Neutrofili regolatori in neuroinfiammazione

The onset and progression of neurological disorders have recently been linked to neutrophils. The neutrophil-to-lymphocyte ratio has been proposed as a clinical marker for both ischemic stroke and multiple sclerosis (MS). A few recent studies have revealed the existence of neutrophils with immunosuppressive and protective roles in EAE mice. However, the identification and characterization of neutrophils with regulatory functions in patients with MS are still lacking. Here, we identified a subpopulation of neutrophils characterized by the expression of the regulatory ligand PD-L2 (or CD273) in both MS patients and mice with EAE. PD-L2+ neutrophils are more frequent during the active stages of human MS as well as during experimental neuroinflammation in EAE mice. In this study, we extensively characterized the expression of surface markers typically associated with immunosuppressive functions in humans using multiparametric flow and mass cytometry. By performing ex vivo co-culture experiments, we confirmed the suppressive action of PD-L2+ neutrophils on T lymphocytes. We then described the kinetics of PD-L2+ neutrophils in EAE mice and hypothesized the preferential recruitment of this population in the CNS through the CXCR2 axis. Finally, using transgenic mutant mice, we aimed to deplete this neutrophil population to understand its relative importance in the context of the disease. Overall, we speculate that PD-L2 may be a suitable candidate for identifying regulatory neutrophils in both MS and EAE, paving the way for innovative approaches to noninvasive diagnosis and cell therapies.

L'esordio e la progressione di alcune malattie neurologiche sono stati recentemente collegati ai neutrofili. Il rapporto tra neutrofili e linfociti è stato, infatti, proposto come un marcatore clinico per l’infarto cerebrale e per la sclerosi multipla (SM). Alcuni studi hanno recentemente rivelato l’esistenza di sottopopolazioni di neutrofili con un ruolo immunosoppressivo e protettivo nell’Encefalomielite Autoimmune Sperimentale (EAS), modello preclinico di SM. Tuttavia, è ad ora assente l’identificazione e la caratterizzazione di neutrofili con funzioni regolatorie in pazienti con SM. In questo elaborato abbiamo identificato una sottopopolazione di neutrofili caratterizzati dall’espressione di un ligando regolatorio, PD-L2 (o CD273), sia in pazienti con SM che in topi con EAS. I neutrofili PD-L2+ sono presenti in frequenza maggiore durante le fasi attive della SM, così come nella fase di massima neuroinfiammazione nei topi con EAS. Abbiamo estensivamente caratterizzato l’espressione di marcatori di superficie tipicamente associati in letteratura con funzioni immunosoppressive utilizzando tecniche come la citometria a flusso (FACS) e la citometria a massa (CyTOF). Tramite esperimenti di co-cultura ex vivo, abbiamo confermato l’azione soppressiva dei neutrofili PD-L2+ sui linfociti T. Abbiamo poi descritto la cinetica dei neutrofili PD-L2+ nei topi con EAS e ipotizzato un reclutamento preferenziale nel sistema nervoso centrale di questa popolazione tramite l’asse CXCR2. In fine, per capire la reale importanza di questa popolazione nel contesto della malattia, abbiamo utilizzato modelli murini transgenici per eliminare i neutrofili PD-L2+. Considerando tutti i dati da noi raccolti, speculiamo che PD-L2 possa essere un potenziale candiato per l’identificazione di neutrofili con attività regolatoria sia in SN sia in EAS, aprendo la strada per approcci innovativi in termini di diagnosi non-invasiva e terapie cellulari.