Quantitative and functional evaluation of innate immune responses in patients with Common Variable Immunodeficiency

Abstract

RESUMEN: Objetivos: Se evaluó la frecuencia y la respuesta funcional de las células de la inmunidad innata en la sangre periférica (SP) de pacientes con inmunodefi ciencia común variable (IDCV) y en controles sanos tras la activación con agonistas de los genes de receptores tipo Toll (TLR) TLR2, TLR4 y TLR9. Asimismo, se examinaron varios polimorfi smos de un solo nucleótido (SNP) no sinónimos en estos genes de los TLR. Métodos: Se empleó la citometría de fl ujo para determinar el inmunofenotipo y evaluar la expresión de los marcadores de la superfi cie celular. Se evaluaron los niveles de citocinas en los sobrenadantes de los cultivos mediante la técnica de citometría de fl ujo multiparamétrica (CBA). Se evaluaron los SNP en los genes de TLR a partir de ADN genómico con diferentes técnicas de secuenciación. Resultados: Los resultados demuestran que la frecuencia de linfocitos T citolíticos naturales con TCR invariante restringidos por CD1d en la SP disminuyó signifi cativamente en los pacientes con IDCV. Asimismo, se observó una reducción notable, aunque no signifi cativa, de las cifras absolutas de células dendríticas plasmacitoides y linfocitos NK en estos pacientes. Cabe destacar que la expresión de CD80 y CD86 en las células innatas tras la estimulación con ligandos de TLR no se alteró en los pacientes, aunque 3 de ellos mostraron niveles iniciales bajos de estas moléculas de superfi cie en los monocitos en comparación con los controles sanos. Asimismo, se observó un aumento signifi cativo de los niveles de TNF-α en los sobrenadantes de células mononucleares de SP en pacientes con IDCV tras la estimulación con lipopolisacáridos. Por último, no se observó ninguna relación entre la presencia de SNP no sinónimos en los genes de TRL y en la presentación clínica de IDCV. Conclusiones: En conjunto, este estudio demuestra que las respuestas inmunitarias innatas están alteradas en algunos pacientes con IDCV y se requiere la evaluación de los genes inmunitarios innatos para explicar el fenotipo clínico de IDCV.

ABSTRACT: Objectives: We evaluate the frequency and functional response of innate immune cells in peripheral blood (PB) from patients with common variable immunodeficiency (CVID) and healthy controls upon activation with agonists of the Toll-like receptors (TLR) TLR2, TLR4, and TLR9. In addition, several nonsynonymous single nucleotide polymorphisms (SNPs) within these TLR genes were examined. Methods: Flow cytometry was used to perform immunophenotyping and evaluate the expression of cell surface markers. Levels of cytokines in the culture supernatants were evaluated using cytometric bead array technology. SNPs in the TLR genes were evaluated from genomic DNA using different sequencing techniques. Results: Our results demonstrate that the frequency of CD1d-restricted TCR invariant natural killer T cells in PB was significantly reduced in the patients with CVID. A marked, though not significant, reduction in absolute numbers of plasmacytoid dendritic cells and natural killer cells was also observed in these patients. Interestingly, CD80 and CD86 expression on innate cells upon stimulation with TLR ligands was not altered in the patients although 3 of them exhibited low baseline levels of these surface molecules on monocytes compared to healthy controls. We also observed a significant increase in TNF-alpha levels in supernatants of PB mononuclear cells from CVID patients after stimulation with lipopolysaccharide. Finally, no association was found between the presence of nonsynonymous SNPs within the TLR genes and the clinical presentation of CVID. Conclusions: Taken together, our study demonstrates than innate immune responses are disturbed in some CVID patients and prompts the evaluation of innate immunity genes as candidates to explain the CVID clinical phenotype.