Bandas Oligoclonales en Esclerosis Multiple

Aunque el diagnóstico de esclerosis múltiple se define en función de las características clínicas, los marcadores radiológicos y biológicos generalmente se utilizan en la práctica clínica para confirmar el diagnóstico y excluir patologías imitadoras  de  EM . El aumento de la síntesis intratecal de anticuerpos IgG y la presencia de bandas oligoclonales (OCB) es uno de los rasgos más característicos de la EM. Las bandas oligoclonales IgG (OCB) se detectan en el líquido cefalorraquídeo (LCR) de más del 90% de los pacientes con esclerosis múltiple (EM) y se consideran el sello inmunológico que respalda el diagnóstico de EM. Navas C. Acta Neurol Colomb 2012. La identificación de la presencia de bandas oligoclonales para diagnosticar la esclerosis múltiple no es novedosa: los criterios de Poser ya proponen que, en pacientes con CIS, la esclerosis múltiple confirmada por laboratorio se cumplió en aquellos con evidencia clínica de dos lesiones y hallazgos positivos del LCR, o con evidencia clínica de una lesión, evidencia paraclínica de otra lesión y hallazgos positivos del LCR (Poser et al., Ann Neurol 1983).

Los OCB se asocian con mayores niveles de actividad de la enfermedad y discapacidad (Koch M; et al . Eur J Neurol 2007) un mayor riesgo de segundo ataque (Tintore M. et al . Neurology 2008) la conversión de un síndrome clínicamente aislado (CIS) a progresion rapida a  RRMS (Kuhle J et al . Mult Scler 2015) y una mayor atrofia cerebral (Fenu G et al . Mult Scler Relat Disord. 2018), mayor compromiso cortical (Farina et al. Journal of Neuroinflammation 2017). Las OCB en MS se consideran productos de células B clonalmente expandidas en el líquido cefalorraquídeo (CSF), que representan la suma de las contribuciones de las células B en el cerebro. Sin embargo, pueden extraer  grandes cantidades de IgG a partir de placas de MS en las que los linfocitos están ausentes, y no existe una correlación entre los niveles de IgG asociada a placa y la presencia de linfocitos. Se calcula que se necesitarían 3.200 millones de linfocitos para generar cantidades tan grandes de IgG intratecal (30 mg en 500 ml de CSF) en pacientes con EM. (Esta aparente falta de correlacion sugiere que la mayoría de las IgG intratecales en la EM pueden en realidad derivarse de la sangre).Tourtellotte WW et al. Neurology 1980.

Por lo tanto, los linfocitos circulantes en CSF solo podrían representar <0.1% de la IgG adicional en MS y los niveles más altos de IgG se observaron en placas antiguas en lugar de recientes, lo que sugiere que la IgG puede detectarse en las cercanías de una placa durante más tiempo que en celulas linfoides (Tavolato BF J Neurol Sci 1975). La contradicción entre el menor número de células del SNC (alrededor de 3.5 millones de células en MS CSF) y niveles más altos de IgG intratecal (10 mg / día), combinado con la evidencia de que no hay correlación entre las células plasmáticas y las lesiones con realce de Gd en MS , se plantea la cuestión de si las células B en el SNC de la EM pueden ser responsables de las cantidades masivas de IgG intratecal elevada.

Sin embargo, una característica cardinal de la EM es que los OCB son muy estables durante períodos de años a pesar de los cambios en el estado clínico, una explicacion a ello seria de que cada OCB contiene múltiples especies de IgG formando complejos de IgG. Ambas subclases IgG1 e IgG3 se encuentran en la misma banda, lo que indica una composición micro-heterogénea de los OCB (Losy J,et al. Acta Neurol Scand.1990).  Recientes datos moleculares demostraron que las secuencias IgG-VH clonalmente relacionadas e incluso las mismas secuencias se encuentran en múltiples bandas OCB (Bankoti J, et al. Ann Neurol. 2014), soporte adicional de que OCB puede representar complejos IgG detectables solo en Isoelectroinmunoenfoque  en condiciones no desnaturalizantes y no reductoras. La compleja relación entre los OCB y otros parámetros de CSF sugiere que a ciertas concentraciones, el anticuerpo IgG se encuentra  secuestrado o agregando (forma complejos IgG) y no puede contribuir al número de OCB, y las relaciones se asocian negativamente. Una vez más, estos datos indican que la relación no lineal puede deberse a la presencia de complejos de IgG.

El target especifico  de las  IgG dentro de OCB en MS han permanecido como un misterio. Se cree que la identificación de esos antígenos reconocidos por los anticuerpos OCB tiene pistas fundamentales sobre la patogénesis de la EM. En una publicación reciente de PNAS, Brändle SM, et al. Proc Natl Acad Sci USA 2016 , proporcionan evidencia de que OCB en MS se dirige a antígenos intracelulares ubicuos liberados en los desechos celulares. La demostración que los anticuerpos en MS OCB se dirigen a proteínas intracelulares ubicuas es una sorpresa, especialmente porque décadas de investigación que evalúan células B de CSF y OCB se han centrado en la identificación de candidatos  : virus y antígenos de mielina. La incapacidad de identificar y confirmar objetivos potenciales llevó a Mattson DH,et al.Nature.1980 y sus colegas a cuestionar si los anticuerpos en OCB son "sin sentido" y, por lo tanto, pueden ser irrelevantes para la patogénesis de la EM.

En el reciente articulo publicado se analiza esta relación y plantea el hipotetico uso de inhibidores de tirosina quinasa de Bruton pueden ser agentes terapéuticos para la posible eliminación de células plasmáticas y OCB del SNC en la EM.

Mult Scler Relat Disord. 2018 Jul 20;25:131-137. doi: 10.1016/j.msard.2018.07.030. [Epub ahead of print]

Oligoclonal bands in multiple sclerosis; Functional significance and therapeutic implications. Does the specificity matter?

Pryce G, Baker D

Abstract

Since their discovery, the existence of secreted oligoclonal immunoglobulin in the central nervous system in people with multiple sclerosis has been the subject of scientific investigation and debate over several decades. Although autoantibodies can be detected in some individuals, probably secondary to release of neo-antigens after damage, evidence for a major, primary involvement of damaging antibodies is still relatively lacking. However, it is possible to construct a working hypothesis that establishes the interaction of plasma cells, which are the source of oligoclonal bands, microglia and astrocytes to create a self-perpetuating activated phenotype. This may generate an environment conducive to long-term plasma cell survival and the initiation and perpetuation of neurotoxicity that may contribute to disease worsening in multiple sclerosis. Therapeutic strategies to re-establish a homeostatic environment conducive to repair/recovery are indicated to control progressive multiple sclerosis.

Mult Scler Relat Disord. 2018 Jul 20;25:131-137. doi: 10.1016/j.msard.2018.07.030. [Epub ahead of print]

Bandas oligoclonales en la esclerosis múltiple; Significado funcional e implicaciones terapéuticas. ¿Importa la especificidad?

Pryce G, Baker D

Abstract

Desde su descubrimiento, la existencia de inmunoglobulina oligoclonal secretada en el sistema nervioso central en personas con esclerosis múltiple ha sido objeto de investigación científica y debate durante varias décadas. Aunque los autoanticuerpos se pueden detectar en algunos individuos, probablemente secundarios a la liberación de neoantígenos después del daño, la evidencia de una mayor participación primaria de anticuerpos dañinos todavía es relativamente escasa. Sin embargo, es posible construir una hipótesis de trabajo que establezca la interacción de las células plasmáticas, que son la fuente de bandas oligoclonales, microglia y astrocitos para crear un fenotipo activado autoperpetuante. Esto puede generar un ambiente propicio para la supervivencia a largo plazo de las células plasmáticas y el inicio y la perpetuación de la neurotoxicidad que pueden contribuir al empeoramiento de la enfermedad en la esclerosis múltiple. Las estrategias terapéuticas para restablecer un entorno homeostático propicio para la reparación / recuperación están indicadas para controlar la esclerosis múltiple progresiva.

1. Las inmunoglobulinas en bandas oligoclonales secretadas por células plasmáticas en el SNC pueden contribuir al deterioro patológico en la EM.
2. La inmunoglobulina secretada puede interactuar con los receptores Fc microgliales de una manera no específica de antígeno.
3. Microglia y astrocitos pueden crear un nicho de supervivencia para la supervivencia de las células plasmáticas a largo plazo.
4. Las células plasmáticas, la microglía y los astrocitos pueden interactuar para establecer un entorno localmente neurotóxico o distrófico.
5. Los inhibidores de tirosina quinasa de Bruton pueden ser agentes terapéuticos para la posible eliminación de células plasmáticas y OCB del SNC en la EM.

Una de las características diagnósticas de la EM es la presencia de OCB en personas con EM (pwMS), que se detectan temprano en el proceso de la enfermedad.(Matute-Blanch et al., Brain 2018). Estas bandas indican la presencia, en el compartimento del SNC, de un número restringido de células B, especialmente células plasmáticas, que secretan Ig en el LCR (Obermeier et al., J Neuroimmunol  2011). El patrón de estos OCB es característico de cada individuo y tiende a permanecer inalterado durante un período prolongado, a pesar de la intervención terapéutica (Olsson y Link, 1973, Walsh y Tourtellotte, 1986, Link y Huang, 2006). Hasta el 95% de pwMS en el norte de Europa son positivos para OCB (Link y Huang, J Neuroimmunol 2006), los niveles inferiores informados en otros países pueden reflejar una metodología de detección menos sensible (Dobson et al., J Neurol Neurosurg Psychiatry  2013).

Perpetuación de las células plasmáticas en la MS y las interacciones celulares en el SNC.

La activación de FcγR en células microgliales, a través de inmunoglobulinas y complejos inmunes, conduce a; fagocitosis, endocitosis, liberación de mediadores inflamatorios, burst oxidativos, neurotoxicidad y la regulación de la activación de células B y la producción de anticuerpos. Después del desarrollo de lesiones inflamatorias en el SNC en la EM, una población local de microglia que se ha activado debido a la secreción de citocinas proinflamatorias por la invasión de linfocitos al inicio de la lesión, puede persistir durante un tiempo después de que la lesión inflamatoria inicial se haya resuelto y que  los infiltrados linfocítarios ya no están presentes (Zrzavy et al . Brain 2017)

La expresión de la quimiocina CXCL12, el ligando del receptor CXCR4 expresado en células B y plasmáticas, está implicada no solo en la extravasación sino también en la persistencia de células plasmáticas, ya que la expresión de CXCR4 se mantiene durante la diferenciación de células plasmáticas en áreas lesionales del SNC tejido en MS. Además, se ha informado una fuerte expresión de la quimiocina CXCL13 en las lesiones de la EM y un alto nivel de expresión de células B para su receptor CXCR5. Esta expresión de CXCL13 se correlacionó fuertemente con la producción de Ig intratecal (Krumbholz et al., Brain 2006).

La fuente de CXCL12 parece ser de astrocitos activados en el tejido inflamado (Pollok et al.,Acta Neuropathol Commun  2017). CXCL12 está involucrado en la migración de células plasmáticas a su nicho fisiológico en la médula ósea y la expresión de CXCL12 en el parénquima puede dar como resultado el establecimiento de un micro-nicho en el SNC que contribuye a la supervivencia a largo plazo de estas células en el SNC . Los astrocitos, tanto preactivados como en su estado basal, también pueden promover la supervivencia de células B humanas aisladas in vitro mediante la liberación de factores solubles aún no identificados y, por implicación, contribuyen a la supervivencia a largo plazo de respuestas de células B potencialmente patogénicas en el SNC (Touil, H., et al. J Neuroinflammation. 2018.). Es probable que la mayoría de la Ig de CSF detectable pueda surgir desde fuera del parénquima en los infiltrados ricos en células B y células plasmáticas en áreas leptomeníngeas / subaracnoideas ectópicas (Serafini,B., et al . Brain Pathol. 2004., Magliozzi, R., Brain 2007.). Estos folículos ectópicos de células B tienen similitudes con los órganos linfoides terciarios y pueden secretar Ig en el LCR y la inmunoglobulina también puede surgir a partir de células plasmáticas detectables en el LCR y las meninges. También es probable, y tal vez de significado patológico más directo, que la presencia de células plasmáticas en áreas del parénquima cerebral en sitios de actividad de lesión inflamatoria previa sea importante. En estas áreas hay una población ya activada de microglia reactiva y donde la microglía, los astrocitos y las células plasmáticas interactuarán en un ciclo de retroalimentación autoperpetuante, donde la Ig secretada localmente reacciona con los receptores Fc microgliales, manteniendo un fenotipo activado y la liberación de factores neurotóxicos además de mantener un ambiente propicio para la supervivencia de las células plasmáticas a largo plazo.

Posibles estrategias terapéuticas

Hasta la fecha, los medicamentos  modificadores de la enfermedad (DMT) altamente efectivos y autorizados que se usan en la EM, pocos penetran  y actuan n significativamente dentro del SNC, especialmente los anticuerpos y los tratamientos basados ​​en proteínas debido a la acción de la barrera hematoencefálica (Freskgård, P.O., Urich, E. Neuropharmacology 2017.). De hecho, el único DMT , en algunos casos, para mostrar una reducción efectiva o en algunos casos la extinción de OCB en LCR es el bloqueador de migración de linfocitos natalizumab (Mancuso R et al Mult Scler 2014). En contraste, el tratamiento con el bloqueador de la migración de linfocitos fingolimod no mostró ninguna reducción en el nivel de OCB, dentro del tiempo de observación (Kowarik et al., Neurology 2011). Del mismo modo, no se ha informado una reducción en la OCB después de la administración periférica de rituximab (Büdingen et al., Ann Clin Transl Neurol 2016). La infusion intravenosa de rituximab induce la eliminación ineficaz de las células B en el tejido del SNC en comparación con la eliminación efectiva en el LCR, que se observó en algunos casos después del rituximab intratecal (Studer et al., J Neuroimmunol 2014,Komori et al., Ann. Clin. Transl. Neurol 2016). Sin embargo, como las células plasmáticas no expresan CD20 (el antígeno diana del rituximab), no se esperaría la eliminación de las células plasmáticas después del uso de rituximab. Se informó la persistencia de OCB después del tratamiento con agentes que depletan los linfocitos, alemtuzumab (Hill-Cawthorne et al., J Neurol Neurosurg Psychiatry  2012) y cladribina (Sipe et al., The Lancet 1994).

La tirosina quinasa de Bruton (BTK) es una cinasa de la familia Tec que se expresa en la mayoría de las células hematopoyéticas pero no en las células T (Satterthwaite y Witte, Immunol Rev  2000). La activación dependiente de BTK de NF-kappa B es esencial para la reprogramación de la expresión de genes que controlan la supervivencia y proliferación de células B (Khan, Immunol Res 2001). BTK ha demostrado ser un factor clave en el desarrollo de células B y células plasmáticas y en la selección negativa de células autorreactivas . Por lo tanto, los inhibidores de BTK se pueden usar para atacar las células plasmáticas (Katewa et al., JCI Insight 2017). De manera importante, algunos inhibidores de BTK, como el ibutrinib, pueden cruzar la barrera hematoencefalica  y son activos dentro del  SNC, esto se evidencia por el tratamiento exitoso del linfoma de células B dentro del SNC (Goldwirt et al., Cancer Chemother Pharmacol 2018; Lionakis et al., Cancer Cell 2017). Por lo tanto, dichos agentes pueden tener utilidad para atacar OCB dentro de MS.

Aunque BTK es un mediador clave de la señalización del receptor de células B en células B, también es importante en la señalización de FcγR en células mieloides y puede representar un objetivo terapéutico clave novedoso para la eliminación de células plasmáticas intratecales patógenas y también macrófagos / microglia potencialmente activados en el tratamiento de MS.