3.8 Deficiencia de CARD11
El dominio de reclutamiento de caspasa 11 (CARD11), también conocido como proteína de guanilato quinasa asociada a membrana del dominio de reclutamiento de caspasa 1 (CARMA1) es un miembro de una familia de guanilato quinasas asociadas a membrana, y actúa como una proteína de andamio que facilita la formación de complejos macromoleculares que integran la señalización mediada por TCR y BCR y promueven la activación vía canónica de señalización NF-kB (Bertin et al., 2001). Se expresa predominantemente en tejidos hematopoyéticos y linfoides, como el bazo, el timo y los leucocitos periféricos (Bertin et al., 2001). Tras la interacción antígeno-receptor y la activación de PLC-γ, el fosfatidilinositol 4,5-bisfosfato (PIP2) se convierte en inositol 1,4,5-trifosfato (InsP3) y diacilglicerol (DAG). Este último activa la proteína quinasa C (PKC)-β en los linfocitos B y PKC-θ en los linfocitos T. PKC fosforila la región enlazadora de CARD11 (Matsumoto et al., 2005; Sommer et al., 2005), induciendo cambios conformacionales que permiten que CARD11 se asocie con el linfoma de células B 10 (BCL10) y la proteína de translocación 1 del linfoma de tejido linfoide asociado a mucosas (MALT1) (McCully & Pomerantz, 2008). El complejo CARD11-BCL10-MALT1 (CBM) recluta la proteína del factor 6 asociado al receptor del factor de necrosis tumoral (TRAF6), que activa el complejo de cinasa IkB (IKK) que fosforila el inhibidor IkBa, lo que resulta en su fosforilación y ubiquitinación. Esto libera subunidades de NF-kB de IkBa. Los dímeros NF-kB pueden así translocarse al núcleo y unirse a secuencias consensuadas de genes diana mediando así su transcripción (Fig. 4.2). En particular, CARD11 se une a la subunidad reguladora IKK-γ (también conocida como modulador esencial NF-kB, NEMO) (Stilo et al., 2004) y modula su poliubiquitinación tras la estimulación del receptor antígeno (Shambharkar et al., 2007). Esta modificación es esencial para la actividad de la cinasa IKK (Shambharkar et al., 2007).
Se demostró además el papel del complejo CBM en la función inmunitaria y la homeostasis cuando se identificaron mutaciones somáticas de ganancia de función de CARD11 y translocaciones cromosómicas que involucran BCL10 y MALT1 en pacientes con linfoma difuso de células B grandes y linfoma MALT (Shaffer, Young, & Staudt, 2012). Curiosamente, la introducción de mutaciones puntuales CARD11 encontradas en el linfoma en linfocitos B maduros activados por antígenos en ratones determinó un cambio de muerte de células B inducida por antígenos a proliferación independiente de células T, lo que indica que CARD11 actúa también como modulador de la tolerancia de células B (Jeelall et al., 2012).
Más recientemente, se han identificado mutaciones bialélicas de pérdida de función de CARD11 en pacientes con inmunodeficiencia combinada. Stepensky et al. han descrito a una niña de 13 meses de edad, nacida de padres consanguíneos, que presentó infecciones recurrentes, incluyendo P. neumonía de jiroveci y panhipogammaglobulinemia progresiva (Stepensky et al., 2013). De manera similar, Greil et al. reportó el caso de una mujer de 6 meses de edad, nacida de padres consanguíneos, que presentó neumonía por P. jiroveci y agammaglobulinemia (Greil et al., 2013). Ambos pacientes tenían un número normal de linfocitos T y B en la periferia, con un repertorio policlonal de RCT y niveles preservados de RECT y de círculos de escisión del receptor kappa, lo que indica que la generación de linfocitos T y B no se vio afectada. Sin embargo, las células B eran inmaduras, con una mayor proporción de linfocitos B de transición (Greil et al., 2013; Stepensky et al., 2013). Además, tanto los linfocitos B naïve como los de transición expresaron cantidades más bajas de receptor del factor activador de células B (BAFF-R) (Stepensky et al., 2013). En ambos casos, se identificaron anomalías significativas en el compartimento de células T. En particular, ambos bebés tenían un número notablemente reducido de células Treg circulantes. Se abolió la proliferación in vitro de linfocitos T a anti-CD3 soluble. La estimulación de linfocitos T y B con PMA e ionomicina dio lugar a una degradación defectuosa de IkBa, una reducción de la fosforilación y la translocación nuclear de p65 y un deterioro de la producción de citoquinas en comparación con lo observado en controles sanos. Además, los linfocitos T activados in vitro con PMA e ionomicina, o con anti-CD3/CD28 solubles, produjeron cantidades reducidas de IL-2 y no lograron regular al alza la expresión deOS, CD25 y OX40. De manera similar, la estimulación de linfocitos B con anti-IgM redujo la expresión de CD25 e ICAM-1 en comparación con los controles (Greil et al., 2013; Stepensky et al., 2013). Estos datos eran claramente indicativos de activación defectuosa de NF-kB. WES reveló mutaciones bialélicas en CARD11 en ambos pacientes, en particular una mutación sin sentido (Q945*) (Greil et al., 2013), y una eliminación del exón 21 (Stepensky et al., 2013). La introducción de la mutación Q945 * en la línea de células T Jurkat JPM50.6 deficiente en CARD11 resultó en la incapacidad de activar NF-kB y en una producción marcadamente defectuosa de IL-2 (Greil et al., 2013). Ratones Card11−/ – y ratones no modulados (portadores de una mutación hipomórfica Card11), muestran un fenotipo similar, con defecto selectivo en la activación de NF-kB, disminución de la proliferación y disminución de la producción de citoquinas en respuesta a la estimulación de TCR/BCR, hipogammaglobulinemia y respuestas de anticuerpos pobres a antígenos dependientes de T e independientes de T (Hara et al., 2003; Jun et al., 2003). En general, estas observaciones identifican mutaciones de pérdida de función de la línea germinal de CARD11 como una nueva causa de inmunodeficiencia combinada con linfocitos T y B disfuncionales.
Curiosamente, las mutaciones heterocigotas de ganancia de función de la línea germinal en CARD11 también han demostrado causar anomalías en las células T y B. En particular, Snow et al. relataron cuatro pacientes de dos familias, que presentaron esplenomegalia y linfocitosis de células B. Las investigaciones inmunológicas revelaron un aumento del número de células B policlonales de transición tardía en la periferia, una mayor proliferación de células B in vitro en respuesta a la estimulación de IgM y un aumento de la translocación nuclear de la proteína p65 en los linfocitos B y T circulantes (Snow et al., 2012). La acumulación de células B de transición tardía en la periferia no reflejó un aumento de la proliferación o de la supervivencia, y probablemente se debió a una producción elevada de la médula ósea. El examen histológico de los tejidos linfoides mostró folículos primarios prominentes, con centros germinales atróficos. Los pacientes tenían un número reducido de células B de memoria circulantes y no pudieron montar respuestas de anticuerpos a antígenos polisacáridos. Además, la diferenciación de los linfocitos B de los pacientes en plasmablastos in vitro se vio afectada.
El uso de secuenciación masivamente paralela de ARNm permitió identificar una mutación heterocigótica E127G de CARD11 en pacientes afectados de la primera familia. La introducción de este mutante en las células T JPM50, 6 deficientes en CARD11 resultó en la activación constitutiva de NF-kB. Se encontró que el paciente afectado de la segunda familia portaba una mutación heterocigota G116S CARD11, que se había reportado previamente como un mutante somático de ganancia de función en un tumor de DLBCL (Lenz et al., 2008). A pesar de la naturaleza activadora de las mutaciones de CARD11, los linfocitos T de los pacientes mostraron proliferación defectuosa, expresión reducida de CD25 y CD69 y producción deteriorada de IL-2 en respuesta a la estimulación con anti-CD3/CD28 soluble. La introducción del mutante E127G en las células T normales condujo a un aumento de la expresión de CD69 y la producción de IL-2; sin embargo, cuando las células se estimularon a través de CD3/CD28, produjeron significativamente menos IL-2 y mostraron una proliferación reducida en comparación con los transfectantes de control (Snow et al., 2012). Estos datos indican que las mutaciones de ganancia de función de la TARJETA heterocigota de la línea germinal11 causan señalización constitutiva de NF-kB que promueve una mayor liberación de células B de transición desde la médula ósea, expansión selectiva de células B periféricas de transición y no tratadas, asociadas con incapacidad para mantener un grupo de células B de memoria e inducción de anergia de células T. Esta afección también se conoce como síndrome de» expansión de células B con NF-kB y anergia de células T » (Snow et al., 2012). En conjunto, estos datos demuestran que tanto las mutaciones de pérdida de función como de ganancia de función de CARD11 interfieren con la función de las células T.
