Una de nuestras líneas de trabajo se centra en el estudio de los neutrófilos. Estos son los leucocitos más abundantes en circulación y son las células del sistema inmune que actúan principalmente frente a infecciones bacterianas. Son células fagocíticas profesionales que cumplen un papel crítico en la defensa antiinfecciosa, pero que, debido a su capacidad proinflamatoria también pueden mediar extenso daño de tejidos. Durante muchos años el rol de los neutrófilos en la inmunidad fue circunscripto a su función microbicida, sin embargo, investigaciones más recientes sugirieron que también pueden condicionar el curso de las respuestas inmunes adaptativas. Hace muchos años que estudiamos estas células en el  laboratorio y fuimos comprendiendo su  rol en distintos escenarios infecciosos o fisiológicos.

A través de nuestras investigaciones hemos contribuido a la identificación de un mecanismo de activación de los neutrófilos en respuesta a ADN bacteriano. Por otra  parte, hemos determinado que los neutrófilos son capaces de secretar una señal proinflamatoria, la interleuquina 1 beta (IL-1 beta), una citoquina clave involucrada en el desarrollo de procesos inflamatorios. La IL-1 beta es sintetizada como un precursor inactivo que debe ser procesado para la generación de su forma activa. En nuestros estudios determinamos que los neutrófilos procesan la proIL-1 beta a través de un mecanismo que involucra a la caspasa-1 y en consecuencia a la activación de un complejo multiproteico denominado inflamasoma, y por medio de un mecanismo que requiere de la actividad de serin proteasas neutrofílicas. También demostramos que la secreción de la IL-1 beta requiere de la producción de especies reactivas derivadas del oxígeno. Además, describimos que los neutrófilos son capaces de liberar trampas extracelulares (NET), conformadas por cromatina con proteínas específicas, en respuesta a señales de daño endógenas como los cristales del urato monosódico o el ácido úrico, o el humo de cigarrillo promoviendo así, respuestas proinflamatorias en células epiteliales del tracto respiratorio humano.

En la actualidad estamos estudiando el rol de los neutrófilos en distintas infecciones, como la que origina el síndrome urémico hemolítico (SUH).

El SUH es una enfermedad que es muy frecuente en nuestro país y la primera causa de falla renal aguda en niños menores de 5 años. En la mayoría de los países desarrollados no es una enfermedad tan extendida, por lo que su estudio no reviste un gran interés en otras partes del mundo. Esta enfermedad la provoca una bacteria denominada Escherichia coli que libera una toxina llamada denominada shiga. Esta bacteria se contagia al ingerir carne cruda o vegetales, leche o también a través de otra persona que esté infectada. Una vez que se establece la infección, no está recomendado el uso de antibióticos para eliminar a la bacteria porque esto puede provocar que se libere aún más toxina shiga y así empeorar la enfermedad. Todavía no existe ninguna vacuna ni tratamiento específico.

Uno de los temas que investigamos es cómo  reaccionan los neutrófilos al enfrentarse a la bacteria. La respuesta de nuestras defensas no siempre resulta beneficiosa y, a veces puede no ser del todo adecuada. Descubrimos que los neutrófilos liberan señales de inflamación (IL-1 beta) cuando son desafiados con la bacteria, que podrían dañar al intestino provocando que se libere más cantidad de toxina al torrente sanguíneo. Estamos estudiando distintas drogas para bloquear este proceso y así evitar la progresión de la infección a la enfermedad grave.

Las células T γδ expresan un receptor de antígeno heterodimérico integrado por las cadenas γ y δ con un repertorio restringido. En el ser humano constituyen del 1 al 10% de los linfocitos T circulantes y su proporción es mayor en otras localizaciones, como en piel y mucosas. Los linfocitos T γδ participan en la inmunidad frente a patógenos y tumores, en el desarrollo de patologías autoinmunes, en la regulación de la respuesta inmune, en el control de la integridad de los epitelios y en fenómenos de reparación tisular. Reconocen, fundamentalmente, moléculas cuya expresión se incrementa en situaciones de estrés, componentes microbianos y moléculas no clásicas del complejo mayor de histocompatibilidad. Las células T γδ pueden adquirir tempranamente en su desarrollo un fenotipo pre-activado, lo que les permite desplegar rápidamente potentes respuestas citotóxicas y la producción de un amplio abanico de citocinas capaces de modular el desarrollo de la respuesta inmune.

En el campo de investigación referido a células Tγδ, hemos demostrado que la funcionalidad de las estas células es regulada por los neutrófilos. Determinamos que los neutrófilos inhiben la expresión de marcadores de activación en las células T γδ activadas por fosfoantígeno, como así también la producción de citocinas inflamatorias y su proliferación. Pudimos demostrar además, que este fenómeno esta mediado por la producción y liberación de intermediarios reactivos del oxígeno. En contraposición con estos resultados hemos demostrado que las células T γδ activadas a través de la molécula de CD3 sufren una potenciación de la activación en presencia de neutrófilo. Este fenómeno fue mediado por las serin proteasas derivadas del neutrófilo.

La superficie ocular es la parte expuesta al ambiente de los ojos. Abarca a la córnea, la porción transparente del ojo que actúa como lente que refracta los rayos de luz sobre la retina (iniciando así el proceso de la visión) y las estructuras que la protegen de las amenazas externas y la desecación: los párpados, la conjuntiva y las diferentes glándulas que producen todos los componentes de las lágrimas. El parpadeo y la secreción lagrimal son dos mecanismos protectores muy importantes de la superficie ocular que están regulados por circuitos nerviosos. A su vez, la córnea contribuye información sensorial fundamental para estos circuitos a través de los numerosos nervios que la atraviesan (la córnea es el tejido con mayor densidad de inervación de todo el cuerpo).

Las enfermedades de la superficie ocular son muy frecuentes y pueden llegar a impactar negativamente sobre la calidad de la vida de las personas afectadas, ya sea por la disminución visual o por el dolor ocular. Sabemos que los nervios corneales se encuentran afectados (reducidos en su número o en su función) en muchas de las enfermedades que afectan a la superficie ocular y que esto se relaciona con la severidad de las mismas, pero se ignora cuáles son los mecanismos por los cuáles se llega a esta situación.

Por esta razón, nuestro grupo se dedica al estudio de la neuroinmunología ocular para comprender cuál es la relación entre la respuesta inmune de la superficie ocular y los nervios corneales. Por un lado, nos enfocamos en cómo la respuesta inmune a través de sus diferentes efectores celulares y moleculares modifica a los nervios corneales en las enfermedades, y por otro, investigamos cómo el sistema nervioso periférico condiciona a la respuesta inmune ocular y a la evolución de la patología.

• Dra. Carolina Jancic. Investigadora Independiente CONICET
• Dr. Jeremías G Galletti (Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires): Investigador Independiente en Salud CONICET, Welcome International Intermediate Fellow, Fulbright Visiting Scholar. Email: jeremiasg@gmx.net
• Dra. Florencia Sabbione (Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires):
  Investigadora Asistente CONICET. Directora: Dra. Analía Trevani

• Dra. Irene Keitelman (Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires): Becaria
  postdoctoral ANCyPT Directora: Analía Trevani.
• Alexia Vereertbrugghen: Becaria Doctoral ANCyPT, Director: Jeremías Galletti.
• Micaela Rosatto: Becaria Doctoral CONICET, Directora: Carolina Jancic.
• Manuela Pizzano: Becaria Doctoral CONICET, Director: Jeremías Galletti.
• Douglas Vera Aguilar: Becario doctoral ANCyPT, Directora: Analía Trevani

Neutrófilos (a cargo de las Dras. Analia Trevani y Florencia Sabbione)

● Mecanismos de secreción de interleuquina 1β (IL-1β): La producción de IL-1β por los neutrófilos en respuesta a diferentes estímulos relacionados con la injuria tisular o la invasión microbiana es un evento fundamental de la respuesta inmune innata. Nuestro grupo estudia los mecanismos subcelulares involucrados en la síntesis, regulación y secreción de esta citoquina en los neutrófilos.

● Rol fisiopatológico de los neutrófilos en el síndrome urémico hemolítico (SUH): Los neutrófilos reaccionan a la toxina shiga de la bacteria causante del SUH produciendo IL- β, una respuesta inflamatoria que podría tener un impacto negativo sobre diferentes tejidos blanco de la enfermedad. Nuestro grupo estudia los mecanismos involucrados en dicha respuesta a la toxina, su contribución al agravamiento y/o resolución del cuadro, y por sobre todo, la posibilidad de modular esta reacción como estrategia terapéutica en el SUH.

Mecanismos neuroinmunológicos en la patología ocular (a cargo de Dr. Jeremías Galletti)

● Contribución de los linfocitos T de la respuesta inmune ocular a la neuropatía corneal: Muchas de las enfermedades de la superficie ocular tienen una base inmunológica. Dentro de la respuesta inmune adaptativa que tiene lugar en la mucosa de la superficie ocular, las células T CD4+ predominan en su rol de coordinación de la inmunidad. Debido a que existen múltiples tipos de células T CD4+, estudiamos cuáles son los más perjudiciales y cuáles son los más beneficios para la integridad de los nervios corneales, y cuáles son los mecanismos moleculares involucrados.

● Rol de los canales iónicos polimodales en la evolución de la neuropatía corneal: Los nervios corneales expresan diferentes tipos de canales iónicos que se asocian a modalidades sensoriales distintas (mecanorreceptores, termorreceptores de frío y nociceptores polimodales). Los canales TRPV1 (receptores de potencial transitorio vainilloide 1) de los nervios corneales son activados por el calor, la hiperosmolaridad lagrimal y ligandos endógenos liberados por el daño tisular y están involucrados en la percepción de dolor. Nuestro grupo descubrió que están también relacionados con la progresión del daño nervioso corneal en algunas enfermedades y continuamos estudiando los mecanismos involucrados.

● Relación entre las células innatas de la superficie ocular y los nervios corneales: La córnea y la conjuntiva tienen una población importante de células inmunes innatas que se ubican en la proximidad de los nervios. Estudiamos cuáles son las posibles interacciones entre ambos para comprender cómo se origina y se amplifica el daño nervioso corneal, y a su vez, encontrar estrategias terapéuticas para prevenirlo o revertirlo.

● Neuroinflamación e inflamación neurogénica en la superficie ocular: Los nervios y el sistema nervioso en general reaccionan al daño tisular y a las amenazas con una respuesta inflamatoria propia conocida como neuroinflamación. Este fenómeno es una causa importante de los síntomas que sufren las personas afectadas por enfermedades oculares. A su vez, estas reacciones inflamatorias del tejido nervioso potencian o generan nuevas respuestas inflamatorias en los tejidos, un fenómeno conocido como inflamación neurogénica. Nuestro grupo estudia el origen y el impacto de la neuroinflamación y de la inflamación neurogénica en la patología de la superficie ocular con el fin último de desarrollar nuevas terapias.

1. Modulation of γδ T-cell activation by neutrophil elastase. Towstyka NY, Shiromizu CM, Keitelman I, Sabbione F, Salamone GV, Geffner JR, Trevani AS, Jancic CC. Immunology. 2017 Sep 9. doi: 10.1111/imm.12835. [Epub ahead of print] PMID: 28888033
2. Neutrophil Extracellular Traps Stimulate Proinflammatory Responses in Human Airway Epithelial Cells. Sabbione F, Keitelman IA, Iula L, Ferrero M, Giordano MN, Baldi P, Rumbo M, Jancic C, Trevani AS. J Innate Immun. 2017;9(4):387-402. doi: 10.1159/000460293. Epub 2017 May 4. PMID: 28467984
3. Induction of Neutrophil Extracellular Traps in Shiga Toxin-Associated Hemolytic Uremic Syndrome. Ramos MV, Mejias MP, Sabbione F, Fernandez-Brando RJ, Santiago AP, Amaral MM, Exeni R, Trevani AS, Palermo MS. J Innate Immun. 2016;8(4):400-11. doi: 10.1159/000445770. Epub 2016 May 28. PMID: 27230920
4. Desiccating-stress-induced disruption of ocular surface immune tolerance drives dry eye disease. Guzmán M, Keitelman I, Sabbione F, Trevani AS, Giordano MN, Galletti JG. Clin Exp Immunol. 2015 Dec 21. doi: 10.1111/cei.12759.
5. Foot-and-mouth disease virus infection of dendritic cells triggers phosphorylation of ERK1/2 inducing class I presentation and apoptosis. Langellotti C, Cesar G, Soria I, Quattrocchi V, Jancic C, Zamorano P, Vermeulen M. Vaccine. 2015 Sep 11;33(38):4945-53. doi: 10.1016/j.vaccine.2015.07.038. Epub 2015 Jul 26.
6. Fucosylated clusterin in semen promotes the uptake of stress-damaged proteins by dendritic cells via DC-SIGN. Merlotti A, Dantas E, Remes Lenicov F, Ceballos A, Jancic C, Varese A, Rubione J, Stover S, Geffner J, Sabatté J. Hum Reprod. 2015 Jul;30(7):1545-56. doi: 10.1093/humrep/dev113. Epub 2015 May 23.
7. Rab27a controls HIV-1 assembly by regulating plasma membrane levels of phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate. Gerber PP, Cabrini M, Jancic C, Paoletti L, Banchio C, von Bilderling C, Sigaut L, Pietrasanta LI, Duette G, Freed EO, Basile Gde S, Moita CF, Moita LF, Amigorena S, Benaroch P, Geffner J, Ostrowski M. J Cell Biol. 2015 May 11;209(3):435-52. doi: 10.1083/jcb.201409082. Epub 2015 May 4.
8. Restoring conjunctival tolerance by topical nuclear factor-κB inhibitors reduces preservative-facilitated allergic conjunctivitis in mice. Guzmán M, Sabbione F, Gabelloni ML, Vanzulli S, Trevani AS, Giordano MN, Galletti JG. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2014 Sep 4;55(9):6116-26. doi: 10.1167/iovs.14-14075.
9. Neutrophils suppress γδ T-cell function. Sabbione F, Gabelloni ML, Ernst G, Gori MS, Salamone G, Oleastro M, Trevani A, Geffner J, Jancic CC. Eur J Immunol. 2014 Mar;44(3):819-30. doi: 10.1002/eji.201343664. Epub 2013 Dec 27.
10. NADPH oxidase derived reactive oxygen species are involved in human neutrophil IL-1β secretion but not in inflammasome activation. Gabelloni ML, Sabbione F, Jancic C, Fuxman Bass J, Keitelman I, Iula L, Oleastro M, Geffner JR, Trevani AS. Eur J Immunol. 2013 Dec;43(12):3324-35. doi: 10.1002/eji.201243089. Epub 2013 Sep 10.
11. Immature mouse granulocytic myeloid cells are characterized by production of ficolin-B.Weber-Steffens D, Hunold K, Kürschner J, Martinez SG, Elumalai P, Schmidt D, Trevani A, Runza VL, Männel DN. Mol Immunol. 2013 Dec;56(4):488-96. doi: 10.1016/j.molimm.2013.06.015. Epub 2013 Aug 1. Erratum in: Mol Immunol. 2015 Jan;99(1):604.
12. Mechanisms regulating neutrophil survival and cell death. Gabelloni ML, Trevani AS, Sabatté J, Geffner J. Semin Immunopathol. 2013 Jul;35(4):423-37. doi: 10.1007/s00281-013-0364-x. Epub 2013 Feb 1. Review.
13. Benzalkonium chloride breaks down conjunctival immunological tolerance in a murine model.Galletti JG, Gabelloni ML, Morande PE, Sabbione F, Vermeulen ME, Trevani AS, Giordano MN. Mucosal Immunol. 2013 Jan;6(1):24-34. doi: 10.1038/mi.2012.44. Epub 2012 Jun 13.
14. Uptake and intracellular trafficking of superantigens in dendritic cells. Ganem MB, De Marzi MC, Fernández-Lynch MJ, Jancic C, Vermeulen M, Geffner J, Mariuzza RA, Fernández MM, Malchiodi EL. PLoS One. 2013 Jun 14;8(6):e66244. doi: 10.1371/journal.pone.0066244. Print 2013.
15. Candida albicans delays HIV-1 replication in macrophages. Rodriguez Rodrigues C, Remes Lenicov F, Jancic C, Sabatté J, Cabrini M, Ceballos A, Merlotti A, Gonzalez H, Ostrowski M, Geffner J. PLoS One. 2013 Aug 23;8(8):e72814. doi: 10.1371/journal.pone.0072814. eCollection 2013.
16. Action of shiga toxin type-2 and subtilase cytotoxin on human microvascular endothelial cells. Amaral MM, Sacerdoti F, Jancic C, Repetto HA, Paton AW, Paton JC, Ibarra C. PLoS One. 2013 Jul 30;8(7):e70431. doi: 10.1371/journal.pone.0070431. Print 2013.
17. CXCL12 is a costimulator for CD4+ T cell activation and proliferation in chronic lymphocytic leukemia patients. Borge M, Nannini PR, Morande PE, Jancic C, Bistmans A, Bezares RF, Giordano M, Gamberale R. Cancer Immunol Immunother. 2013 Jan;62(1):113-24. doi: 10.1007/s00262-012-1320-7.
18. Low extracellular pH stimulates the production of IL-1β by human monocytes. Jancic CC, Cabrini M, Gabelloni ML, Rodríguez Rodrigues C, Salamone G, Trevani AS, Geffner J. Cytokine. 2012 Feb;57(2):258-68. doi: 10.1016/j.cyto.2011.11.013. Epub 2011 Dec 11.
19. Semen promotes the differentiation of tolerogenic dendritic cells.Remes Lenicov F, Rodriguez Rodrigues C, Sabatté J, Cabrini M, Jancic C, Ostrowski M, Merlotti A, Gonzalez H, Alonso A, Pasqualini RA, Davio C, Geffner J, Ceballos A. J Immunol. 2012 Nov 15;189(10):4777-86. doi: 10.4049/jimmunol.1202089. Epub 2012 Oct 12
20. The cytotoxic activity of Aplidin in chronic lymphocytic leukemia (CLL) is mediated by a direct effect on leukemic cells and an indirect effect on monocyte-derived cells. Morande PE, Zanetti SR, Borge M, Nannini P, Jancic C, Bezares RF, Bitsmans A, González M, Rodríguez AL, Galmarini CM, Gamberale R, Giordano M. Invest New Drugs. 2012 Oct;30(5):1830-40. doi: 10.1007/s10637-011-9740-3. Epub 2011 Sep 2
21. Epithelial cells activate plasmacytoid dendritic cells improving their anti-HIVactivity.Rodriguez Rodrigues C, Cabrini M, Remes Lenicov F, Sabatté J, Ceballos A, Jancic C, Raiden S, Ostrowski M, Silberstein C, Geffner J. PLoS One. 2011;6(12):e28709. doi: 10.1371/journal.pone.0028709. Epub 2011 Dec 7
22. Cholinergic modulation of dendritic cell function. Salamone G, Lombardi G, Gori S, Nahmod K, Jancic C, Amaral MM, Vermeulen M, Español A, Sales ME, Geffner J. J Neuroimmunol. 2011 Jul;236(1-2):47-56. doi: 10.1016/j.jneuroim.2011.05.007. Epub 2011 Jun 12.
23. Thioperamide induces CD4 CD25 Foxp3 regulatory T lymphocytes in the lungmucosa of allergic mice through its action on dendritic cells. Amaral MM, Alvarez CA, Langellotti C, Jancic C, Salamone G, Geffner J, Vermeulen M. J Asthma Allergy. 2011;4:93-102. doi: 10.2147/JAA.S23507. Epub 2011 Sep 26
24. cetylcholine polarizes dendritic cells toward a Th2-promoting profile.
    Gori S, Vermeulen M, Remes-Lenicov F, Jancic C, Scordo W, Ceballos A, Towstyka N, Bestach Y, Belli C, Sabbione F, Geffner J, Salamone G. Allergy. 2017 Feb;72(2):221-231. doi: 10.1111/all.12926. Epub 2016 Jun 30. PMID: 27138374
25. Trophoblast cells induce a tolerogenic profile in dendritic cells.
    Salamone G, Fraccaroli L, Gori S, Grasso E, Paparini D, Geffner J, Pérez Leirós C, Ramhorst R.Hum Reprod. 2012 Sep;27(9):2598-606. doi: 10.1093/humrep/des208. Epub 2012 Jun 20.
    PMID: 2271828
26. Neutrophils from chronic lymphocytic leukemia patients exhibit an increased capacity to release extracellular traps (NETs)
    Podaza E, Sabbione F, Risnik D, Borge M, Almejún MB, Colado A, Fernández-Grecco H, Cabrejo M, Bezares RF, Trevani A, Gamberale R, Giordano M. Cancer Immunol Immunother. 2017 Jan;66(1):77-89. doi: 10.1007/s00262-016-1921-7. Epub 2016 Oct 28. PMID: 27796477
27. Fever-range hyperthermia improves the anti-apoptotic effect induced by low pH on human neutrophils promoting a proangiogenic profile.
    Díaz FE, Dantas E, Cabrera M, Benítez CA, Delpino MV, Duette G, Rubione J, Sanjuan N, Trevani AS, Geffner J. Cell Death Dis. 2016 Oct 27;7(10):e2437. doi: 10.1038/cddis.2016.337. PMID: 27787523
28. Mucosal tolerance disruption favors disease progression in an extraorbital lacrimal gland excision model of murine dry eye. Guzmán M, Keitelman I, Sabbione F, Trevani AS, Giordano MN, Galletti JG. Exp Eye Res. 2016 Oct;151:19-22. doi: 10.1016/j.exer.2016.07.004. Epub 2016 Jul 18. Review. PMID: 27443502
29. Comparative Characterization of Shiga Toxin Type 2 and Subtilase Cytotoxin Effects on Human Renal Epithelial and Endothelial Cells Grown in Monolayer and Bilayer Conditions.Álvarez RS, Sacerdoti F, Jancic C, Paton AW, Paton JC, Ibarra C, Amaral MM.PLoS One. 2016 Jun 23;11(6):e0158180. doi: 10.1371/journal.pone.0158180. eCollection 2016. PMID: 27336788
30. A Brucella spp. Protease Inhibitor Limits Antigen Lysosomal Proteolysis, Increases Cross-Presentation, and Enhances CD8+ T Cell Responses. Coria LM, Ibañez AE, Tkach M, Sabbione F, Bruno L, Carabajal MV, Berguer PM, Barrionuevo P, Schillaci R, Trevani AS, Giambartolomei GH, Pasquevich KA, Cassataro J. J Immunol. 2016 May 15;196(10):4014-29. doi: 0.4049/jimmunol.1501188. Epub 2016 Apr 15. PMID: 27084100
31. Staphylococcus aureus Induces Shedding of IL-1RII in Monocytes and Neutrophils. Giai C, Gonzalez CD, Sabbione F, Garofalo A, Ojeda D, Sordelli DO, Trevani AS, Gómez MI. J Innate Immun. 2016;8(3):284-98. doi: 10.1159/000443663. Epub 2016 Mar 12. PMID: 26967533
32. Desiccating stress-induced disruption of ocular surface immune tolerance drives dry eye disease. Guzmán M, Keitelman I, Sabbione F, Trevani AS, Giordano MN, Galletti JG. Clin Exp Immunol. 2016 May;184(2):248-56. doi: 10.1111/cei.12759. Epub 2016 Feb 15. PMID: 26690299