3.6. Respuesta inmune

C. albicans es un hongo comensal dimórfico que coloniza la piel, las mucosas y el tracto reproductivo de los humanos sanos. Para prevenir su sobrecrecimiento y evitar así la invasión microbiana, el huésped vigila y protege activamente la barrera epitelial mediante las dos ramas complementarias y cooperativas del sistema inmune (SI): el sistema inmune innato (SII) y el adaptativo (SIA).

Las respuestas inmunes frente a Cándida son similares a las de los dermatofitos. A nivel de las barreras físicas de piel y mucosas, las células inmunes residentes son capaces de reconocer y captar sus antígenos (los denominados PAMPs, Pathogen Associated Molecular Patterns,) conservados evolutivamente, gracias a los receptores de reconocimiento de patrones (Pattern Recognition Receptors, PRRs). La activación de los PRRs enciende el sistema inmune innato, desencadena la fagocitosis del objetivo microbiano y el resto de respuestas efectoras, con el fin de erradicar el patógeno. Si se sobrepasa el SII, los antígenos son captados por las células dendríticas (CD) para activar el SIA, dando lugar a las células T auxiliares (Th) que se activan de forma específica para combatir los microorganismos, coordinar las defensas epiteliales y, en última instancia, controlar la carga fúngica y resolver la inflamación. A través del desarrollo de la memoria inmunológica, la inmunidad adaptativa proporciona protección duradera contra los microbios. En el caso de hongos dimórficos como C. albicans y Malassezia, el sistema inmune también juega un papel importante en la tolerancia de estos microbios al manejarlos ya sea como microbiota comensal o como patógenos invasores (Hau CS, 2015). C. Albicans expresa diferentes PAMPs en la superficie. Sus paredes están compuestas principalmente de β-glucanos, quitinas y mananos. Los β-glucanos son polímeros de glucosa y la forma β-(1,3)-glucano se considera la principal estructura de la pared fúngica, la quitina es un polímero de N-acetilglucosamina y los mananos, que están compuestos de cadenas con cientos de moléculas de manosa, se agregan a las proteínas del hongo a través de enlaces N u O. También se comportan como PAMPs los ácidos nucleicos (AN) del hongo, siendo capaces de estimular una respuesta inmune potente. Los AN de la Cándida se reconocen como diferentes de los propios y son tratados como PAMP, mientras que el ADN extranuclear o el ARN extracelular, puede reconocerse como DAMP (Danger Associated Molecular Pattern) o alarmina porque son indicadores de daño celular (Kashem SW, 2016).

3.5.1. Inmunidad innata frente a Candida

Al penetrar en la epidermis se produce la transición de C. albicans del comensalismo a la patogenicidad, de levadura a la formación de filamentos hifales, lo que desencadena la respuesta inmune innata. Los PRR de los queratinocitos, tanto los de tipo Toll (TLR2 y TLR4) como dectin-1 y EphA2, pueden detectar PAMPs de la superficie celular de C. albicans. La detección de β-glucanos fúngicos por las células epiteliales se logra principalmente por EphA2, que activa la señalización de MAPK y STAT3 para inducir la secreción de citocinas inflamatorias y péptidos antimicrobianos por las células epiteliales (Swidergall M, 2018). Las células epiteliales secretan péptidos antimicrobianos (PAs, como LL37, histatinas y β-defensinas), que se fijan a la pared celular fúngica y la perforan, y citocinas proinflamatorias como IL-1β, IL-6, IL8, G-CSF, TNF e IL-36. La IL-8 es un quimioatrayente de neutrófilos desde la circulación hasta el sitio de la infección. Actúan rápidamente liberando ROS, responsables del estallido oxidativo fungicida, formando trampas extracelulares de neutrófilos (TEN) y liberando nuevos PAs durante la desgranulación. Por otro lado, C. albicans secreta candidalisina, una toxina peptídica que se acumula en el bolsillo de invasión y perfora y daña las células epiteliales. Este daño libera DAMPs (Danger Associated Molecular Patterns) o alarminas, que alertan pasivamente a las células inmunes profesionales.

Ahora bien, los macrófagos residentes y los neutrófilos son los dos componentes celulares fundamentales del SII. Contribuyen a la eliminación C. Albicans mediante la captación de células fúngicas y la fagocitosis de las mismas. Tras el reconocimiento de C. albicans por los receptores PRR innatos, ambos pueden fagocitar la levadura con el fin de capturarla y destruirla. La fagocitosis requiere una reorganización rápida de la membrana plasmática y del citoesqueleto, y la imposición de una fuerza mecánica para engullir la célula fúngica y atraparla dentro de un fagosoma. El fagosoma luego experimenta una serie de eventos de fusión de membranas formando fagolisosomas, compartimentos endosomales que promueven el acúmulo de enzimas microbicidas y líticas y la acidificación progresiva del orgánulo, para formar el fagolisosoma maduro. Para destruir el hongo, el fagocito lo expone a un pH bajo, un microambiente limitado de nutrientes y una potente mezcla de proteasas, especies químicas reactivas ROS y RNS, flujos de cationes y AMP. El entorno ácido, la privación de nutrientes, las especies reactivas de oxígeno y otras condiciones adversas pueden matar una gran cantidad de hongos. Además, tras la fagocitosis, C. albicans también puede experimentar una morfogénesis para generar hifas. En la forma hifal, activa el inflamasoma de la proteína 3 que contiene el dominio NOD y pirina (NLRP3), esenciales para la liberación por parte del macrófago de IL-18 e IL-1β proinflamatorias que promueven la actividad Th1/Th17 durante la infección (Walpole GFW, 2018). Al mismo tiempo, C. albicans intenta sobrevivir de varias maneras: regulando positivamente la vía de la arginina para generar sustancias alcalinas y alcalinizar el entorno de los fagolisosomas y secretando glutatión peroxidasa y otras proteínas antioxidantes o mediante el transporte de glucosa y la gluconeogénesis, en respuesta al estrés oxidativo y la deficiencia de fuentes de carbono. Por otra parte, el desarrollo de hifas dentro del fagolisosoma puede ayudar a C. albicans a evadir la muerte al inducir piroptosis, un tipo de muerte celular regulada que se produce en procesos inmunes contra infecciones y tumores. La piroptosis resulta en destrucción y muerte del macrófago y de la propia C. Albicans. Puede ser un mecanismo de escape de las C. albicans ingeridas por los macrófagos. Hace que se liberen IL-1 β e IL-18, promoviendo así la inflamación que destruye también al propio macrófago. La piroptosis produce una hinchazón desmesurada de la célula hasta que la membrana estalla, provocando una fuerte reacción inflamatoria. Los factores clave son las caspasas y las gasderminas (GSDM), que se unen a los componentes lipídicos de la membrana celular, causando poros que conducen a una muerte por lisis (Zhang FY, 2024).

En la inmunidad innata intervienen 4 familias de PRR que reconocen los PAMPs ubicados en la superficie de los hongos: receptores tipo Toll (TLR), receptores tipo lectina tipo C (CLR), receptores con dominio de oligomerización de nucleótidos tipo NOD (NLR) y receptores de helicasa RigI (RLR). Las proteínas TLR actúan como un botón molecular que enciende la inmunidad innata y regula la respuesta inmune adaptativa posterior. TLR2 y TLR4 identifican fosfolipomananos y mananos O-ligados (Swidergall M, 2019). Del reconocimiento de los ácidos nucleicos (AN) situados en el interior celular, ya sea en el núcleo o en el citoplasma, se encargan los TLR intracelulares TLR3, TLR7, TLR y TLR9. Los AN derivan de la captación de patógenos por endocitosis o por autofagia, que luego son transferidos al compartimento endolisosomal (Jannuzzi GP, 2019). Los TLR intracelulares se expresan principalmente en las células fagocíticas, TLR3 se expresa en células dendríticas mieloides, macrófagos, células epiteliales, células endoteliales y fibroblastos. Entre los subtipos de CD, TLR3 se expresa en gran medida en las CD convencionales humanas (CD141+), mientras que las CD plasmocitoides expresan TLR7 y TLR9. Tanto TLR7 como TLR9 se expresan en monocitos, macrófagos, CD y linfocitos B. TLR9 también se activa en los neutrófilos, mientras que TLR8 se expresa en todas las células mieloides. TLR8 y TLR9 son sintetizados en el retículo endoplasmático y posteriormente se transportan al endosoma, donde detectan los AN situados en el citoplasma. TLR3 reconoce ARN bicatenario (dsRNA) aunque se requiere una longitud mínima de 40 pares de bases. Tanto TLR7 como TLR8 reconocen el ARN monocatenario (ssRNA) de Candida spp. TLR7 reconoce secuencias ricas en guanina-uracilo (p.ej., UUGU, GUUC) y TLR8 requiere secuencias ricas en adenina-uracilo (p.ej., AUUU, UAUC). TLR9 reconoce también motivos citosina-guanosina (CG) no metilados del ADN de bacterias, virus y hongos (Jannuzzi GP, 2019). Entre los receptores CLR reconocen C. albicans, incluidos Dectin-1, Dectin-2, Mincle, DC-Sign y el receptor de manosa. Dectin-1 reconoce los β-glucanos fúngicos, y, con ello, a la activación del factor nuclear kappa B (NFκB) lo que desencadena la vía Card9-Syk y la respuesta de Th17 con la consiguiente liberación de citocinas (IL-2 e IL-10) y quimiocinas. Con la ayuda de TLR2, Dectin-1 también puede estimular las vías MAPK y NF-κB, desencadenando respuestas proinflamatorias. Dectin-2 reconoce α-mananos e induce la formación de trampas extracelulares de neutrófilos (NET) después de reconocer células de C. albicans no opsonizadas. También puede interactuar con el receptor Fc γ (FcR γ) para mediar en la inmunidad innata. Además, forma heterodímeros con Dectin-3 y se une a los α-mananos en las superficies de las hifas de C. albicans (Jannuzzi GP, 2019; Jannuzzi GP, 2020; Bojang E, 2021). Después del reconocimiento, el macrófago mantiene sus propios mecanismos especiales para fagocitar y matar a C. albicans.

Tras la activación de los PRR, comienza la cascada de señalización intracelular que desemboca en el núcleo para originar la producción de las citocinas proinflamatorias necesarias para el reclutamiento y la activación de las células inmunes efectoras. TLR7, 8 y 9 reclutarán la proteína adaptadora Myeloid differentiation primary response 88 (MYD88), que activará vías abajo la proteína TNF receptor associate factor 6 (TRAF6). TRAF6, a su vez, puede activar 3 vías distintas: 1) la subunidad alfa de la quinasa kappa-B (IKKα), que inducirá la activación del factor regulador de interferón 7 (IRF7), que finalmente se translocará al núcleo induciendo la producción de Interferones Tipo I (IFN-I); 2) la vía de las IKK que generarán la activación del factor nuclear κB (NF-kB) que, a su vez, se transcribirá en el núcleo para inducir la producción de citocinas y quimiocinas proinflamatorias; y 3) la vía de las protein quinasas activadas por mitógenos (MAPK), lo que producirá la transcripción de la proteína activadora 1 (AP1) que, igualmente, dará lugar a la síntesis de citocinas y quimiocinas proinflamatorias. Por otra parte, si TLR3 recluta a la proteína adaptadora TIR-domain-containing adaptor-inducing interferon-β (TRIF) se activará la proteína TRAF3 que puede iniciar otras 2 vías diferentes: 1) activación de IKKε/IRAK y posterior activación de IRF7, que se transcribirá en el núcleo y culminará en la producción de IFN-I; 2) activación de IKKε/TBK1 que inducirá la activación de IRF3, que se transcribirá en el núcleo y asimismo también resultará en la producción de IFN-I (Bercusson A, 2017; Jannuzzi GP, 2020; Bojang E, 2021).

3.5.2. Inmunidad adaptativa

El sistema inmunitario adquirido frente a los hongos implica principalmente a las células Th T CD4+, subtipos Th1 y Th17. Estas células promueven la fagocitosis de las células fúngicas a través de la liberación de las citocinas inflamatorias IFN-γ e IL-17A/F. Las células Th2 contrarregulan las respuestas Th1 y Th17, lo que puede favorecer la persistencia de los hongos, y promueven las manifestaciones alérgicas, mientras que las células T reguladoras (Tregs) mantienen el equilibrio homeostático entre estas respuestas y limitan la inflamación a medida que se elimina la infección.

Las células Th17 específicas para C. albicans juegan el papel principal, mientras que las células Th1, Th2 y CD8+ tienen un rol más secundario. Se ha comprobado una fuerte asociación de un déficit este subtipo de células T y de la señalización de IL-17 con un sobrecrecimiento fúngico descontrolado en la piel y las superficies mucosas (Puel A, 2020). Además, la expansión de células Th1 y Th17 específicas de hongos en respuesta a la colonización de la mucosa mejora la protección contra infecciones sistémicas posteriores por C. albicans en ratones (Shao TY, 2019). Las células T CD4+ se caracterizan por su capacidad de responder de manera específica al antígeno. La activación específica de antígeno de las células T naïf depende de sus interacciones con las células dendríticas que presentan el antígeno sobre las moléculas MHC-II y proporcionan señales de citocinas co-estimuladoras. La mayoría de las CD residen en tejidos periféricos muy cerca de la microbiota, donde interactúan con C. albicans. En respuesta a la activación mediada por PRR, las células dendríticas experimentan un programa de maduración y migran a los ganglios linfáticos de drenaje, donde encuentran, activan y preparan a las células T específicas de antígeno. Este proceso depende de una interacción estrechamente coordinada entre el SII y el SIA en cuanto al reconocimiento de los complejos péptido-MHC-II por parte de las células T a través de su receptor de células T (RCT) para que la respuesta sea específica para un antígeno determinado. Esta interacción se ve reforzada por moléculas de adhesión co-estimuladoras, que se inducen en la superficie de las CD en respuesta a la estimulación microbiana. Con estos condicionantes se realiza la sinapsis inmune. Finalmente, las citocinas del microambiente dirigen la diferenciación de las células T hacia los diferentes linajes Th y la inducción de factores de transcripción que determinan el destino (Wüthrich M, 2012).

Si bien los antígenos y las señales microbianas que inducen la polarización en las diferentes subpoblaciones son distintos, la conexión física entre el antígeno y el PAMP mejora la eficiencia del proceso de activación y diferenciación de las células T. Algunos de los antígenos de C. albicans identificados hasta ahora son proteínas de la pared celular glicosiladas, como Mp65 y Als3. Estas manoproteínas pueden servir como fuente de carga del antígeno MHC-II, así como de PAMP, y respaldan el proceso coordinado de presentación de antígenos y polarización de células T. La unión PRR-PAMP determina el perfil de citocinas que se producen y, por lo tanto, dirige el destino de la polarización de las células Th. Los mananos y los β1,3-glucanos, componentes de la pared celular fúngica, desencadenan firmas de citocinas IL-23, IL-6 e IL-1β, dependientes de Syk y CARD9, que en conjunto instruyen la diferenciación de Th17. La diferenciación Th17 se modula aún más por la dosis de antígeno y por señales específicas del tejido (Aggor FEY, 2024).

Las células Th17 producen la familia IL-17 de citocinas efectoras (IL-17A e IL-17F), así como IL-22. Estas citocinas actúan principalmente sobre las células epiteliales y controlan la expresión de genes vinculados a la defensa antimicrobiana y la reparación tisular. Las funciones de la IL-17A y la IL-17F están relacionadas y desempeñan papeles no redundantes en la defensa del huésped. De manera similar a IL-17A e IL17F, IL-22 también induce la liberación de péptidos antimicrobianos y contribuye al control de hongos. Se ha observado que IL-22 e IL-17A/F funcionan de manera no redundante durante la candidiasis orofaríngea (COF) y que IL-22 regula la capacidad de respuesta del epitelio a IL-17. Las células T CD4+ son la principal fuente de IL-17 durante las respuestas a C. albicans en los tejidos de barrera, pero también pueden producir IL-17 las células T CD8+ αβ en respuesta a C. albicans. Estas células y las linfoides innatas (ILC), que también secretan IL-27, pueden desempeñar un papel compensatorio en ausencia de células T CD4+. Se ha comprobado que la población de ILC productoras de IL-17 puede igualmente compensar la ausencia de células T αβ y γδ durante la COF aguda (Gladiator A, 2013, Aggor FEY, 2024).

Como resultado de la exposición a C. albicans en la microbiota, la mayoría de los humanos producen células Th17 de memoria específicas de C. albicans. En la piel, la expresión de CD69 y CD103 caracteriza a estas células Th17 de memoria específicas de C. albicans como células de memoria residentes en el tejido (Park CO, 2018). El mantenimiento de las células T específicas depende de la persistencia del hongo en el huésped. La relevancia de las células T de memoria residentes en el tejido para la inmunovigilancia local de C. albicans en los tejidos de barrera se confirmó recientemente en un modelo de comensalismo estable de C. albicans, donde las células T de memoria residentes en el tejido fueron suficientes para prevenir el sobrecrecimiento fúngico (Kirchner FR, 2021).

Las células T reguladoras (Tregs) FoxP3+ IL-2Rα(CD25+) son mediadores clave de la regulación inmunitaria para prevenir respuestas inmunitarias potencialmente dañinas. Estos Tregs confieren tolerancia inmunitaria a través de la expresión de IL-10 y TGF-β, el consumo de IL-2 y la expresión de receptores inhibidores que se dirigen a las células T directa o indirectamente a través de la modulación de la funcionalidad de las CD. Si bien las células Tregs dirigidas contra C. albicans están ampliamente expandidas en el repertorio de células T fisiológicas, probablemente contribuyen al mantenimiento de la homeostasis estable de C. albicans en los tejidos de barrera.

En resumen, existen suficientes estudios epidemiológicos, de asociación con síndromes de inmunodeficiencia celular, ensayos in vitro con células humanas primarias y varios modelos murinos de candidiasis superficial que destacan la importancia de la inmunidad Th17 durante la colonización por C. albicans de los tejidos epiteliales barrera y concluyen que IL-17 es esencial en la respuesta inmune contra C. albicans. Ello explica por qué los inhibidores de IL-17, como el secukinumab, utilizados para la psoriasis facilitan la aparición de candidiasis.