LAS CÉLULAS T REGULADORAS CONTRIBUYEN A LA INHIBICIÓN DE LA INFLAMACIÓN PULMONAR AGUDA INDUCIDA POR RADIACIÓN A TRAVÉS DE LA FOSFOLIPASA A 2 DE VENENO DE ABEJA EN RATONES

Dasom Shin , Gihyun Lee ,  Sung-Hwa Sohn , Soojin Park , 1Kyung-Hwa Jung ,  Ji Min Lee ,  Jieun Yang ,  Jaeho Cho ,  y Hyunsu Bae

Introducción
El veneno de abeja (apitoxina) se ha utilizado durante mucho tiempo en medicina alternativa para tratar diversas enfermedades, como la artritis reumatoide, el asma, el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas, y posee fuertes efectos inmunomoduladores . El efecto terapéutico del veneno de abeja se asocia con su actividad anti-inflamatoria, anti-cáncer y anti-nociceptiva. El veneno de la abeja consiste en fosfolipasa A 2(bvPLA 2 ), melitina, adolapina, apamina y péptido degranulante de mastocitos . BvPLA 2 se ha considerado como un compuesto alergénico principal del veneno de la abeja; sin embargo,
La radioterapia (irradiación, IR) es un tratamiento que implica el uso de radiación de alta energía, comúnmente utilizado para tratar el cáncer. También se puede utilizar antes de la cirugía para reducir el tamaño de un tumor para que sea más fácil de eliminar, o después de la cirugía para destruir pequeñas cantidades de tumor que puede quedar. Radioterapia de cuerpo estereotáctico (SBRT) ofrece una dosis más alta de radiación con mayor precisión, en comparación con la radioterapia convencional, y muchos estudios de SBRT en el cáncer de pulmón han informado de excelentes resultados . Sin embargo, los efectos adversos de la radiación sobre los tejidos normales que rodean al tumor a menudo impiden la aplicación de dosis de radiación curativa. Estos efectos secundarios inducidos por la radiación, que incluyen la neumonitis por radiación y la fibrosis pulmonar tardía, son comunes. En un estudio previo, Se demostró que la neumonitis por radiación y fibrosis pulmonar tardía puede implicar inflammasomas y una respuesta inmune innata a la inflamación y lesión del tejido . El sistema inmune innata detecta el daño tisular y traduce la información a otros sistemas de reparación y defensa en el cuerpo estimulando la reparación de la herida y la angiogénesis, así como activando la inmunidad adaptativa . Inflammasome señalización es seguida de IL-1 β de procesamiento y secreción en células dendríticas, macrófagos y células epiteliales . Tomados en conjunto, Estos eventos están asociados con la neumonitis y la fibrosis concomitantes inducidas por radiación. En este estudio, seleccionamos un modelo animal tratado con SBRT clínico para comprender mejor los efectos terapéuticos de bvPLA 2 en la neumonitis por radiación.
Nuestros recientes estudios demostraron que veneno de abeja PLA 2 posee una fuerte capacidad para aumentar la población de las células T reguladoras (Tregs) . Las Treg son potentes células inmunomoduladoras y mantienen la tolerancia hacia los autoantígenos, y son también inmunosupresores clave para prevenir respuestas inmunes abrumadoras. En particular, bvPLA 2 inducido Tregs y causó efectos inmunosupresores a través de Tregs en los pulmones . Sobre la base de estos resultados anteriores, la hipótesis de que bvPLA 2 podría ser capaz de aliviar la radiación inducida por pneumonitis mediada por Treg inducción. En este estudio, proporcionamos pruebas sólidas de que bvPLA 2 tiene un potencial uso terapéutico para reducir la inflamación pulmonar inducida por radiación.

Discusión
La lesión pulmonar inducida por radiación se caracteriza por una inflamación de las vías respiratorias y se presenta en hasta un 30% de los pacientes que reciben irradiación para el tratamiento de tumores pulmonares y en aproximadamente el 15% de los pacientes con otro cáncer torácico, que es ahora una causa principal y creciente de alta morbilidad y Mortalidad en todo el mundo. El objetivo de este estudio fue elucidar los efectos de bvPLA 2 en la lesión pulmonar inducida por IR. Los resultados del presente estudio demuestran que la exposición a la radiación induce cambios estructurales en términos de inflamación en el pulmón. Además, se observó deposición de colágeno en IR + PBS ratones, lo que sugiere una superposición entre la neumonitis y la fibrosis . El tejido pulmonar del grupo IR + PBS mostró apariciones clásicas de lesión pulmonar aguda. Por el contrario, la bvPLA 2 grupo tratado mostró infiltración de células menos inflamatoria en el espacio y bronquiales lumen alveolar.
Veneno de abeja ha sido utilizado en la medicina alternativa para el tratamiento de una variedad de enfermedades relacionadas con la inmunidad, tales como la esclerosis múltiple y la artritis reumatoide, y posee fuertes efectos moduladores inmune  . Nuestros estudios recientes han demostrado que bvPLA 2 posee una fuerte capacidad para aumentar la población de células T reguladoras y para disminuir las respuestas inflamatorias . PLA 2 es una enzima lipolítica que produce ácidos grasos lysophospholipid y libres, principalmente ácido araquidónico, Que es un precursor de diferentes mediadores lipídicos bioactivos . PLA 2 está presente en los venenos de serpientes, abejas, mamíferos y escorpiones. Se ha clasificado en 15 grupos distintos y 4 tipos principales, según su estructura, fuente y función . PLA 2 derivada de veneno de abeja pertenece al grupo III secretora PLA 2 . Cada PLA 2 tiene una función intrínseca independiente a la función común de estas enzimas, lo que provoca la escisión del enlace acilo sn-2 de los fosfolípidos. Von Allmen et al. Demostraron que el PLA 2 -IID secretado de ratón Tregs promovió la diferenciación de Tregs, E inhibió el desarrollo de la enfermedad de la colitis y la esclerosis múltiple . Para la función adecuada de bvPLA 2 , la actividad catalítica no se requiere, sin embargo, en nuestro estudio anterior, calor-inactivado bvPLA 2 perdió su efecto de Treg diferenciación . En el presente estudio se utilizó bvPLA 2 catalíticamente activo y se verificaron sus efectos terapéuticos sobre la inflamación pulmonar inducida por radiación; Sin embargo, no comparar los efectos entre las formas inactivas enzimáticamente con fármaco y de bvPLA 2 . Una comparación de los efectos de tipo salvaje y H34Q [ 38 ] punto mutado-recombinante bvPLA 2 confirmaría si la actividad enzimática está involucrada, o no, En la acción antiinflamatoria observada. Recientemente, Palm et al. Demostrado que bvPLA 2 inducida por una respuesta Th2, que dependía de MyD88 . La necesidad de la actividad catalítica de bvPLA 2para su uso terapéutico sigue siendo poco clara. A pesar de que se centró en el mecanismo de Treg en este estudio, el efecto anti-inflamatorio de bvPLA 2 en la radiación inducida por la inflamación podría ser en parte debido a las citocinas anti-inflamatorias, como la IL-4 . En alguna parte, diferente respuesta Th podría ser dependiente de la dosis utilizada de bvPLA 2 para cada experimento, ya que la afinidad de unión de bvPLA 2para los receptores, tales como MyD88 y CD206, es diferente. En la práctica, Se utilizó una dosis mucho menor de bvPLA 2 (1/12 a 1/25 de la dosis utilizada por Palm et al. ) . La capacidad de unión a CD206 y la actividad enzimática de PLA de cada veneno 2 pueden desempeñar un papel en la producción de PGE2 en las células dendríticas. Baratelli et al. Mostró que PGE2 induce Foxp3 expresión de genes y Treg función en humanos CD4 + células T . Para elucidar la función detallada de bvPLA 2 , estudios mecánicos adicionales son necesarios. La capacidad de unión a CD206 y la actividad enzimática de PLA de cada veneno 2 pueden desempeñar un papel en la producción de PGE2 en las células dendríticas. Baratelli et al. Mostró que PGE2 induce Foxp3 expresión de genes y Treg función en humanos CD4 + células T . Para elucidar la función detallada de bvPLA 2 , estudios mecánicos adicionales son necesarios. La capacidad de unión a CD206 y la actividad enzimática de PLA de cada veneno 2 pueden desempeñar un papel en la producción de PGE2 en las células dendríticas. Baratelli et al. Mostró que PGE2 induce Foxp3 expresión de genes y Treg función en humanos CD4 + células T . Para elucidar la función detallada de bvPLA 2 , estudios mecánicos adicionales son necesarios.
Las acciones anti-inflamatorias de Tregs pueden proteger contra la lesión pulmonar mediante la inhibición de la afluencia de macrófagos, neutrófilos, linfocitos y eosinófilos, que actúan como una fuente de producción de citocinas pro-inflamatorias . Tregs puede inhibir la fibrosis, y, además, el deterioro de Treg se muestra en la fibrosis en los pulmones y otros órganos . En nuestro estudio anterior, hemos demostrado que bvPLA 2 seune a la CD206 receptor en las células dendríticas, y esta unión inducida por COX2 expresión y dio lugar a la secreción de PGE2 . PGE2 indujo directamente la diferenciación de Treg por unión al receptor EP2 en células T CD4 + . Por último, La población Treg se incrementó a través de esta vía. Además, se sugiere que PGE2 aumenta cAMP en fibroblastos a través de receptores EP2, que inhibe la proliferación de fibroblastos, estimuló la muerte de fibroblastos, e inhibió la síntesis de proteínas de la matriz extracelular, resultando en la protección contra la fibrosis pulmonar inducida por bleomicina . También hemos demostrado que bvPLA 2 inducida por Treg y mostró efectos inmunosupresores vía Treg en el pulmón de OVA inducida por ratones asmáticos . Nuestros hallazgos muestran que, de acuerdo con nuestros datos anteriores, el efecto terapéutico de bvPLA 2 se asocia con Treg en un modelo de inflamación pulmonar inducida por radiación. Sin embargo, El número de infiltrado de células inflamatorias en el tejido pulmonar se redujo por bvPLA 2 tratamiento en un Treg sistema deficiente, aunque no fue estadísticamente significativa. El resultado podría provenir de una deleción Treg incompleta, o implica que hay otro mecanismo celular más allá de Treg para los efectos antiinflamatorios de bvPLA 2 . Por ejemplo, los macrófagos CD206 + pueden participar en los efectos de bvPLA 2 en la inflamación pulmonar inducida por radiación. El mecanismo de bvPLA 2 implicado en la lesión pulmonar inducida por radiación permanece, en su mayor parte, desconocido. O implica que hay otro mecanismo celular más allá de Treg para los efectos anti-inflamatorios de bvPLA 2 . Por ejemplo, los macrófagos CD206 + pueden participar en los efectos de bvPLA 2 en la inflamación pulmonar inducida por radiación. El mecanismo de bvPLA 2 implicado en la lesión pulmonar inducida por radiación permanece, en su mayor parte, desconocido. O implica que hay otro mecanismo celular más allá de Treg para los efectos anti-inflamatorios de bvPLA 2 . Por ejemplo, los macrófagos CD206 + pueden participar en los efectos de bvPLA 2en la inflamación pulmonar inducida por radiación. El mecanismo de bvPLA 2 implicado en la lesión pulmonar inducida por radiación permanece, en su mayor parte, desconocido.
Los cambios inflamatorios observados fueron acompañados por un aumento de citocinas, como IL-1β e IL-6, como se observa en la neumonitis, que se asocian con la función pulmonar alterada  . Además, citoquinas profibrotic, como TGF-β e IL-13, contribuyen a la fibrosis pulmonar mediante la promoción de la conversión de fibroblastos a miofibroblastos . Específicamente, TGF-β juega un papel importante en el desarrollo de la neumonitis por radiación y fibrosis por radiación . Estas citocinas también activan los macrófagos . En el presente estudio, la bvPLA 2 grupo tratado mostró una supresión de estas citoquinas y macrófagos en el tejido pulmonar. Nuestro estudio reciente demostró que la radiación puede dañar las células que activan la NLRP3 inflammasome . La falta de eliminación de los subproductos de los daños celulares inducidos por la radiación conduce a una hiperactivación del sistema inmune innato y la fibrosis en los pulmones . Los linfocitos T CD4 + eliminan la activación de caspasa-1 mediada por inflammasomas NLRP1 y NLRP3 de macrófagos y la liberación subsiguiente de interleuquina 1β . CD4 + CD25 +Tregs son un subconjunto de la población de células T CD4 +derivadas del timo que juegan un papel crucial en la regulación inmune inhibiendo la producción de citoquinas a través de su expresión constitutiva del factor de transcripción Foxp3 . De acuerdo con estos informes, nuestros resultados muestran que la NLRP3 inflammasome relacionados con ( Nlrp1 , Nlrp3 , Il-1b , y Casp1 ) y fibrosis relacionados con ( Col3al y Fn1 ) genes se reducen. Estos hallazgos sugieren que los efectos protectores de bvPLA 2 están asociados con la hiperactivación suprimida del sistema inmune innato. Nuestros resultados muestran que la NLRP3 inflammasome relacionados con ( Nlrp1 , Nlrp3 , Il-1b , y Casp1 ) y fibrosis relacionados con ( Col3al y Fn1 ) genes se reducen. Estos hallazgos sugieren que los efectos protectores de bvPLA 2 están asociados con la hiperactivación suprimida del sistema inmune innato. Nuestros resultados muestran que la NLRP3 inflammasome relacionados con ( Nlrp1 , Nlrp3 , Il-1b , y Casp1 ) y fibrosis relacionados con ( Col3al y Fn1 ) genes se reducen. Estos hallazgos sugieren que los efectos protectores de bvPLA 2 están asociados con la hiperactivación suprimida del sistema inmune innato.
En conjunto, los resultados de este estudio sugieren que bvPLA 2es un objetivo eficaz para la regulación de Tregs para mejorar significativamente la inflamación pulmonar inducida por radiación y la fibrosis. BvPLA 2 es, como tal, un candidato potencial para tratar inflamación inducida por radiación y fibrosis.