Este modelo de piel basado en organoides sirve como modelo in vitro para delinear la patogénesis de la dermatitis atópica canina. TAGS: Medicina veterinaria. Dermatología veterinaria. Dermatitis atópica canina. Salud animal. Investigación científica. Innovación veterinaria. Ciencia veterinaria
La dermatitis atópica canina (CAD) es una enfermedad cutánea pruriginosa e inflamatoria impulsada principalmente por las respuestas de las células T, caracterizada por interacciones complejas entre los defectos de la barrera cutánea, la sensibilización a los alérgenos y la disbiosis microbiana. De forma similar a la dermatitis atópica (DA) en humanos, se cree que la patogénesis de la CAD abarca interacciones intrincadas entre factores genéticos e influencias ambientales que alteran tanto la respuesta inmunitaria como la función de la barrera cutánea. Además, en la mayoría de los casos, la disfunción de la barrera cutánea y las respuestas inmunitarias anormales son aspectos interrelacionados de esta enfermedad, que se exacerban mutuamente. Esta complejidad impide la identificación del evento primario que inicia la cascada, lo que dificulta la comprensión de los eventos críticos en la patogénesis. Los cultivos primarios convencionales de queratinocitos, que carecen de la organización espacial de la barrera epidérmica, solo pueden reflejar parcialmente el proceso de la enfermedad atópica y, por lo tanto, tienen una aplicabilidad limitada. Para superar estas limitaciones, es esencial contar con un modelo tridimensional (3D) in vitro bien controlado, libre de interacciones multicelulares complejas, para investigar los eventos clave que impulsan la aparición de la CAD clínica.
Recientemente, ha habido un número creciente de publicaciones de investigación que utilizan el sistema organoides para investigar enfermedades de importancia veterinaria. Los organoides son estructuras in vitro que se asemejan a órganos, que recapitulan fielmente varias características de un órgano específico y tienen la capacidad de expansión prolongada de estos miniórganos dentro de sistemas químicamente inducibles. Estos organoides se pueden expandir sin aberraciones cromosómicas importantes ni pérdida de potencial de diferenciación, lo que demuestra que son un excelente modelo en la investigación de enfermedades. Los organoides epidérmicos primarios caninos (cPEO) que imitan la epidermis se generaron a partir de células madre de queratinocitos caninos, y este organoide epidérmico expresó proteínas marcadoras clave consistentes con la epidermis canina normal. La retención de nichos de células madre facilita la autoorganización y la autoorganización, lo que permite el paso y la conservación a largo plazo de los organoides. Estas ventajas únicas distinguen a los organoides epidérmicos de otras construcciones 3D de piel canina, como los modelos de interfaz aire-líquido (ALI) y los explantos de piel.
Modelo de piel para avanzar en la investigación de la dermatitis atópica canina
Se ha sugerido firmemente que la patogénesis de la dermatitis atópica tanto en humanos como en perros está asociada con respuestas inmunes predominantemente T-helper 2 (Th2) desencadenadas por varias citocinas. Los avances actuales en la tecnología permitieron el análisis simultáneo de una amplia gama de citocinas y quimiocinas, lo que descubrió una regulación positiva de múltiples vías inmunológicas, incluidas Th1, Th2, Th17 y Th22, en CAD. La dermatitis atópica canina se manifiesta tanto en fase aguda como crónica. Durante la fase aguda, la piel atópica sobreexpresa citocinas Th2. IL-4 y su citocina homóloga IL-13 desempeñan papeles cruciales como impulsores primarios de la respuesta inmunitaria Th2, mientras que, en lesiones crónicas, existe un perfil inmunitario más complejo, como la presencia de células Th2, Th1 y T reguladoras (Treg).
Mientras tanto, se reconoce que las citocinas proinflamatorias como el TNF-α desempeñan un papel fundamental en el desarrollo de la sensación de picazón y la inflamación. Un estudio realizado en Australia tuvo como objetivo desarrollar un modelo bien controlado para la CAD que carezca de factores de complicación secundarios. Este modelo, indican, podría utilizarse para dilucidar los papeles que desempeñan varias citocinas en la inducción de los cambios morfológicos y moleculares observados en la piel de los pacientes con CAD. El enfoque se centró en examinar los efectos sobre la diferenciación epidérmica y las proteínas de barrera.
Características celulares de la piel atópica
Se cultivaron organoides epidérmicos primarios caninos (cPEO) a partir de queratinocitos caninos normales y se trataron con citocinas Th2 (IL-4, IL-13) y TNF-α para imitar la piel atópica. Los cambios morfológicos en los organoides se evaluaron mediante análisis histológico y microscopía electrónica de transmisión.
“En el examen histológico, los organoides en el grupo de tratamiento mostraron una diferenciación irregular, una ausencia de gránulos de queratohialina en el estrato granuloso, un mayor número de células basales y un aumento de los espacios intercelulares entre las células. Estas son características comunes identificadas en la piel atópica canina”, expusieron.
Se evaluaron marcadores moleculares, incluyendo queratinas 5 y 10, filagrina, involucrina, loricrina, proteínas de unión estrecha, Ki67 (proliferación) y caspasa-3 (apoptosis), mediante RT-qPCR y/o inmunotinción. El tratamiento con citocinas indujo características morfológicas y moleculares en cPEOs que recuerdan a la CAD, incluyendo espongiosis epidérmica y reducción de la diferenciación de queratinocitos suprabasales. Las citocinas Th2 aumentaron la proliferación de queratinocitos, mientras que el TNF-α pareció inducir apoptosis celular dentro del modelo organoide.
“La espongiosis, caracterizada por edema intercelular en los queratinocitos suprabasales, es una característica histopatológica distintiva observada en varias enfermedades de la piel, como la dermatitis atópica, la dermatitis alérgica de contacto, la dermatitis irritante de contacto, ciertos tipos de psoriasis y el pénfigo. Esta apariencia espongiótica en la epidermis es causada por el deterioro o la pérdida de cohesión entre los queratinocitos, lo que lleva a la afluencia de líquido en los espacios intercelulares. El modelo organoide tratado con IL-4, IL-13 y TNF-α exhibió niveles variables de cambios espongióticos histológicamente, recapitulando este rasgo característico”.
Un valioso modelo
Dado que estos organoides imitan eficazmente las características de la CAD, “pueden servir como un valioso sistema modelo para delinear los efectos de múltiples factores involucrados en la patogénesis de esta condición”. Además, esta plataforma organoide podría utilizarse para identificar nuevos enfoques terapéuticos y evaluar la eficacia de posibles tratamientos novedosos.
Así, resumen que esta investigación ha revelado “el potencial de los organoides epidérmicos caninos como un potente modelo in vitro para la investigación de la patogénesis de la CAD”. Al recapitular el entorno sesgado hacia Th2 y las características morfológicas y moleculares de la piel atópica, este innovador sistema de organoides “ofrece una plataforma simplificada y controlada para analizar minuciosamente el papel de las citocinas individuales y delinear los mecanismos subyacentes que impulsan la progresión de la enfermedad”. En definitiva, esta investigación allana el camino para una comprensión más profunda de la fisiopatología de la CAD y la identificación de nuevas dianas terapéuticas, mejorando así el manejo y los resultados del tratamiento.
Fuente: www.diarioveterinario.com
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