Estudio de la chitinase 3-like 1 en la esclerosis múltiple

Estudio de la Chitinase 3-like 1 en la esclerosis múltiple

Ester Cantó

Centre d’Esclerosi Múltiple de Catalunya (CEM-Cat), Servei de Neurologia-Neuroimmunologia, Vall d’Hebron Institut de Recerca,

Hospital Universitari Vall d´Hebron, Universitat Autònoma de Barcelona, Barcelona. España.

• Es una enfermedad crónica, inflamatoria y desmielinizante que afecta al SNC

• España: 60-70 casos por cada 100.000 habitantes

• Adultos jóvenes de 20-40 años. Mujer:hombre = 2:1

• Posible patogenia autoinmune

• Estan implicados factores genéticos (HLA-DR2) y ambientales

Esclerosis Múltiple

?

El curso de la enfermedad es difícil de predecir...

CIS

Esclerosis Múltiple

Los factores radiológicos relacionados con el primer brote (CIS) son los que mejor predicen la conversión a esclerosis múltiple (EM).

(Brex et al., 2002; NEJM 34:158 /Tintoré et al., 2000; AJNR 21:702 / Fisniku et al., 2008; Brain 131, 808)

La presencia de bandas oligoclonales (BOC) en líquido cefalorraquídeo (LCR) incrementa el riesgo de conversión a EM y es un factor predictivo independiente a la resonancia magnética (RM).

(Tintoré et al., 2008; Neurology 70:1079)

El papel de otros biomarcadores en pacientes CIS es controvertido, dado que otros marcadores propuestos no se han confirmado (p.e., anti-MOG y anti-MBP)

(Berger et al., 2003; NEJM 349, 139 / Pelayo et al., 2007; NEJM 356, 426/ Kuhle et al., 2007; NEJM 356, 371)

Introducción

¿¿Chitinase 3-like 1??

Antecedentes

Antecedentes – cohorte original

Conversión a EM 3 ó 4 criterios de Barkhof BOC positivas

Conversores

N = 30

No conversión a EM RM normal, basal y a los 5

años BOC negativas

No Conversores

N = 30


C = Control Group 1 = No conversores Group 2 = Conversores


NGD: número de lesiones captantes de gadolinioNT2L: número de lesiones en T2


Antecedentes – cohorte de validación*

Controles No conversores Conversores

*Cohorte de validación proporcionada por el Hospital Ramón y Cajal - Madrid

Objetivo

Validación de la chitinase 3-like 1 como biomarcador diagnóstico y pronóstico en la esclerosis múltiple y estudio de su función

Contenido

1. Chitinase 3-like 1 como biomarcador de forma clínica de esclerosis múltiple

2. Chitinase 3-like 1 como biomarcador de conversión a esclerosis múltiple

3. Función de la Chitinase 3-like 1 en la esclerosis múltiple

Contenido




Material y Métodos

- 252 muestras de plasma de pacientes con diferentes formas clínicas de EM (incluyendo un subgrupo de pacientes tratados con interferón) y 57 muestras de controles sanos

- Determinación de los niveles plasmáticos de Chitinase 3-like

- 3274 muestras de ADN de pacientes con EM y 3483 muestras de controles sanos

- Genotipado de un polimorfismo en el promotor del gen de la chitinase 3-like 1

Resultados: CHI3L1 como biomarcador de forma clínica



Contenido




Material y Métodos

- Determinación de los niveles de Chitinase 3-like 1 en el LCR

No conversores

Conversores

ONDni ONDi

394 418 438 121

Estudio multicéntrico: 15 centros europeos

Resultados: Características clínicas de los pacientes

343/400 (85.7)243/377 (64.4)BOC(%)

0.810 (0.607-1.130)0.640 (0.538-0.901)Índice IgG

36.0 (29.0-45.0)34.0 (27.0-44.0)Concentración proteína (g/L)b

5.2 (2.0-12.0)3.4 (1.0-9.7)Células LCR (células/ul)b

6.4 (3.7)4.2 (3.2)Tiempo seguimiento (años)a

294/187 (71.0)296/98 (75.1)mujer/hombre (%mujer)

30.6 (8.1)33.9 (9.7)Edad (años)a

418394n

ConversoresNo conversoresCaracterísticas

a mean (SD)b median (IQR)

Resultados: CHI3L1 como biomarcador de conversión en pacientes con un CIS

No conve

rsore

s

Convers

ores

OND no in

flam

atorio

OND infla

mat

orio

0

100

200

300

500

1000

1500

Ch

itin

ase

3-lik

e 1

(ng

/ml)

Comparación de los niveles de CHI3L1

entre grupos


No conve

rsore

s

Convers

ores

OND no

infla

mat

orio

OND infla

mat

orio0

100

200

300

500

1000

1500

Ch

itin

ase

3-lik

e 1

(ng

/ml)

p=1.49x10-5


entre grupos

Niveles en pacientes que convierten


No conve

rsore

s

Convers

ores

OND no in

flam

atorio

OND infla

mat

orio

0

100

200

300

500

1000

1500

Ch

itin

ase

3-lik

e 1

(ng

/ml)

p=0.325

2.59x10-7

p=1.49x10-5


entre grupos


No conve

rsore

s

Convers

ores

OND no

infla

mat

orio

OND infla

mat

orio0

100

200

300

500

1000

1500

Ch

itin

ase

3-lik

e 1

(ng

/ml)

p=0.325

2.59x10-7

p=1.49x10-5

p=3.56x10-17


entre grupos

Resultados: CHI3L1 y tiempo de conversión

Pro

por

tion

of p

atie

nts

with

CD

MS

Time since first attack (months)

Cut-off niveles CHI3L1: 285 ng/ml

Resultados: CHI3L1 y tiempo de conversión

Pro

por

tion

of p

atie

nts

with

CD

MS

Time since first attack (months)

Cut-off niveles CHI3L1: 285 ng/ml

log-rank p=8.7x10-8

Niveles altos se asocian con un menor tiempo de conversión a EMCD

Contenido




Material y Métodos

- Determinación de la expresión de Chitinase 3-like 1 en muestras de tejido cerebral humano de lesiones de pacientes con EM (n=10) y de controles sanos (n=2)

- Tinciones:

- Hematoxilina-eosina (inflamación)

- Kluver-Barrera (desmielinización)

- Inmunohistoquímicas dobles de CHI3L1 con:

- GFAP (astrocitos)

- CD68 (macrófagos)

- CD3 (linfocitos T)

Material y Métodos

- Estudio de la función en el modelo animal de la esclerosis múltiple: Encefalomielitis Autoinmune Experimental (EAE).

- EAE en ratones wt y KO para la chitinase 3-like 1

(resultados preliminares)

ALTA ACTIVIDAD INFLAM BAJA ACTIVIDAD INFLAM CONTROL

Resultados: IHQ de SNC

Hematoxilina - eosina

Kluver - Barrera

ALTA ACTIVIDAD INFLAMATORIA BAJA ACTIVIDAD INFLAMATORIA CONTROL

Se observa mayor expresión de CHI3L1 en lesiones crónicas activas con alta actividad inflamatoria

Resultados: expresión de CHI3L1 en lesiones de EM


GFAP – CHI3L1

Se observa mayor expresión de CHI3L1 en los astrocitos reactivos de las lesiones con alta actividad inflamatoria

Resultados: expresión de CHI3L1 en astrocitos


CD68 – CHI3L1

Se observa expresión de CHI3L1 en los macrófagos de las lesiones crónicas activas con alta y baja actividad inflamatoria

Resultados: expresión de CHI3L1 en macrófagos


CD3 – CHI3L1

No se observa expresión de CHI3L1 en linfocitos T CD3+

Resultados: expresión de CHI3L1 en linfocitos T

Resultados preliminares: EAE en ratones wt y KO para CHI3L1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

0

1

2

3

4

5

6

hembras WT

hembras KOmachos wtmachos KO

(7/5)(13/11)(11/8)(12/9)

día post inmunización

SC

OR

E

Resultados preliminares: EAE en ratones wt y KO para CHI3L1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

0

1

2

3

4

5

6

machos wtmachos KO


SC

OR

E

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

0

1

2

3

4

5

hembras WT

hembras KO


SC

OR

E

Diferencias en el score clínico entre hembras wt y KO

Conclusiones

• Los niveles plasmáticos de CHI3L1 están aumentados en las formas progresivas (EMSP y EMPP) comparado con las formas remitentes recurrentes (EMRR) y los controles sanos.

• El SNP en el promotor del gen de la CHI3L1 influye en los niveles plasmáticos de la proteína y está asociado con las formas progresivas de la EM

PERIFERIA PLASMA

Conclusiones

• Los niveles plasmáticos de CHI3L1 están aumentados en las formas progresivas (EMSP y EMPP) comparado con las formas remitentes recurrentes (EMRR) y los controles sanos.

• El SNP en el promotor del gen de la CHI3L1 influye en los niveles plasmáticos de la proteína y está asociado con las formas progresivas de la EM

PERIFERIA PLASMA

CENTRAL LCR

• Papel pronóstico en los pacientes con un primer brote (CIS):

los niveles de CHI3L1 en LCR están aumentados en los pacientes que posteriormente convierten a EM comparado con los que permanecen como CIS.

Niveles altos al inicio se asocian con un tiempo de conversión menor a EM

Conclusiones

• Correlación entre la expresión de CHI3L1 en SNC e inflamación:

La expresión de CHI3L1 en lesiones del SNC de pacientes con EM se encuentra elevada en astrocitos y macrófagos de las lesiones activas, mientras que solamente se encuentra en algunos astrocitos reactivos de las lesiones menos activas.

No existe expresión de CHI3L1 en el SNC de controles sanos.

CENTRAL TEJIDO CEREBRAL

• Correlación entre la expresión de CHI3L1 en SNC e inflamación:

La expresión de CHI3L1 en lesiones del SNC de pacientes con EM únicamente se encuentra elevada en astrocitos de las lesiones activas así como en los macrófagos tanto de las lesiones con alta como con baja actividad inflamatoria.

No existe expresión de CHI3L1 en el SNC de controles sanos.

ConclusionesCENTRAL TEJIDO CEREBRAL

MODELO ANIMAL (EAE)

• La ausencia de CHI3L1 en los ratones parece modificar el curso de la enfermedad, siendo más leve durante la fase crónica.

• Este efecto parece observarse principalmente en el sexo femenino.

UNiC 2010

UNeR 2008

CARM 2010

Gracias por vuestra atención!!

Documents

Estudio de la chitinase 3-like 1 en la esclerosis múltiple