Generalidades sobre IFN-λ

Existen hasta la fecha cuatro miembros de la familia tipo III (IFN-λ1-4) ubicados en el cromosoma 19, denominados también: interleucina-29 (IL-29; IFN-λ1), IL-28A (IFN-λ2), IL-28B (IFN-λ3) e IFN-λ4. Este último no está expresado en todos los humanos (1,12, 25,26). Un polimorfismo de dinucleótido común en el locus de IFNλ, puede resultar en una variante de cambio de marco que crea un nuevo gen, denominado IFN-λ4, que codifica la proteína interferón-λ4, que es moderadamente similar a IFN-λ3, que induce la fosforilación de STAT1 y STAT2 y la expresión de ISG²⁷.

IFN-λ1-4 están estructuralmente relacionados con la familia IL-10 e interactúan con receptores heterodímeros específicos (una cadena de unión a ligando específica de IFN-λ (IFNλR1) y una cadena compartida de IL-10Rβ (subunidad además de los receptores para IL-10, IL-22 e IL-26)²⁸. Además, comparten similitudes funcionales con los IFN de tipo I, aunque IFN-λ es estructuralmente distinto, ambos señalizan a través de la vía del transductor de señal y activador de la transcripción (STAT) (STAT1, STAT2) de la Janus quinasa (JAK) (JAK1, TYK2) para inducir la transcripción de ISG y promover la actividad antiviral^1,29.

IFN-λ es importante en la inmunidad de las barreras epiteliales (células epiteliales del tracto respiratorio, intestinal y reproductivo, hepatocitos y queratinocitos). Son secretados principalmente por monocitos, CDp, queratinocitos y células epiteliales bronquiales como respuesta a una infección viral^30,31). También se expresa en los macrófagos, lo que da como resultado una mejora funcional mediada por IFN-λ al mismo tiempo que promueve su secreción de quimiocinas (CXCL10 (IP-10), CCL2 (MCP-1) y CCL19 (MIP-3B) y citocinas (TNF, IL1B, IL-12 e IL-18) para la función de las células NK (citotoxicidad) y la producción de IFNγ (25). Las células B humanas expresan IFNλR su estimulación promueve la expresión de ISG, generando producción de anticuerpos mediada por el receptor tipo Toll 7 (TLR7) y TLR8 y su diferenciación a plasmablastos (12). Algunos estudios sugieren que las células T (CD4 y CD8) podrían potencialmente adquirir capacidad de respuesta a IFNλ, por inducción de ISG^32).

Funciones del IFN-λ en las células del sistema inmunitario.

Las CD estimuladas con IFN-λ pueden aumentar la expresión de moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) de clase I y II, y niveles de moléculas coestimuladoras, que promueven la activación de las células T. Además, induce la proliferación de células T reguladoras CD4+ CD25+ Foxp3+ dependiente de IL-2³³.

La expresión de IFNLR en las células T es mínimo, algunos informes relacionan los IFN-λ con la desviación de las células T, hacia un fenotipo Th1³². Además, estudios recientes han demostrado que las células T CD4 pueden expresar el receptor específico de IFN-λ1, el cual reduce las respuestas Th2 existentes al suprimir las citoquinas (IL-4, IL-5, IL-13) y a su vez, aumenta las diferentes citocinas Th1 (IFN-γ, TNF). Por lo tanto, con la producción de estas citoquinas, los IFN-λ favorecen la generación de DC tolerogénicas que van a estimular al alza las funciones del IFN tipo I^34-36.

La señalización de IFN-λ en las células B, ha sugerido que el IFN-λ3 puede causar un aumento en la producción de IgG y la activación de las células B (12,36,37). En un estudio realizado por Goel RR, et al (17). demostraron que la supresión genética de IFNLR1 protege a los ratones de la desregulación inmunitaria y del daño orgánico en un modelo de Lupus inducido por TLR7, actuando, así como regulador para inhibir las respuestas inmunitarias de las células B y la producción de IgG^21,37).

Los neutrófilos expresan altos niveles de IFN-λR1; pero en estas células a diferencia de los linfocitos T y B, IFN-λ inhiben su reclutamiento y activación, evitando la amplificación de la inflamación³⁸. Estudios en neutrófilos de ratón muestran que los IFN-λ activan JAK2 e inhiben la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) en un modelo de inflamación intestinal. Este efecto estuvo mediado por la inactivación de RAC-alfa serina/treonina-proteína quinasa (AKT) mediada por JAK2 y este efecto dependía de la capacidad única de IFN-λ (no los interferones de tipo I) para activar JAK2³⁹.

Lo anterior sugiere que los IFN-λ pueden regular al alza o a la baja las respuestas celulares en entornos inmunoespecíficos. Sin embargo, se han encontrado resultados inconsistentes en diferentes modelos^29).

Señalización por IFN-λ

Los receptores de reconocimiento de patrones ubicados en el endosoma (TLR3/7/8/9), en la membrana celular (TLR4) o el citoplasma (secuencia activada por IFNγ (cGAS), proteína 5 asociada a la diferenciación de melanoma (MDA-5), detectan ácidos nucleicos virales para desencadenar una vía de señalización que da como resultado la producción de interferones tipo I y III. Los interferones tipo I y tipo III pueden activar tanto la JAK1 como la tirosina cinasa no receptora (TYK2), conduciendo a la fosforilación del transductor de señales y activación de la transcripción STAT, formando heterodímeros STAT1-STAT2. Estos heterodímeros interactúan con el factor regulador de interferón 9 (IRF9) para formar el complejo de transcripción del factor 3 del gen estimulado por interferón (ISGF3). ISGF3 se transloca al núcleo, donde puede unirse a secuencias de elementos reguladores estimulados por interferón (ISRE) y promover la expresión de ISG (IFI6, USP18, ZCCHC2, SERPING1, SP100, SAMD9, RSAD2, PHF11, HERC5, MX1, USP18, OAS2, LY6E, IFI27, PLSCR1)⁴⁰. Los interferones tipo I y tipo III también pueden promover la formación de homodímeros STAT1, que regulan al alza la expresión del factor regulador de interferón 1 (IRF1) y conducen a la producción de quimiocinas proinflamatorias (CXCL9,CXCL10, CXCL11). IFN-λ también puede señalar a través de una variedad de mecanismos no canónicos¹⁷ (Figura 1).

IFN-λ1-4 están estructuralmente relacionados con la familia IL-10 e interactúan con receptores heterodímeros específicos (cadena de unión a ligando específica de IFN-λ (IFNλR1) y cadena compartida de IL-10Rβ (una subunidad de los receptores para IL-10, IL-22 e IL-26), denominándose como receptor. Además, comparten similitudes funcionales con los IFN de tipo I, aunque IFN-λ es estructuralmente distinto, ambos señalizan a través de la vía del transductor de señal y activador de la transcripción (STAT) (STAT1, STAT2) de la Janus quinasa (JAK) (JAK1, TYK2) para inducir la transcripción de genes estimulados por interferón (ISG) y promover la actividad antiviral. Los interferones tipo I y tipo III pueden activar JAK1 como TYK2, conduciendo a la fosforilación del transductor de señales y activación de la transcripción (STAT) formado heterodímeros STAT1-STAT2. Estos heterodímeros interactúan con IRF9, para formar el ISGF3. ISGF3 se transloca al núcleo, donde puede unirse a ISRE y promover la expresión de ISG. Los interferones tipo I y tipo III también pueden promover la formación de homodímeros STAT1, que regulan al alza la expresión de IRF1 y conducen a la producción de quimiocinas proinflamatorias. IFN-λ también puede señalar a través de una variedad de mecanismos no canónicos. Modificado de 13. Elaboración: propia. 

GAS: secuencia activada por IFNγ; IFN: interferón; IFNAR: receptor de IFNα; IFNLR1: receptor 1 de IFNλ; IL-10RB: subunidad β del receptor de IL-10; IRF1: factor regulador de interferón 1; IRF9: factor regulador de interferón 9; ISG: genes estimulados por interferón; ISGF3: factor 3 del gen estimulado por interferón; ISRE: secuencias de elementos reguladores estimulados por interferón JAK1: Janus cinasa 1; TYK2: tirosina cinasa no receptora; USP18: peptidasa 18 específica de ubiquitina.

Es importante destacar que el sensor citosólico Ku70 parece estar preferentemente involucrado en el reconocimiento de IFN-λ en lugar de IFN tipo I^1,30 (Figura 2).

A.) Los IFN tipo III pueden ser inducidos por una infección viral o por inmunocomplejos, que son detectados por los PRR, especialmente TLR y RIG-I y RLR. Las moléculas de señalización diferencial conducen a la activación de NF-κB y IRF, finalmente, a la activación de las transcripciones del gen IFN. Los IFN secretados se unen a los receptores de IFN tipo III (IFNLR)1/receptor de interleucina-10 (IL-10R)2, de células vecinas y estimulan la producción de ISG a través de las vías JAK/STAT, lo que da como resultado la producción de varios efectores antivirales. La GMP-AMP sintasa cíclica (cGAS) transforma el ADN en dinucleótidos cíclicos (CDN), que pueden ser reconocidos por el estimulador de genes de interferón (STING). STING desencadena la activación de la quinasa 1 de unión al tanque (TBK1) para fosforilar IRF-3, involucrada en Ku70 e induce la transcripción de IFN de tipo III. B.) La inducción de IRF-1 depende de la expresión de IFNLR-1, ya que la sobreexpresión de IFNLR-1 aumenta la cantidad de quimiocinas CXC producidas en respuesta a IFN-λ a niveles similares a los provocados por IFN de tipo I. Estos hallazgos sugieren que la cantidad de IFNLR-1 es un determinante importante de la función de IFNλ. Modificado de 1,25. Elaboración: propia. 

DNA: ácido desoxirribonucleico; dsRNA: RNA de doble cadena; NF-κB: factor nuclear potenciador de la cadena ligera kappa de las células B activadas; FNLR1: receptor 1 de IFNλ; IL-10R: receptor de IL-10; IRAK1: Quinasa 1 asociada al receptor de interleucina-1; IRF: factores reguladores del interferón; ISG: genes estimulados por IFN; ISGF3: factor 3 del gen estimulado por interferon; JAK: Janus quinasa; MAVS: adaptador mitocondrial de señalización antiviral; MDA5: proteína 5 asociada a la diferenciación de melanoma; MYD88: respuesta primaria de diferenciación mieloide 88 ; RIP1: Proteína ligada al receptor 1; PRR: receptores de reconocimiento de patrones; RIG-I: receptores similares al gen 1 inducible por ácido retinoico; STAT: Transductor de Señal y Activador de Transcripción; TAK1: adaptador de la quinasa 1; STING: estimulador de genes de interferón; TRAFs: Factores asociados al receptor del factor de necrosis tumoral; TLR: receptores tipo Toll; TYK2: tirosina cinasa no receptora.

Fisiopatología del Lupus e IFNλ

En pacientes con LES, la producción aberrante de interferón tipo I es desencadenada por los ácidos nucleicos propios, originando inmunocomplejos autorreactivos, que a menudo se generan como subproducto de una deficiencia en la eliminación de células apoptóticas o por Netosis. En combinación con una pérdida de la señal de retroalimentación negativa, así como mutaciones en ISG. En respuesta a estos desencadenantes, existe una producción crónica de interferón tipo I en los sistemas inmunitarios innato y adaptativo, promoviendo la formación de homodímeros STAT1 que se unen al promotor IRF1, induciendo la expresión de IRF1. Este proceso induce la producción de más autoanticuerpos e interferón tipo I. Teniendo en cuenta que la vía de activación para interferón tipo I y tipo III es muy similar, se considera que una producción aberrante de interferón tipo I produce la desregulación la alza de IFN-λ, a través de ISG, interviniendo así en la fisiopatología del LES^{1,6,9,12,18,25,37).}

En pacientes con LES, los depósitos de complejos inmunes y la inflamación crónica subsiguiente en los tejidos contribuyen al daño orgánico irreversible. La CDp desempeñan un papel predominante en el bucle de autoamplificación que impulsa la producción de interferón tipo I, generando depósitos de inmunocomplejos, inflamación crónica tisular constante, contribuyen a la maduración de linfocitos B mediante la presentación de antígeno, y generación de autoanticuerpos^20,41. Además, el IFN-λ puede ser inducido directamente por el gen estimulador de IFN tipo 3 (ISGF3) u otros factores de transcripción inducidos por IFN, como IRF-1^1,16. Así mismo, IFN-λ no inducen suficiente expresión de IRF-1 para permitir la producción de quimiocinas. En particular, la inducción de IRF-1 depende de la expresión de IFNLR-1, ya que la sobreexpresión de IFNLR-1 aumenta la cantidad de quimiocinas CXC producidas en respuesta a IFN-λ a niveles similares a los provocados por IFN de tipo I. Estos hallazgos sugieren que la cantidad de IFNLR-1 es un determinante importante de la función de IFN-λ. Concluyendo teóricamente que podrían promover la inflamación si la expresión de IFNLR-1 es lo suficientemente alta como para inducir la expresión de IRF-1^{(17, 42,43)} (Figura 2).

Estudios en los hepatocitos humanos sugieren que IFNα puede aumentar la expresión de IFNLR1 y que este efecto depende del genotipo de IFN-λ3 (rs12979860 y rs8099917)⁴⁴.

Podemos decir que, en el LES, los autoanticuerpos que forman inmunocomplejos detectan los ácidos nucleicos propios de las células apoptóticas y las trampas extracelulares de neutrófilos (NET), lo que estimula a las CDp para que produzcan IFN tipo I y tipo III. Además, las células epiteliales producen IFN de tipo III. Tanto los IFN tipo I como III estimulan las CD y, por lo tanto, conducen a una activación inapropiada de las células T y B, que contribuyen a una mayor producción de citocinas proinflamatorias y autoanticuerpos^16,20,41.

Se demostró que la expresión de IFNλR-1 aumentaba en células B de memoria y vírgenes, y la estimulación de células B vírgenes por el receptor de células B (BCR) y por IFN-λ, indujo una mayor diferenciación a células plasmáticas. Asimismo, IFN-λ junto con la estimulación de TLR7/8 de células B aumentó la expresión del marcador de activación temprana CD69, IL-6 e IL-10, generando producción de anticuerpos y proliferación. Esta activación de las células B podría desempeñar un papel crucial en la fisiopatología del LES¹². En un estudio realizado por Goel et al.¹², afirmaron que los IFN tipo III tienen un papel fundamental en la inflamación lúpica asociada a TLR7. Promoviendo la no regulación inmunitaria a través de efectos inflamatorios localizados en la piel y los riñones. Concluyendo que genera mayor nefritis lúpica porque las células renales expresan el receptor de IFN-λ3 y podrían ser muy susceptibles a la apoptosis inducida por IFN-λ, lo que provoca inflamación, necrosis y daño renal. Por su parte los queratinocitos responden directamente al IFN-λ, produciendo moléculas proinflamatorias que se unen al receptor de quimiocinas CXCR3 y promueve el reclutamiento de monocitos y linfocitos con expresión aumentada de MHC-I, involucrado en potenciar la respuesta de células T CD8+, a los sitios de inflamación por quimiocinas asociadas (CXCL9, CXCL10, CXCL11).

IFN-λ podrían tener efectos sobre la tolerancia central y la selección de células T en el timo. IFN-λ se expresa constitutivamente en células epiteliales medulares tímicas (TMEC) y promueven la expresión de moléculas MHC de clase I en las TMEC. La expresión de MHC de clase I inducida por IFN-λ parece ser crucial para la selección efectiva de células T⁴⁵.

Por lo tanto, la señalización de IFN desregulada ahora se reconoce como una nueva familia de enfermedades denominadas "interferonopatías"⁴⁶. Estudios recientes han sugerido que quizás el 10% de nuestros genes están regulados por IFN, pero el IFN de tipo III induce un número limitado de genes y no se han definido transcritos únicos⁴⁷. Los pacientes con LES muestran un patrón más complejo de expresión génica¹⁶.

Correlación clínica entre IFN tipo III y LES (signos y síntomas de la enfermedad)

En un estudio de casos y controles realizado por Abdelraouf et al.²², en el año 2022, donde evaluaron los niveles séricos de IFN-λ3 en 40 pacientes (35 mujeres y 5 hombres) egipcios con LES y 40 pacientes controles, investigaron su potencial relación con el índice de actividad de la enfermedad del LES (SLEDAI). Obteniendo como resultado que los niveles séricos de IFN-λ3 fueron más altos en pacientes con LES (9,7 ± 12,47 pg/mL), en comparación con el control (5,13 ± 1,63 pg/mL) (p = 0,02). Se observaron correlaciones significativas entre IFN-λ3 sérico y serositis (r= 0,35, p= 0,03), consumo de la fracción del complemento 3 (C3, r −0,33, p= 0,04) y SLEDAI (r 0,34, p= 0,03). En el análisis de regresión multivariable, la serositis y SLEDAI (pero no C3) fueron predictores significativamente independientes de los niveles de IFN-λ3²². Estos resultados fueron consistentes con los de Amezcua-Guerra et al., quienes investigaron los niveles séricos de IFN-λ e IFN-α en pacientes con LES en México y reportaron un nivel significativamente mayor de IFN-λ3, pero no de IFN-λ1, IFN-λ2 e IFN-α^18).

En un metaanálisis realizado por Wang et al., en 2022, incluyeron 30.604 participantes de origen europeo, chino y tailandés. Utilizando datos epigenómicos públicos y loci de rasgos cuantitativos de expresión. Encontraron que una deleción de 1pb (pares de base) corriente arriba del gen para IFNLR-1 estaba asociada con LES. Lo que proporciona evidencia de un papel de la señalización de IFN-λ en el LES⁴⁷.

Otro estudio observacional realizado por Munes et al.⁴⁸, quería determinar si un polimorfismo en el gen IL28RA se asocia con AR y LES y subfenotipos de enfermedades específicas. Investigaron en 603 individuos brasileños (178 LES y 176 AR) y 249 controles. La variante IL28RA (rs4649203) se genotipificó mediante el ensayo TaqMan. Encontrando que el alelo rs4649203-G (menor) se asoció con la aparición de LES y AR y se demostró que es un factor de riesgo de serositis y anemia entre los pacientes con LES, así como un factor protector de vasculitis reumatoide y nódulos reumatoides en pacientes con AR, lo que sugiere una asociación con una forma más leve de la enfermedad.

El estudio realizado por Chen et al. Donde utilizaron ensayos de discriminación de alelos TaqMan para determinar los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) IFN-λ3/4 en 1.620 controles (701 hombres y 919 mujeres) y 1.013 (71 hombres y 760 mujeres) pacientes con LES de Taiwán, comparándolo entre pacientes con LES y controles y entre pacientes con LES estratificados por fenotipos clínicos. Concluyeron que todos los alelos principales de SNP IFN3/4 se asociaron significativamente con el riesgo de LES. Además, todos los SNP IFN3/4 de alelos menores se asociaron significativamente con la susceptibilidad a nefritis lúpica en comparación con los controles. También los niveles séricos elevados de IFN-λ3 se correlacionaron significativamente con la disminución del complemento (C3-C4) y la actividad elevada de la enfermedad⁴⁹. Por el contrario, otro estudio realizado por Juárez et al.²⁹, quisieron comparar si el SNP rs12979860 en el IFN-λ3/4 que se asoció significativamente con la susceptibilidad al LES en pacientes taiwaneses, también estaba asociado con la presencia de LES y nefritis lúpica en individuos mexicanos, así como con la expresión de varios ISG en pacientes con LES. En total, genotiparon 439 pacientes con LES y 358 controles para rs12979860 mediante PCR en tiempo real y se construyeron gráficos de discriminación alélica. El análisis de casos y controles reveló que rs12979860 no se asoció con la susceptibilidad al LES (OR 1,18, IC del 95 % 0,97-1,45, p = 0,08) ni con el riesgo de nefritis lúpica (OR 0,913, IC del 95 % 0,590-1,411, p= 0,682). Esta diferencia en los resultados con la investigación de Chen et al, pudo explicarse por poder estadístico inadecuado debido al tamaño de muestra limitado y/o las diferencias raciales y étnicas⁴⁹.

Un nuevo estudio realizado por Oke et al.⁵⁰, donde participaron 97 pacientes con LES y 322 controles, midieron la actividad de la enfermedad SLEDAI y la medida de actividad del lupus sistémico (SLAM), comparándolas con los niveles de IFN-α, IFN-λ1 e IFN-γ. Concluyendo que todas las mediciones de IFN fueron más altas en los pacientes con LES. La actividad alta de IFN tipo I se correlacionó con los niveles de IFN-γ e IFN-α y se asoció con LES activo en la mayoría de los dominios: pérdida de peso, fatiga, fiebre, erupción cutánea, linfadenopatía, artritis, nefritis y manifestaciones hematológicas. Los subconjuntos específicos de LES se vincularon con la regulación positiva de diferentes subtipos de IFN circulantes: IFN-γ alto para artritis, nefritis y anticuerpos anti-Ro e IFN-α alto para compromiso mucocutáneo y anticuerpos anti-Ro y anti-La. El IFN-λ1 alto aislado se asoció a anticuerpos antinucleosoma y LES menos grave; por lo que la afectación de diferentes órganos parece estar asociada a diferentes tipos de IFN. Se ha observado una mayor expresión de IFN-λ1 e IFNκ en la piel de pacientes con Lupus cutáneo, y en nefritis por Lupus; las biopsias renales muestran una mayor expresión de genes inducibles por IFN-λ y las CDp se acumulan en los glomérulos de pacientes con enfermedad activa¹⁶. La asociación con la serositis podría deberse a la abundancia de IFN-λ en las superficies epiteliales. Además, el aumento del IFN-λ aumenta los niveles de anti-dsDNA (51), y disminuyen los niveles del complemento⁵².