MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotype Lesley A. Smyth, Dominic A. Boardman, Sim L. Tung, Robert. Lechler and. Giovanna Lombardi. MRC Centre for Transplantation, Kings College London, Guys Hospital, London, UK.

Natalia Soucre UResidente de 1er aoActividad Coordinada: Dr. Flix Tapia

Immunology, (2015) 144,197205

MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeLesley A. Smyth, Dominic A. Boardman, Sim L. Tung, Robert. Lechler and. Giovanna Lombardi. MRC Centre for Transplantation, Kings College London, Guys Hospital, London, UK.

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MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeIntroduccin Clulas dendrticas (griego rbol, abundantes ramificaciones). Clulas especializadas delSI.Inmunidad innata fagocitanpatgenos, funcin ppal procesar materialantignico, devolverlo a su superficie y presentarlo a las clulas especializadas delSI. Forman un enlace crucial entre la respuesta inmunitaria innata y la respuesta inmunitaria adaptativa.

Clulas presentadoras de antgeno. 2

MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeIntroduccin Que son los microRNA?

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MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeIntroduccin MicroRNA (miRNA):Son pequeos ARN,no codificantes, longitud entre 19 y 25nucletidos.Regulan la expresin de otros genes, utilizando para ello la ruta deribointerferencia.Descrito inicialmente (1993, Lee y col)el trmino "microARN" 2001 por tres artculos publicados enScience(26 oct 2001).2008, anlisis computacionales realizados porIBM, demostraron que existen 50.000 miRNA diferentes en elgenoma humano, cada uno tal vez con miles de ARNm dianas potenciales.

Un papel para estas molculas en las clulas T y el desarrollo de clulas B yfuncin ha sido bien establecida. Un creciente cuerpo de literatura ahoradestaca la importancia de la espec fi ca miRNA en clulas dendrticas (DC)desarrollo, as como su proceso de maduracin, la capacidad de presentacin de antgenosy la liberacin de citoquinas. Dado el papel nico de DC en el inmunolgicosistema, que une las respuestas inmunitarias innatas y adaptativas, la comprensincmo especi fi co miRNA afecta a la funcin de CC es de importancia para laenfermedad comprensin. En esta revisin se resumen los acontecimientos recientes en miARNy la investigacin continua, destacando la exigencia de miRNA en el linaje DCcompromiso a partir de progenitores de mdula sea y para el desarrollo desubconjuntos tales como plasmacytoid DC y DC convencional. Adems, sediscutir cmo las infecciones y tumores modulan la expresin de miRNA ypor consiguiente, la funcin DC

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MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeIntroduccin MicroRNA (miRNA):

Un papel para estas molculas en las clulas T y el desarrollo de clulas B yfuncin ha sido bien establecida. Un creciente cuerpo de literatura ahoradestaca la importancia de la espec fi ca miRNA en clulas dendrticas (DC)desarrollo, as como su proceso de maduracin, la capacidad de presentacin de antgenosy la liberacin de citoquinas. Dado el papel nico de DC en el inmunolgicosistema, que une las respuestas inmunitarias innatas y adaptativas, la comprensincmo especi fi co miRNA afecta a la funcin de CC es de importancia para laenfermedad comprensin. En esta revisin se resumen los acontecimientos recientes en miARNy la investigacin continua, destacando la exigencia de miRNA en el linaje DCcompromiso a partir de progenitores de mdula sea y para el desarrollo desubconjuntos tales como plasmacytoid DC y DC convencional. Adems, sediscutir cmo las infecciones y tumores modulan la expresin de miRNA ypor consiguiente, la funcin DC

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MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeMicro ARN Vitales para el control de procesos dentro el SI: Diferenciacin celular.Homeostasis. Respuestas de citocinas.Interacciones con patgenos. Induccin de tolerancia.Los defectos en la accin de miARN estn asociados con la oncognesis y otra enfermedades.

MicroARN son pequeas ARN no codificantes de aprox 19-24 nucletidos de longitud, que funcionan para suprimir la sntesis de protenas mediante la unin a regiones complementaria 3 no traducida del ARNm o bien inhibir traduccin o acelerar la degradacin del ARNm.

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MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeIntroduccin RibointerferenciaoRNAi Sistema que utilizan las clulas de los organismos vivos para controlar los genes.Mecanismo de silenciamiento post-transcripcional degenesespecficos, ejercido por molculas deARNque, siendo complementarias a unARN mensajero, conducen habitualmente a la degradacin de ste.Un papel para estas molculas en las clulas T y el desarrollo de clulas B yfuncin ha sido bien establecida. Un creciente cuerpo de literatura ahoradestaca la importancia de la espec fi ca miRNA en clulas dendrticas (DC)desarrollo, as como su proceso de maduracin, la capacidad de presentacin de antgenosy la liberacin de citoquinas. Dado el papel nico de DC en el inmunolgicosistema, que une las respuestas inmunitarias innatas y adaptativas, la comprensincmo especi fi co miRNA afecta a la funcin de CC es de importancia para laenfermedad comprensin. En esta revisin se resumen los acontecimientos recientes en miARNy la investigacin continua, destacando la exigencia de miRNA en el linaje DCcompromiso a partir de progenitores de mdula sea y para el desarrollo desubconjuntos tales como plasmacytoid DC y DC convencional. Adems, sediscutir cmo las infecciones y tumores modulan la expresin de miRNA ypor consiguiente, la funcin DC

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MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeIntroduccin Ribointerferencia

Un papel para estas molculas en las clulas T y el desarrollo de clulas B yfuncin ha sido bien establecida. Un creciente cuerpo de literatura ahoradestaca la importancia de la espec fi ca miRNA en clulas dendrticas (DC)desarrollo, as como su proceso de maduracin, la capacidad de presentacin de antgenosy la liberacin de citoquinas. Dado el papel nico de DC en el inmunolgicosistema, que une las respuestas inmunitarias innatas y adaptativas, la comprensincmo especi fi co miRNA afecta a la funcin de CC es de importancia para laenfermedad comprensin. En esta revisin se resumen los acontecimientos recientes en miARNy la investigacin continua, destacando la exigencia de miRNA en el linaje DCcompromiso a partir de progenitores de mdula sea y para el desarrollo desubconjuntos tales como plasmacytoid DC y DC convencional. Adems, sediscutir cmo las infecciones y tumores modulan la expresin de miRNA ypor consiguiente, la funcin DC

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MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeIntroduccinMicroRNA (miRNA)juega un papel importante en el desarrollo y funcin de los subconjuntos de CD.La revisin se centrar en los hallazgos recientes en este campo de la investigacin.

Cmo se regula la diferenciacin y funcin de CD?Factores de crecimiento como citoquinas (FLT3 y GM-CSF) y factores de transcripcin (IRF8, E2-2, Id2, E4BP4, Batf3, IRF4 y Notch-2) controlan el desarrollo de CD.9

MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotype

Sntesis de miRNAEl proceso de la sntesis de los genes miARN. Brevemente, miARN son primera transcritas en un transcrito primario(PrimiRNA) por la ARN polimerasa II.Pri-miARN luego se unenEl sndrome DiGeorge regin crtica gen 8 (DGCR8) y someterse a procesamiento por la actividad de la enzima ARNasa III de Drosha resultando en horquilla transcripciones pre-miARN.La enzima RNasa III, Dicer, procesa ms stos estructuras en el citoplasma, siguientes a la exportacin de lancleo a travs de Exportin-5.Esto se traduce en madurez, de 19 a 24-bp especies miARN, que se incorporan en elQue contiene ARN inducida complejo de silenciamiento (RISC) la (Hace) protena Argonauta.Cada miRNA tiene la capacidad para inhibir muchos mRNA, de hecho un solo miARN tienela capacidad de afectar a ms de 100 genes y uno ARNm puede ser dirigida por ms de un miARN.MicroARN puede tambin regular la expresin de otros genes miARN.Para muchos miARN objetivo 3 0 no traducida del espec fi co ARNm han sido identificado.

figura 1.Biognesis de microRNA (miRNA).En el ncleo,miRNAs se transcriben en transcripcin primaria (pri-miRNAs) por ARNpolimerasa II.Pri-miRNAs se unen sndrome DiGeorge crticaregin del gen 8 (DGCR8) y objeto de tratamiento por la RNAsa IIIla actividad de Drosha resultando en horquilla pre-miARN transcripciones, quese transportan al citoplasma a travs Exportin-5.La RNasa IIIenzima, Dicer, procesa ms de estas estructuras en el citoplasmadando como resultado madura, de 19 a 24 especies de miARN-pares de bases, que sonincorporado en el complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC)que contiene la protena Argonauta (Hace).miRNA reconoce el 3 0 regin no traducida del mRNA como parte del silenciamiento inducido por ARN-complejo (RISC).

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Sntesis de miRNAPri-miRNAPre-miRNAEnzyme RNAasa IIIDICERRNA polymerase IIDROSHADGC8El proceso de la sntesis de los genes miARN. Brevemente, miARN son primera transcritas en un transcrito primario(PrimiRNA) por la ARN polimerasa II.Pri-miARN luego se unenEl sndrome DiGeorge regin crtica gen 8 (DGCR8) y someterse a procesamiento por la actividad de la enzima ARNasa III de Drosha resultando en horquilla transcripciones pre-miARN.La enzima RNasa III, Dicer, procesa ms stos estructuras en el citoplasma, siguientes a la exportacin de lancleo a travs de Exportin-5.Esto se traduce en madurez, de 19 a 24-bp especies miARN, que se incorporan en elQue contiene ARN inducida complejo de silenciamiento (RISC) la (Hace) protena Argonauta.Cada miRNA tiene la capacidad para inhibir muchos mRNA, de hecho un solo miARN tienela capacidad de afectar a ms de 100 genes y uno ARNm puede ser dirigida por ms de un miARN.MicroARN puede tambin regular la expresin de otros genes miARN.Para muchos miARN objetivo 3 0 no traducida del espec fi co ARNm han sido identificado.

figura 1.Biognesis de microRNA (miRNA).En el ncleo,miRNAs se transcriben en transcripcin primaria (pri-miRNAs) por ARNpolimerasa II.Pri-miRNAs se unen sndrome DiGeorge crticaregin del gen 8 (DGCR8) y objeto de tratamiento por la RNAsa IIIla actividad de Drosha resultando en horquilla pre-miARN transcripciones, quese transportan al citoplasma a travs Exportin-5.La RNasa IIIenzima, Dicer, procesa ms de estas estructuras en el citoplasmadando como resultado madura, de 19 a 24 especies de miARN-pares de bases, que sonincorporado en el complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC)que contiene la protena Argonauta (Hace).miRNA reconoce el 3 0 regin no traducida del mRNA como parte del silenciamiento inducido por ARN-complejo (RISC).

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Sntesis de miRNARNA inducedsilencing complexMature miRNATarget mRNA El proceso de la sntesis de los genes miARN. Brevemente, miARN son primera transcritas en un transcrito primario(PrimiRNA) por la ARN polimerasa II.Pri-miARN luego se unenEl sndrome DiGeorge regin crtica gen 8 (DGCR8) y someterse a procesamiento por la actividad de la enzima ARNasa III de Drosha resultando en horquilla transcripciones pre-miARN.La enzima RNasa III, Dicer, procesa ms stos estructuras en el citoplasma, siguientes a la exportacin de lancleo a travs de Exportin-5.Esto se traduce en madurez, de 19 a 24-bp especies miARN, que se incorporan en elQue contiene ARN inducida complejo de silenciamiento (RISC) la (Hace) protena Argonauta.Cada miRNA tiene la capacidad para inhibir muchos mRNA, de hecho un solo miARN tienela capacidad de afectar a ms de 100 genes y uno ARNm puede ser dirigida por ms de un miARN.MicroARN puede tambin regular la expresin de otros genes miARN.Para muchos miARN objetivo 3 0 no traducida del espec fi co ARNm han sido identificado.

figura 1.Biognesis de microRNA (miRNA).En el ncleo,miRNAs se transcriben en transcripcin primaria (pri-miRNAs) por ARNpolimerasa II.Pri-miRNAs se unen sndrome DiGeorge crticaregin del gen 8 (DGCR8) y objeto de tratamiento por la RNAsa IIIla actividad de Drosha resultando en horquilla pre-miARN transcripciones, quese transportan al citoplasma a travs Exportin-5.La RNasa IIIenzima, Dicer, procesa ms de estas estructuras en el citoplasmadando como resultado madura, de 19 a 24 especies de miARN-pares de bases, que sonincorporado en el complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC)que contiene la protena Argonauta (Hace).miRNA reconoce el 3 0 regin no traducida del mRNA como parte del silenciamiento inducido por ARN-complejo (RISC).

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MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeMicro ARN

Dicer

Clulas dendrticas convenciolesClulas de langerhans MicroARN son pequeas ARN no codificantes de aprox 19-24 nucletidos de longitud, que funcionan para suprimir la sntesis de protenas mediante la unin a regiones complementaria 3 no traducida del ARNm o bien inhibir traduccin o acelerar la degradacin del ARNm.

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Citocina inflamatoriaOncogen (bloquea apoptosis)Leptina tipo CRespuesta inflamatoriaUn resumen de algunas de las principales miRNA involucrado en el desarrollo y la funcin y DC sus objetivos se destacan en la TablaMicroARN (miARN) regular la produccin de citoquinas,la diferenciacin y la homeostasis de muchos subconjuntos de clulas dendrticas a travs deque afecta a los objetivos especificos

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MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeMicro ARN y diferenciacin de CDEstos autores demostraron que 391 miRNA se expresaron durante la diferenciacin CD. Sin embargo una superposicin en expresin miARN tambin se observ entre cada etapa de desarrollo. Ej: miR-132 y miR-147 en CD inmaduras y maduras, pero no se encuentra en HSC.

Su X, Qian C, Zhang Qet al. miRNomes of haematopoietic stem cells and dendritic cells identify miR-30b as a regulator of Notch1.Nat Commun2013;4:2903conventional/classic DC (cDC), Las clulas dendrticas se derivan de clulas madre hematopoyticas (HSC) presentes en la MO.HSC se diferencian en clulas mieloides progenitoras y clulas mieloides progenitoras CD. Estos ltimos son los precursores de los progenitores de los cDC, perifrico tejidos y tejidos no hematopoyticos, donde dan lugar a los mencionados subconjuntos inmaduros DC, que sobre estmulo TLR maduran.

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MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeMicro ARN y diferenciacin CDMildner et al. observaron que algunos miARN fueron altamente expresado en los diferentes grupos de CD, Ej: miR-125, let-7 y miR-21, en murino pCD y esplnica cCD (tanto CD8+ y CD4+).miR-22 se encontr que era altamente expresado en cCD (CD4+, CD8 + y CD4 CD8) en comparacin con pCD.Mildner A, Chapnik E, Manor O et al. Mononuclear phagocyte miRNome analysis identifies miR-142 as critical regulator of murine dendritic cell homeostasis. Blood 2013;121:101627.

MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeMicro ARN y funcin CD factores intrnsecos que forman parte de la sistema anti-viral de defensa, tales como receptores de reconocimiento de patrones (por ejemplo, TLR, dominio de oligomerizacin de unin a nucletido-(NOD) como receptor (NLR), citoquinas, lpidos, virus, las bacterias, los parsitos y los tumores pueden modificar la expresin de miARN dentro de CD. Cada uno de estos diferentes estmulos fue mostrado para inducir o disminuir la expresin de miRNA que influyen, ya sea positiva o negativamente, la capacidad de las CD para procesar antgeno, maduracin y expresin de MHC, CD40, CD80, CD86 y DC-SIGN expresin) y la funcin (produccin de citoquinas y la activacin de clulas T).

Micro ARN y funcin CD

Procesamiento antignico.Maduracin y expresin de MHC, CD40, CD80, CD86 y DC-SIGN.Produccin de citocinas Activacin de clulas T).

Micro ARN y funcin CD

Micro ARN y funcin CD miRNAPromotor de maduracin CDInhibidores de maduracin CDAfectan presentacin antignica Supervivencia miR-155 XXLet-7 XmiR-126 XXmiR-148XmiR-142XmiR-146aXXmiR-29aXmiR-150XmiR-223XmiR-29bXmiR-29cX

MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeMicroARN y DC en la induccin de la toleranciaCD inmaduras Citocinas (factor transformador de crecimiento ; TGF- ).

Inducen tolerancia de las clulas T.Gordon JR, Ma Y, Churchman L, Gordon SA, Dawicki W. Regulatory dendritic cells for immunotherapy in immunologic diseases. Front Immunol2014;5:7La tolerancia inmunitaria es la capacidad del sistema inmunitario de no responder a un antgeno al cual ha estado expuesto previamente. Un conjunto de mecanismos a nivel central y a nivel perifrico garantizan que los linfocitos, al encontrar ciertos antgenos, se inactiven o sean eliminados. El sistema inmunitario mantiene un delicado balance entre la tolerancia dirigida por sus antgenos propios y la inmunidad desencadenada por patgenos. La falta de respuesta conduce a estados de inmunodeficiencia mientras que un exceso de respuesta, o una respuesta inapropiada, resulta en condiciones patofisiolgicas como la autoinmunidad. La regulacin de la autotolerancia dentro del repertorio de los linfocitos T se ejerce a dos niveles. Primero, el desarrollo y seleccin de linfocitos T en el timo desplaza el repertorio en contra de la autoreactividad (tolerancia central). En segundo lugar, los linfocitos T maduros sufren un segundo proceso de seleccin por delecin o por anergia, en rganos linfoides y no linfoides (tolerancia perifrica). Adems, los linfocitos T reguladores pueden suprimir la activacin de aquellos linfocitos T autoreactivos que escapan de la mencionada seleccin.

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MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeMicroARN y DC en la induccin de la toleranciaVarios miARN han demostrado inhibir la produccin de citoquinas pro-inflamatoria, incluyendo:miR-21 (inhibe la produccin de IL-12p35). miR-10 (Inhibe la cadena IL-12 / IL-23p40). miR-148a/ 152 que suprimir la IL-6 y IL-12.Gordon JR, Ma Y, Churchman L, Gordon SA, Dawicki W. Regulatory dendritic cells for immunotherapy in immunologic diseases. Front Immunol2014;5:7La tolerancia inmunitaria es la capacidad del sistema inmunitario de no responder a un antgeno al cual ha estado expuesto previamente. Un conjunto de mecanismos a nivel central y a nivel perifrico garantizan que los linfocitos, al encontrar ciertos antgenos, se inactiven o sean eliminados. El sistema inmunitario mantiene un delicado balance entre la tolerancia dirigida por sus antgenos propios y la inmunidad desencadenada por patgenos. La falta de respuesta conduce a estados de inmunodeficiencia mientras que un exceso de respuesta, o una respuesta inapropiada, resulta en condiciones patofisiolgicas como la autoinmunidad. La regulacin de la autotolerancia dentro del repertorio de los linfocitos T se ejerce a dos niveles. Primero, el desarrollo y seleccin de linfocitos T en el timo desplaza el repertorio en contra de la autoreactividad (tolerancia central). En segundo lugar, los linfocitos T maduros sufren un segundo proceso de seleccin por delecin o por anergia, en rganos linfoides y no linfoides (tolerancia perifrica). Adems, los linfocitos T reguladores pueden suprimir la activacin de aquellos linfocitos T autoreactivos que escapan de la mencionada seleccin.

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MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeMicro ARN y CD en induccin de tolerancia

Su X, Qian C, Zhang Qet al. miRNomes of haematopoietic stem cells and dendritic cells identify miR-30b as a regulator of Notch1.Nat Commun2013;4:2903

MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeMicro RNA y DC durante infecciones/tumoresCD murinas esplnicas infectadas con la Virus influenza A in vitro revel que el miR-451 fue inducido por este virus ARN de cadena simple.Curiosamente, despus de la infeccin con este virus, haban aumento de la expresin de este miRNA en clulas mieloide presentes en el pulmn.La expresin de miR-451 en CD esplnicas reduce la produccin de un conjunto especfico de citoquinas y quimiocinas incluyendo IL-6, TNF-, IFN-, macrfagos inflamatorio protena-1 , CCL5 (que participan en el reclutamiento de clulas T, eosinfilos y basfilos) y CCL3 (involucrados en reclutamiento de monocitos y neutrfilos).

IL-6, TNF-, IFN-Micro RNA y DC durante infecciones/tumoresINFLUENZA A

BAZOmiR-451

Prot-1 CCL5, CCL3.Infecciones virales pueden modular la expresin miARN para crear un ambiente anti-inflamatorio.Rosenberger CM, et al. miR-451 regulates dendritic cell cytokine responses to influenza infection.J Immunol 2012 ;189: 596575

MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeMicro RNA y DC durante infecciones/tumoresAntgenos de helmintos crean mediante la modulacin de los genes miARN en CD humanas, un ambiente anti-inflamatorio. Bacterias, incluyendo las de la microbiota intestinal, han demostrado tener tanto un efecto positivo y negativo en la expresin del miARN.

MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeMicro RNA y DC durante infecciones/tumoresRecientemente, se inform de que los tumores modifican la expresin miRNA en CD, creando un microambiente de inmuno-supresin y promotor de tumores. microARN asociados con modulacin inmune de tumores como miR-21, miR-222, miR-28 y miR-301a fueron regulados a la alza en CD expuesto a los antgenos tumorales. La sobreexpresin de miR-301a en Flt3L expandido BMDC no afect la expresin clase II o CD80, CD86 o CD40 pero inhibieron la expresin de IL-12, IL-6 y la produccin de TNF por CD y modulo la respuesta de las clulas T. Aunque la interaccin con miR-301a expresando DC no afect CD4 + antgeno especficas y la proliferacin de clulas T CD8 + , la liberacin de citoquinas se modific; disminuy IFN-CEn CD8 + CTL y CD4 + Clulas T, mientras que aumenta de IL-3 y IL-17 fueron observadas.Micro RNA y DC durante infecciones/tumoresmiR-21miR-222miR-28miR-301a

Microambiente de inmuno-supresin y promotor de tumores. Pyfferoen L, Mestdagh P, Vergote K, De Cabooter N, Vandesompele J, Lambrecht BN, Vermaelen KY. Lung tumours reprogram pulmonary dendritic cell immunogenicity at the microRNA level. Int J Cancer2014;135:286877

MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeQue controla la expresin de microARN?Varios factores pueden regular la expresin de los genes miARN en DC, incluyendo: Factores de transcripcin.Otro miRNA.Por ejemplo, miR-155 se ha demostrado que regular la expresin de miR-142.Recientemente, ha sido sugiri que el miR-155 es un "maestro" regulador de miRNA en DC.

Sun Y, et al. P. PU.1-dependent transcriptional regulation of miR-142 contributes to its hematopoietic cellspecific expression and modulation of IL-6.J Immunol 2013;190:400513.

MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeConclusin La expresin de los genes miARN en progenitores MO impulsa la diferenciacin de CD inmaduras a DC maduras. La expresin miARN ayuda a dar forma a la respuesta inmune adaptativo.

MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeConclusin miARN son importante en la funcin CD despus de la interaccin con agentes infecciosos (virus, bacterias y parsitos). La compresin de como las clulas de el sistema inmune adaptativo regulan miARN en CD es de vital importancia.

MicroRNAs affect dendritic cell function and phenotypeConclusin Patgenos y tumores tienen estrategias evolucionadas que pueden modular miARN en CD, creando ya sea un entorno inflamatorio o no inflamatorio, es de relevancia clnica y amerita investigaciones adicionales, que definan las enfermedades y aporten nuevas teraputicas.

Gracias