parece ser un potente inductor de tipo Th1, estocondujo a plantear preguntas acerca del origen del IFN-γ ne-cesario para la inducción de IgG2 específica frente a dichabacteria. Se utilizó PCR (reacción en cadena de la polimerasa)cuantitativa en tiempo real para analizar la respuesta de IL-12 en las células dendríticas, y se observó que la estimulaciónde estas células con P. gingivalis no aumentaba la expresiónde IL-12 p35, aunque sí la expresión de IL-12 p40 (50). Sinembargo, al administrar IFN-γ a las células dendríticas, el cualpuede obtenerse de las células NK, aumentaba de forma des-tacable la expresión de IL-12 p35 en dichas células estimula-das por P. gingivalis, y se obtuvo una respuesta potente de IL-12 p70 (50). En resumen, la inducción óptima del ARNm dep35 en las células dendríticas parece requerir la preactivacióncon IFN-γ, además del contacto con el agente patógeno. Ade-más, se observó que las células dendríticas estimuladas conP. gingivalis inducían la producción de grandes cantidades deIFN-γ por parte de las células NK (49). Además, esta respuestade IFN se producía en los primeros días del cultivo, momentoen el cual IFN-γ desempeña un papel en el estímulo de la pro-ducción de IgG2 (82). Más importante aún, los estudios de lasrespuestas de IgG2 específicas frente a P. gingivalis, en nues-tro modelo de centro germinal in vitro, han revelado que laproducción de IgG2 era casi suprimida por la eliminación decélulas NK de los leucocitos de sangre periférica (50). Pareceque las células NK aportan el IFN-γ necesario para inducir laIgG2 específica frente a esta bacteria en el líquido creviculargingival y en el suero de los pacientes. El posible papel de lascélulas NK en la inducción de esta respuesta de IgG2 repre-senta de nuevo otro ejemplo de cómo el sistema inmunitarioinnato puede regular la expresión de la inmunidad adapta-tiva. En resumen, nuestros datos indican que las células den-dríticas estimuladas con P. gingivalis interactúan con las cé-lulas NK para producir concentraciones elevadas de IFN-γ, yque éste estimula la producción de IL-12 por parte de las cé-lulas dendríticas. Dado que las células NK requieren IL-12para una producción óptima de IFN-γ, parece que la interac-ción P. gingivalis-célula dendrítica-célula NK puede dar lugara una activación recíproca y a un aumento en la producciónde citocinas tanto por parte de las células dendríticas comopor parte de las NK. En la figura 1 se resumen estas relacio-nes en el modelo de trabajo ilustrado.

Regulación de IgG2 por mediadoreslipídicos

Tal como se ha señalado previamente, existen mediadoressolubles derivados de los monocitos que estimulan la pro-ducción de IgG2; en particular, aquellos monocitos proce-dentes de pacientes con periodontitis agresiva localizada sonfuentes especialmente ricas de estas moléculas. Además delas proteínas representadas por las citocinas, como IL-6, IL-12 e IL-18 (todas ellas asociadas con respuestas de tipo Th1y producción de IgG2, como se mencionó anteriormente), losmonocitos también producen mediadores lipídicos bioacti-

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vos que activan típicamente a las células por medio de suunión a receptores acoplados a la proteína G. Entre los me-diadores lipídicos más abundantes derivados de los monoci-tos se encuentran los prostanoides, en especial PGE2 y el leu-cotrieno C4, así como el factor activador de las plaquetas(PAF), un análogo de la fosfatidilcolina. Utilizando el sistemade activación policlonal con PWM, hemos puesto de mani-fiesto los papeles de PGE2 y PAF en la respuesta de IgG2 (43).PGE2 aumentaba la producción de IgG2 por parte de los leu-cocitos procedentes de individuos periodontalmente sanos,estimulados con PWM, pero no de aquellos derivados de lospacientes con periodontitis agresiva localizada, presumible-mente porque los monocitos de estos individuos ya están pre-activados para secretar grandes cantidades de PGE2 (74). Losefectos de PGE2 eran selectivos para IgG2 al ser añadidos alos leucocitos de individuos sanos de control. Sin embargo,PGE2 restauraba la producción tanto de IgG1 como de IgG2en leucocitos de individuos sanos tratados con indometacina,un inhibidor de ciclooxigenasa que bloquea la síntesis de to-dos los prostanoides, lo que sugiere que este mediador lipí-dico tiene efectos sobre la producción de anticuerpos, tantoespecíficos de IgG2 como inespecíficos. Los efectos específi-cos sobre IgG2 de PGE2 se relacionan con toda probabilidadcon la inducción de IFN-γ, una citocina de tipo Th1 que esesencial para alcanzar una respuesta óptima de IgG2 (48, 51).Los leucocitos estimulados con PWM producen tanto PGE2

como IFN-γ, de modo que la producción de este último se re-trasa con respecto a la de aquélla en 1-2 días (82). La indo-metacina suprime la producción de IFN-γ en un 30-75%, y di-cha producción se restaura parcialmente con 10 nM de PGE2.Resulta importante señalar que tanto PGE2 como IFN-γ res-tauran la producción de IgG2 en los leucocitos tratados con

indometacina. Aún no se ha identificado la diana de PGE2 nila fuente de IFN-γ, pero es probable que sean células de tipoTh1. La producción de IFN-γen cultivos estimulados con PWMalcanza su máximo al cabo de 2-3 días aproximadamente, unacinética compatible con la respuesta inmunitaria adaptativay con la activación de células Th1. Tal como se ha señaladoanteriormente, PGE2 restaura tanto la producción de IgG1como de IgG2 en los leucocitos tratados con indometacina,lo que indica que este mediador lipídico también tiene efec-tos inespecíficos sobre la producción de anticuerpos. Es pro-bable que estos efectos sean mediados a través de la induc-ción de la citocina de tipo Th2 IL-4, que es esencial para eldesarrollo y el cambio de isotipo de los linfocitos B (16, 28,37, 85). De hecho, hemos demostrado que tanto IL-4 comoIFN-γ son esenciales para la generación de transcritos γ2 dela línea germinal en linfocitos B vírgenes (1). En conjunto,esos estudios ilustran la importancia de PGE2 para una res-puesta óptima de anticuerpos IgG2. Dadas las concentracio-nes elevadas de PGE2 en los tejidos de pacientes con perio-dontitis agresiva localizada (21, 63, 64) y la propensión de losmonocitos derivados de dichos tejidos a producir PGE2 (74),estos estudios también proporcionan una explicación de laconcentración elevada de anticuerpos IgG2 que se observa enestos individuos.

Se requiere también un segundo mediador lipídico, PAF,para generar respuestas óptimas de IgG2 en el sistema esti-mulado con PWM. PAF (1-O-alquil-2-acetil-sn-glicero-3-fos-focolina) es un fosfolípido proinflamatorio que se sintetizaprincipalmente en monocitos, leucocitos polimorfonucleares(PMN) y células endoteliales a través de una ruta de remo-delación (41, 70, 76). PAF actúa sobre una serie de células através de un receptor acoplado a la proteína G (39), e inducediversos procesos biológicos, desde la adhesión celular, la di-ferenciación, la angiogénesis y la neurotransmisión, hastaefectos sobre la biología reproductiva y cardíaca, alergia y sep-sis, entre otros. PAF induce a los monocitos de pacientes conperiodontitis agresiva localizada a producir las citocinas aso-ciadas a una respuesta Th1 IL-12 e IL-18 (1), las cuales actúanposteriormente sobre las células Th1 para producir IFN-γ. PAFtambién actúa directamente sobre los linfocitos para estimu-lar el IFN-γ (1). Dado el papel esencial de IFN-γ en la respuestade IgG2, predijimos que los antagonistas del receptor de PAFpodrían suprimir la producción de IgG2. De hecho, el anta-gonista CV3988 suprimía la producción de IgG2 estimuladapor el PWM de forma dependiente de la concentración, y lasconcentraciones de IgG2 se reducían en más de 90 % en loscultivos tratados con 25 µM de CV3988 (43). Por el contrario,el PAF exógeno inducía la producción de IgG2 y dicha in-ducción era selectiva, ya que PAF no tenía efecto sobre la pro-ducción de IgG1. PGE2 revertía parcialmente los efectos deCV3988. Estos datos sugieren que PAF puede encontrarse enuna posición previa en la ruta que conduce hacia la produc-ción de IgG2, hipótesis que está respaldada por la observa-ción de que PAF estimula a los monocitos para que secretenPGE2 (5). Como alternativa, puesto que tanto PAF como PGE2

estimulan la producción de IFN-γ (2, 82), la PGE2 exógena po-dría sustituir a PAF en los cultivos tratados con CV3988.

Las concentraciones de IgG2 son elevadas en los pacientescon periodontitis agresiva localizada. Dichos individuos pre-sentan una concentración de IgG2 aproximadamente el 35 %más elevada que la de los individuos periodontalmente sanos,ajustados por raza (55, 66). Dada la necesidad de PGE2 y PAF


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Fig. 1. Modelo de trabajo que ilustra la participación de las célulasdendríticas (CD) y los linfocitos citolíticos naturales (natural killercells, NK) en la regulación de la producción de IgG2 específica de se-rotipo y reactiva con Actinobacillus actinomycetemcomitans (Aa) yPorphyromonas gingivalis (Pg). La interacción de Aa y Pg con las cé-lulas dendríticas da lugar a la producción de interleucina 12 (IL-12)e IL-18, que favorece la producción de interferón γ (IFN-γ) por partede las células NK. El IFN-γ derivado de las células NK aumenta aúnmás las citocinas de tipo 1 por parte de las células dendríticas e in-teractúa con los linfocitos B para estimular la producción de IgG2.Las células dendríticas también interactúan con los linfocitos T co-laboradores (Th) para estimular la respuesta Th1, la cual proporcionaligando de CD40 (CD40L) y más IFN-γ, necesario para estimular a loslinfocitos B para que fabriquen la alta cantidad de IgG2 que reaccionacon los antígenos glucídicos específicos de serotipo de Aa y Pg.

CD

LinfocitoTh1

Linfocito BCD40LIFN-γ

Célula NK

IFN-γ

Aa/Pg

Il-12, IL-18

IgG2Opsonina específica

de carbohidratos

para generar respuestas óptimas de anticuerpos IgG2, esta ob-servación conduce a la hipótesis de que las concentracionesde PGE2 y PAF son elevadas en individuos con periodontitisagresiva localizada. Dicha hipótesis está respaldada por la ob-servación de que PAF y PGE2 exógenos aumentan la produc-ción de IgG2 por leucocitos de individuos sin periodontitis,pero no tienen ningún efecto sobre las células de pacientescon periodontitis agresiva localizada, presumiblemente por-que se encuentra elevada la producción endógena de ambosmediadores en estos cultivos (43). De hecho, Offenbacher etal. (21, 63, 64, 74) han descrito de forma amplia las concen-traciones elevadas de PGE2 presentes en células y tejidos delos individuos con periodontitis agresiva localizada, señalandoque los monocitos derivados de estos tejidos son hipersensi-bles ante el LPS y producen grandes cantidades de PGE2. Ade-más, las concentraciones de PAF se encuentran elevadas en laperiodontitis agresiva localizada y en otras enfermedades pe-riodontales (26, 30, 60, 62, 68). Las concentraciones de PAF es-tán determinadas tanto por la síntesis como por el catabo-lismo de este lípido bioactivo. En un trabajo reciente, hemosdemostrado que tanto los neutrófilos en reposo como aque-llos activados por ionóforo derivados de pacientes con perio-dontitis agresiva localizada sintetizan más PAF que los de in-dividuos con periodonto sano (75). Aunque los monocitostambién producen PAF, es poco probable que contribuyan–mediante un aumento en la síntesis– a la elevada concen-tración de este factor en los individuos con la enfermedad ci-tada, ya que la producción de PAF es similar en los monoci-tos en reposo derivados de pacientes y controles sanos, y losmonocitos de pacientes que se han activado con ionóforo pro-ducen menos PAF que los derivados de individuos sanos. Ade-

más de producir PAF, los monocitos también son la fuente dela acetilhidrolasa de PAF (PAFAH), la fosfolipasa que catabo-liza a PAF (77, 78). La expresión y la secreción de esta enzimaaumentan de forma drástica cuando los monocitos se dife-rencian en macrófagos (2, 25). Resulta interesante señalar quelos monocitos derivados de pacientes con periodontitis agre-siva localizada se diferencian hacia células dendríticas, las cua-les son potentes presentadoras de antígenos con un metabo-lismo lipídico exclusivo (6). Aunque la expresión de PAFAHtambién aumenta cuando los monocitos se diferencian haciacélulas dendríticas, la inducción es menos potente y la secre-ción de PAFAH es unas 17 veces menor en estas células queen los macrófagos (2). Esta observación ha sugerido que lasconcentraciones de PAFAH pueden ser menores en los mo-nocitos con periodontitis agresiva localizada que en los deri-vados de individuos sanos, hipótesis que hemos confirmadoen cuanto al grado de actividad (2) y de expresión (R. Griffithset al., resultados sin publicar). Una baja concentración de PA-FAH se relaciona con una mayor acumulación de PAF (2, 75).Tal como se ha descrito anteriormente, PAF estimula las cito-cinas de tipo Th1 y el IFN-γ necesario para la producción deIgG2. De este modo, podemos predecir que la orientación dela diferenciación del monocito hacia el fenotipo de una céluladendrítica en los individuos con periodontitis agresiva locali-zada tiene importantes consecuencias para la respuesta deIgG2, ya que da lugar a bajas concentraciones de PAFAH, loque implica un aumento en las concentraciones de PAF e IFN-γ y, por lo tanto, el incremento en la producción de IgG2. Nues-tros estudios preliminares señalan que, en la periodontitis agre-siva generalizada, los monocitos también se diferencian encélulas dendríticas y expresan bajas concentraciones de PA-

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Fig. 2. Modelo de inducción de IgG2 por el factor activador de las pla-quetas (PAF) y la prostaglandina E2 (PGE2). En la periodontitis agre-siva localizada, los leucocitos producen grandes cantidades de losmediadores lipídicos PAF y PGE2. Los dos lípidos se unen a recepto-res acoplados a la proteína G y favorecen la producción de interfe-rón γ (IFN-γ), una citocina de tipo Th1 necesaria para la producciónde IgG2. Además, PGE2 favorece la producción de IL-4, una citocina

de tipo Th2 que actúa de forma sinérgica con IFN-γ para desenca-denar la producción de IgG2 por parte de los linfocitos B. Los anti-cuerpos IgG2 reconocen los antígenos glucídicos de los organismospatógenos bucales, opsonizan estos microorganismos y favorecen sudestrucción, lo que reduce la gravedad de la enfermedad periodon-tal.PAFAH: acetilhidrolasa del factor activador de las plaquetas; PMN:leucocitos polimorfonucleares; Th: linfocito colaborador.

LinfocitoTh1

PMN

PAFAH

IL-12IL-18 PGE2

IFN-γ

IL-4

PAF

LinfocitoTh2

El anticuerpoIgG2

controla laenfermedad

LinfocitoB

Monoci

to

Monoci

to

FAH (R. Griffiths et al., resultados sin publicar), observacionesque son fascinantes, dadas las altas concentraciones de anti-cuerpos IgG2 que se observan también en la circulación deeste subgrupo de pacientes con periodontitis agresiva (66).

La figura 2 presenta nuestro modelo actual para la induc-ción de IgG2 por PAF y PGE2. Ambos lípidos son producidospor leucocitos activados y se presentan en concentracioneselevadas en pacientes con periodontitis agresiva localizada.Además, ambos inducen IFN-γ, la citocina de tipo Th1 que esesencial para la producción de IgG2. Además de ello, PGE2 es-timula la producción de IL-4 por las células de tipo Th2. IFN-γ e IL-4 actúan de forma sinérgica para inducir el cambio deisotipo hacia la cadena pesada γ2, un requisito para la pro-ducción de IgG2.

Tanto PAF como PGE2 son lípidos proinflamatorios que pue-den exacerbar la enfermedad periodontal. Además, PGE2 fa-vorece la resorción ósea (53), que también contribuye al de-sarrollo de la enfermedad. Nuestros estudios indican que losanticuerpos IgG2 son protectores, ya que el título de IgG2 secorrelaciona de forma inversa con la gravedad de la enferme-dad (10, 34, 56). De este modo, proponemos que PAF y PGE2

se consideren como «hojas de doble filo» en el contexto de laenfermedad periodontal, ya que ambos favorecen la progre-sión de la enfermedad e inducen anticuerpos para reducir sugravedad. El desafío es distinguir los mecanismos molecula-res asociados con la respuesta protectora de los asociados a larespuesta proinflamatoria de estos lípidos bioactivos, ya queesto puede permitir delimitar los mecanismos protectores yplantear estrategias para controlar la enfermedad.

Además de PAF y PGE2, es posible que, en la periodontitisagresiva localizada, los leucocitos produzcan otros mediado-res lipídicos aún no conocidos que regulen la respuesta deanticuerpos IgG2. Por ejemplo, se sabe que, en esta enfer-medad, los leucocitos PMN sintetizan grandes cantidades deleucotrieno B4 y lipoxina A4, lípidos bioactivos que tienen ac-tividad proinflamatoria y antiinflamatoria, respectivamente(32, 47). Se ha demostrado recientemente que la resolvina E1,un derivado del ácido eicosapentaenoico, reduce la inflama-ción y la pérdida ósea en un modelo animal de periodontitis(38). Es probable que IFN-γ participe en la inducción de IgG2por otros mediadores lipídicos proinflamatorios. Será espe-cialmente importante determinar si IgG2 es inducido por lí-pidos antiinflamatorios, ya que dichas moléculas permitiríandos mecanismos de protección frente a la periodontitis: la re-ducción de la inflamación y la inducción de anticuerpos pro-tectores IgG2.

Agradecimientos

El trabajo citado en este artículo ha sido financiado por lassubvenciones DE 13102 y DE 015980 del National Institute ofDental Research.

Periodontology 2000, Vol. 45, 2007, 113-127

Bibliografía disponible en la versión electrónicade la revista: www.ArsXXI.com/PERIO


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Citocinas y factores inflamatoriosque regulan la producción deinmunoglobulinas en la periodontitisagresiva

Harvey A. Schenkein, Suzanne E.barbour & John G. Tew

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