DETERMINACIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN DE LINFOCITOS T ASOCIADOS AL ENVEJECIMIENTO EN DISTINTOS ÓRGANOS MEDIANTE CITOMETRÍA ESPECTRAL

J. Ignacio Escrig-Larena^1,2, Gonzalo Soto-Heredero^1,2, Manuel M. Gómez de las Heras^1,2, Sandra Delgado-Pulido^1,2, Isaac Francos-Quijorna^1,2, Enrique Gabandé-Rodríguez^1,2, Elisa Carrasco^3,4, Mario Pérez-Manrique^1,2, Eva María Blanco², María Mittelbrunn^1,2
1. Departamento de Biología Molecular, Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Madrid (UAM), Madrid, España.
2. Homeostasis de Tejidos y Órganos, Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) – Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, España.
3. Departamento de Biología, Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, España.
4. Instituto Ramón y Cajal de Investigación Sanitaria (IRYCIS), Madrid, España.

La mejora del sistema sanitario y los avances médicos han contribuido a aumentar la esperanza de vida de la población, generando un envejecimiento demográfico que va acompañado de un aumento en la incidencia de enfermedades ligadas al envejecimiento como enfermedades cardiovasculares, neurodegenerativas o metabólicas. En los últimos años, se ha descrito que la inflamación crónica de bajo grado subyace y contribuye al desarrollo de la multimorbilidad asociada a la edad en un proceso conocido como inflammaging, favoreciendo el desarrollo de enfermedades cardiovasculares, neurodegenerativas o metabólicas.  A medida que envejecemos, se produce una involución tímica que afecta al repertorio de linfocitos T de nuestro organismo, reduciendo el número de linfocitos T naïve y aumentando los linfocitos T efectores. Datos previos del laboratorio indican que esta acumulación de linfocitos T efectores contribuye al inflammaging y al desarrollo de la multimorbilidad asociada al envejecimiento. Los avances en el desarrollo de técnicas como el análisis de expresión génica de una sola célula (scRNAseq) han permitido determinar subpoblaciones de linfocitos T asociados al envejecimiento que contribuyen al proceso de inflammaging. En el laboratorio hemos desarrollado un panel de citometría espectral, basado en los resultados obtenidos de los scRNAseq, mediante el cual podemos analizar las distintas poblaciones de linfocitos T que aumentan en el envejecimiento de una forma más rápida y económica que mediante el scRNAseq. Empleando dicho panel, hemos logrado determinar la diferente distribución de linfocitos T asociados al envejecimiento en tejidos linfoides (e.g. bazo, médula ósea o ganglios linfáticos) y no linfoides (e.g. grasa, hígado, cerebro o colon) y hemos observado que hay ciertas poblaciones de linfocitos T asociados al envejecimiento que se acumulan con mayor especificidad en unos tejidos frente a otros. Esta información nos permitirá diseñar estrategias para estudiar la implicación funcional, patogénica o protectora, de las distintas subpoblaciones de linfocitos T asociados al envejecimiento específicos de cada tejido, así como su contribución a la homeostasis de los mismos.

LOS LINFOCITOS T REGULAN LA SIMBIOSIS MICROBIOTA-HUÉSPED DURANTE LA MULTIMORBILIDAD ASOCIADA A LA EDAD

Manuel M. Gómez de las Heras^1,2, Naohiro Inohara³, Mario Pérez-Manrique^1,2, Elisa Carrasco^4,5, Carolina Simó⁶, Sandra Delgado-Pulido^1,2, J. Ignacio Escrig-Larena^1,2, Gonzalo Soto-Heredero^1,2, Enrique Gabandé-Rodríguez^1,2, Eva María Blanco², Juan Francisco Aranda⁷, Virginia García-Cañas⁶, Gabriel Núñez³, María Mittelbrunn^1,2
1. Departamento de Biología Molecular, Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Madrid (UAM), Madrid, España.
2. Homeostasis de Tejidos y Órganos, Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) – Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, España.
3. Departmento de Patología, Universidad de Michigan, Ann Arbor, Michigan, Estados Unidos.
4. Departamento de Biología, Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, España.
5. Instituto Ramón y Cajal de Investigación Sanitaria (IRYCIS), Madrid, España.
6. Departamento de Bioactividad y Análisis de Alimentos, Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CSIC-UAM), Madrid, España.
7. Instituto de Medicina Molecular Aplicada (IMMA), Universidad San Pablo-CEU, Madrid, España.

El envejecimiento demográfico se está convirtiendo en un gran reto debido al incremento en multimorbilidad, es decir, la aparición simultánea de dos o más enfermedades asociadas a la edad, por lo que urge el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas para fomentar un envejecimiento más saludable. El intestino es una barrera física e inmunológica que alberga un ecosistema microbiano denominado microbiota intestinal, y cuyo deterioro durante el envejecimiento desencadena el desarrollo de dichas patologías asociadas a la edad. Específicamente, la simbiosis microbiota-huésped se pierde durante el envejecimiento debido a un conjunto de factores ambientales e intrínsecos del huésped, como una respuesta deficiente de los centros germinales del intestino, que genera perturbaciones en sus comunidades microbianas.

Esta disbiosis intestinal, junto al ambiente pro-inflamatorio, incrementa la permeabilidad intestinal favoreciendo la diseminación sistémica de productos bacterianos.

Como consecuencia, este evento contribuye a establecer una inflamación crónica durante el envejecimiento (inflammageing) que está vinculada a la multimorbilidad asociada con la edad.

Datos previos del laboratorio demuestran que el modelo de ratón Tfam^flox/flox Cd4^Cre, que posee una disfunción mitocondrial en los linfocitos T, presenta un inflammageing a edades tempranas que resulta en una multimorbilidad (i.e., sarcopenia, alteraciones cardiometabólicas y disfunción cognitiva) y muerte prematura de los ratones. Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que el fallo metabólico de los linfocitos T conduce a una multimorbilidad asociada a la edad en este modelo de ratón a través de la pérdida de la homeostasis intestinal.

Nuestros resultados indican que, en el intestino, los linfocitos T deficientes en Tfam se parecen molecularmente a linfocitos T de ratones envejecidos de manera natural. Como consecuencia, los ratones Tfam^flox/flox Cd4^Cre manifiestan una configuración y una actividad alteradas de la microbiota intestinal, así como una pérdida prematura de la integridad de la barrera intestinal, en comparación con ratones control.

Finalmente, la depleción de la microbiota intestinal inducida por antibióticos mejora varios signos de multimorbilidad en este modelo de ratón.

En resumen, nuestros hallazgos sugieren que la disfunción mitocondrial en los linfocitos T modula la multimorbilidad relacionada con la edad mediante la pérdida de la simbiosis microbiota-huésped y la disfunción de la barrera intestinal.