Título original: 
[IL-9 and Asthma] 
Título en castellano: 
Interleuquina 9 y Asma

Extensión del  Resumen-SIIC en castellano: 2.92 páginas impresas en papel A4

Autoevaluación 

Introducción
El asma bronquial es un trastorno inflamatorio complejo de las vías aéreas. Existen varios fenotipos de asma en niños y adultos.
Los síntomas principales son hiperreactividad bronquial (HRB) y un grado diverso de obstrucción. La HRB se caracteriza por respuesta exagerada de los bronquios a estímulos irritantes.
Además, los sujetos asmáticos producen más moco en el aparato respiratorio, fenómeno que también contribuye a la obstrucción bronquial.
En el asma, las vías aéreas están infiltradas con células inflamatorias activadas, particularmente eosinófilos, linfocitos T y células cebadas. Estas células liberan múltiples citoquinas que intervienen en forma crucial en la regulación de la respuesta. Las biopsias de bronquio de pacientes con asma muestran mayor expresión de interleuquina (IL) 4, IL-5, IL-13 e IL-9, y recientemente se sugirió que esta última podría participar en la HRB y en la hipersecreción de moco.

Estructura y genética de la IL-9
La IL-9 pertenece a la familia de las citoquinas de 4 hélices, que incluye además a la IL-2, IL-3, IL-4, IL-6, IL-7 e IL-15. La IL-9 es una glucoproteína de 14 kDa con elevado porcentaje de aminoácidos catiónicos. Tiene 10 cisteínas y 4 sitios de glucosilación.
El gen de la IL-9 humana se localiza en la región que codifica citoquinas del fenotipo colaborador (Th) 2, 5q31-35. Diversos estudios demostraron la importancia de esta región en el asma ya que incluye los genes de la IL-4, IL-5, IL-13 e IL-9 así como el gen que codifica al factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF), todos los cuales han sido involucrados en la inflamación alérgica.

Origen de la IL-9
La IL-9 es producida por una amplia variedad de células, entre ellas linfocitos T, células cebadas, eosinófilos y neutrófilos.
Sin embargo, las fuentes principales de IL-9 son los linfocitos T CD4+ y los mastocitos.
En la vía aérea, las células cebadas producen citoquinas de tipo Th1 y Th2 y también generan grandes cantidades de IL-9. Lo mismo ocurre con los eosinófilos respiratorios de pacientes con asma.
El cultivo de eosinófilos de asmáticos con factor de necrosis tumoral alfa (TNF-a) o con IL-1 produce mayor cantidad de IL-9 en el sobrenadante que el de eosinófilos de controles. Estos últimos no liberan en forma espontánea IL-9. En cambio, los neutrófilos no parecen ser una fuente importante de IL-9 en pacientes con asma.

Inducción e inhibición de la IL-9
Los estudios in vitro revelan que en la regulación de la producción de IL-9 intervienen múltiples citoquinas. La IL-2 puede inducir la expresión de IL-9 en linfocitos T humanos; el fenómeno puede inhibirse con anticuerpos antiIL-2, pero revierte en presencia de IL-4 e IL-10. Los estudios cinéticos sugieren la participación de una cascada de citoquinas en la regulación de la expresión de la IL-9. La IL-2 es necesaria para la expresión de la IL-4 y ambas intervienen en la síntesis de IL-10. La expresión de IL-9 requiere de estas tres citoquinas. Así, los mecanismos regulatorios en la generación de IL-9 por las células cebadas involucran citoquinas que también participan en la regulación de las células Th2 y de los linfocitos CD4+ nativos. En conjunto, la evidencia indica que la IL-9 tiene un papel muy importante en las reacciones alérgicas.

Acción de la IL-9
Los estudios iniciales en ratones encontraron que la IL-9 era un potente estimulante del crecimiento de las células T y de las células cebadas. Se trata de una citoquina tipo Th2 con efectos sobre múltiples células. Aumenta la sobrevida de los mastocitos y la producción de IL-6, proinflamatoria. También induce la síntesis de proteasas y la expresión del receptor de IgE de alta afinidad en las células cebadas. Las observaciones sugieren que la IL-9 sensibiliza a los mastocitos para responder al estímulo alergénico.
La IL-9 actúa como factor de crecimiento de las células T, independiente del antígeno. Inhibe la producción de citoquinas por CD4+ productores de interferón h y promueve la proliferación de las células CD8+. Además, la IL-9 es capaz de evitar la apoptosis de linfocitos Th2, inducida por la falta de IL-2. El aumento selectivo de la expresión de IL-9 en ratones transgénicos se asocia con infiltración in vivo de células T en la vía aérea.
Los ratones transgénicos con mayor expresión de IL-9 tienen concentración sérica más alta de todos los isotipos de inmunoglobulinas, inclusive IgE, así como también expansión de los linfocitos B1. En estas condiciones, hay acumulación de linfocitos B en los pulmones de los animales e incremento de la producción de IgE inducida por IL-4.
En el modelo animal se detecta marcada eosinofilia y recientemente se comprobó que la IL-9 promueve la maduración de los eosinófilos, un efecto sinérgico con el de la IL-5. Además, la IL-9 aumenta la expresión del receptor de IL-5 (IL-5Ra) en eosinófilos humanos. La IL-9 estimula el desarrollo de los eosinófilos e inhibe su apoptosis.
En células mononucleares de sangre periférica se constató expresión del receptor de IL-9, al igual que en los polimorfonucleares de lavado bronquial de pacientes con asma. La IL-9 induce la producción y liberación de IL-8 por los neutrófilos de pacientes con asma.
La mayor expresión de IL-9 en ratones se acompaña de incremento de la expresión de eotaxina, de proteína 1 inflamatoria de macrófagos y de otras quimioquinas para monocitos en las células epiteliales de pulmón. En el cultivo de líneas de células epiteliales, aun en ausencia de IL-4, se observa mayor expresión de quimioquinas.
La evidencia en conjunto señala que, a diferencia de la IL-4 y la IL-5, la IL-9 aumenta primariamente la actividad de otras citoquinas y factores de crecimiento. Su bloqueo podría ser, entonces, importante desde el punto de vista terapéutico, ya que su antagonismo podría comprometer menos la defensa normal del huésped respecto del antagonismo o bloqueo de otras citoquinas.

Receptor de IL-9 (IL-9R)
El IL-9R pertenece a la superfamilia de los receptores de hematopoyetinas entre los que se cuentan receptores de IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-7 e IL-10. El IL-9R está formado por una subunidad a de especificidad para el ligando y de una cadena h común también presente en los receptores de IL-2, IL-4, IL-7 e IL-15.
La señal de transducción de la IL-9 probablemente esté mediada por el sistema de la quinasa Janus y por la vía de activación de transcripción (STAT). La activación de los factores STAT es necesaria para la proliferación mediada por IL-9 y la inhibición de la apoptosis de células T inducida por corticoides.

IL-9 e HRB
La HRB es uno de los hallazgos patognomónicos en el asma bronquial. Los genes involucrados en el fenómeno parecen agruparse en la región 5q31-33 que codifica múltiples citoquinas, factores de crecimiento y receptores de factores de crecimiento.
Inicialmente se demostró en modelos animales fuerte asociación entre el gen de la IL-9 y la HRB. La mutación en el locus de la IL-9 se asocia con menor HRB en ratones nativos B6. La estimulación de la expresión del gen de IL-9 en ratones transgénicos se relaciona con inflamación sustancial de la vía aérea, con infiltración de eosinófilos y linfocitos, hiperplasia de células cebadas y depósito subepitelial de colágeno. Además, se constata incremento de la concentración de IgE, HRB y mayor respuesta a antígenos. En cambio, la expresión aumentada de IL-4 se asocia con eosinofilia pero no con HRB.
Shimbara y col. compararon la expresión de IL-9, IL-9R y de ARN mensajero en tejido bronquial de sujetos con asma y atopía, sarcoidosis e individuos normales atópicos y no atópicos. Se vio elevación considerable de la expresión de la IL-9 en la vía aérea de los pacientes con asma, respecto de los otros grupos. Las células T, y en menor medida los eosinófilos y neutrófilos, fueron las principales fuentes de IL-9. El grado de obstrucción aérea y la HRB a la metacolina se correlacionaron significativamente con la expresión de ARN mensajero de IL-9.
Se ha visto que los enfermos con poliposis nasal e HRB asintomática tienen infiltración con eosinófilos semejante a la que se observa en individuos con asma y poliposis. Se observó mayor expresión de IL-9 en sujetos con asma e HRB respecto de pacientes con sólo poliposis pero no hubo diferencias entre individuos con asma y aquellos con HRB. Las observaciones confirman aún más el papel de la IL-9 en la HRB.

IL-9 e hipersecreción de moco
Varios estudios revelaron que la IL-9 es responsable de la mayor producción de moco en enfermos con asma. La citoquina parece actuar a través de la inducción de la expresión de los genes de mucina.
Se ha visto que la expresión de los canales de cloro activados por calcio (mCLCA3), en el pulmón de un modelo murino de asma alérgica, se asocia con HRB y con mayor producción de moco. Más aún, la introducción del mCLCA3 o de su análogo humano (hCLCA1) en la línea celular mucoepidermoide humana induce la producción de moco y la expresión del gen MUC5A/C. En el modelo animal, la expresión de mCLCA3 puede suprimirse con anticuerpos que neutralizan la acción de la IL-9. En forma reciente, los autores demostraron mayor expresión del hCLCA1 en epitelio productor de moco de pacientes con asma en comparación con controles. Se observó fuerte correlación positiva entre hCLCA1, IL-9 e IL-9R.
Las observaciones en conjunto sugieren que la IL-9 actúa a través del hCLCA1 y que este canal podría ser, en parte, responsable de la mayor producción de moco en los bronquios de enfermos con asma.

Neutralización de la IL-9 con finalidad terapéutica
Los estudios con anticuerpos neutralizantes de citoquinas y sus receptores confirmaron la participación de IL-4, IL-5 e IL-13 en asma. Esta estrategia es una alternativa terapéutica promisoria por la oportunidad de inhibir selectivamente la inflamación alérgica sin los efectos adversos que se observan con los corticoides. Sin embargo, la inhibición de las citoquinas mencionadas también se acompaña de bloqueo de otras funciones regulatorias con lo cual se compromete el sistema de defensas del huésped.
En ratones (B6D2)F₁ (con HRB moderada al desafío broncoconstrictor) expuestos a A. fumigatus o a alergenos de ácaros, hay marcada inflamación alérgica con incremento del número de eosinófilos en el lavado broncoalveolar, aumento del nivel sérico de IgE, mayor producción de moco e HRB en comparación con ratones control. La administración intratraqueal de anticuerpos neutralizantes de IL-9 reduce la HRB, la elevación de la IgE y la infiltración bronquial con eosinófilos. La histología confirmó que el tratamiento con estos anticuerpos anula eficazmente la respuesta alergénica en animales. En un estudio semejante, la administración de anticuerpos antiIL-9 por vía intravenosa se acompañó de menor eosinofilia y daño pulmonar y de reducción de la hiperplasia de las células productoras de moco y de la HRB. Sin embargo, no afectó los niveles de IL-4, IL-5 e IL-13 en pulmón. En forma global, los resultados indican que la HRB y la expresión de IL-9 en pulmón se correlacionan en forma directa. En forma llamativa, ratones deficientes en IL-9 son sanos; no se han observado anormalidades en el desarrollo fenotípico y la respuesta inmune parece normal. Por ende, el bloqueo de la IL-9 surge como una interesante opción de tratamiento en enfermedades alérgicas, sin compromiso de las vías inmunes normales del huésped.