La lactato induce polarización alternativa (M2) de macrófagos bajo estimulación con lipopolisacárido in vitro mediante el receptor acoplado a proteína G 81

La lactato induce polarización alternativa (M2) de macrófagos bajo estimulación con lipopolisacárido in vitro mediante el receptor acoplado a proteína G 81

Introducción
La sepsis, una condición potencialmente mortal caracterizada por inflamación sistémica e inmunosupresión secundaria, sigue siendo un desafío crítico en medicina intensiva. La hiperlactatemia, un sello distintivo de la sepsis grave, se correlaciona con desenlaces clínicos desfavorables y mortalidad. Evidencia emergente sugiere que el lactato no solo actúa como un subproducto metabólico, sino que también modula respuestas inmunes. Este estudio investiga el papel del lactato en la regulación de la polarización de macrófagos bajo estimulación con lipopolisacárido (LPS) y explora la participación del receptor acoplado a proteína G 81 (GPR81) en este proceso.

Diseño Experimental y Metodología
Cultivo celular y grupos experimentales
Se utilizaron macrófagos murinos RAW 264.7 divididos en tres grupos principales:

1. Grupo Control 1: Macrófagos no tratados (sin LPS ni lactato).
2. Grupo LPS: Macrófagos estimulados con 100 ng/mL de LPS durante 24 horas.
3. Grupo LPS + Lactato: Macrófagos tratados con LPS (100 ng/mL) y lactato 10 mmol/L. La exposición al lactato duró 15 minutos, seguidos de 4 horas de incubación tras su eliminación.

Para los experimentos de silenciamiento de GPR81, se establecieron dos grupos adicionales:

• Grupo GPR81(–): Macrófagos transfectados con siRNA dirigido a GPR81 mediante Lipofectamina.
• Grupo Control 2: Macrófagos tratados con siRNA no específico.

Ensayos y mediciones

• Análisis de citocinas y quimiocinas: Se cuantificaron TNF-α, IL-6, IL-10, CCL-3, CCL-20, CCL-22 y CCL-24 en sobrenadantes mediante ELISA.
• Expresión proteica: Mediante Western blot se midieron niveles de GPR81 y GAPDH.
• Transfección con siRNA: Se administró siRNA Silencer Select para GPR81 dos veces, con intervalo de 24 horas, para garantizar silenciamiento efectivo.

Hallazgos Clave
El lactato modula la polarización de macrófagos bajo estimulación con LPS

1. Supresión de citocinas proinflamatorias:

   • El LPS aumentó significativamente TNF-α (P < 0,001) e IL-6 (P < 0,01) vs. Control 1.
   • El co-tratamiento con lactato redujo TNF-α en 45% e IL-6 en 38% (P < 0,05), indicando supresión de la polarización M1.

2. Cambios en perfil de quimiocinas:

   • El LPS incrementó quimiocinas M1 (CCL-3: P < 0,01; CCL-20: P < 0,05). El lactato redujo su expresión en 32% y 28%, respectivamente.
   • Por el contrario, el lactato elevó quimiocinas M2: CCL-22 (1,7 veces; P < 0,05) y CCL-24 (2,1 veces; P < 0,01).

3. Regulación positiva de GPR81:

   • El Western blot mostró un aumento de 2,5 veces en GPR81 en el grupo LPS + Lactato vs. LPS solo (P < 0,001).

El GPR81 media los efectos inmunomoduladores del lactato

1. Reversión de efectos con silenciamiento de GPR81:

   • En macrófagos GPR81(–), el lactato no suprimió TNF-α ni IL-6, con niveles similares al grupo LPS.
   • La supresión de CCL-3 y CCL-20 se abolió (P < 0,05 vs. Control 2), mientras que la inducción de CCL-22 y CCL-24 disminuyó en 41% y 53% (P < 0,01).

2. Mecanismos propuestos:

   • La activación de GPR81 por lactato atenúa la señalización de NF-κB inducida por LPS, reduciendo la liberación de citocinas proinflamatorias.
   • El aumento de CCL-22 y CCL-24 sugiere que el lactato promueve polarización M2 mediante vías dependientes de GPR81.

Discusión
Lactato e inmunopatología de la sepsis
La progresión de la sepsis involucra una fase hiperinflamatoria inicial seguida de inmunosupresión, donde la polarización de macrófagos es crucial. Este estudio demuestra el papel dual del lactato: suprime la inflamación M1 mientras favorece la polarización M2, alineándose con la fase inmunosupresora de la sepsis. El aumento de IL-10 (citocina antiinflamatoria) respalda su rol en la tolerancia inmune.

GPR81 como diana terapéutica
La participación de GPR81 en la inmunomodulación por lactato resalta su potencial terapéutico. Estudios previos en hepatitis inmune muestran que su activación reduce daño hepático al inhibir macrófagos. En sepsis, modular GPR81 podría mitigar inflamación excesiva en fases tempranas o potenciar inmunosupresión en etapas tardías.

Implicaciones clínicas y limitaciones

1. Observaciones contradictorias en citocinas:

   • Aunque el lactato redujo TNF-α e IL-6 in vitro, pacientes sépticos muestran niveles elevados de estas citocinas. Esta discrepancia podría deberse a interacciones celulares complejas in vivo.

2. Retos traslacionales:

   • La concentración de lactato utilizada (10 mmol/L) supera niveles fisiológicos (1–2 mmol/L). Sin embargo, su acumulación tisular local (ej. áreas hipóxicas) podría reflejar estas concentraciones.

3. Polarización M2 e inmunosupresión:

   • El aumento de CCL-22 y CCL-24 se correlaciona con falla en la eliminación de patógenos e infecciones secundarias en sepsis. Así, los efectos M2 del lactato podrían exacerbar la inmunosupresión, requiriendo estrategias terapéuticas balanceadas.

Conclusión
Este estudio establece al lactato como un regulador crítico de la polarización de macrófagos vía GPR81 bajo estimulación con LPS. Al suprimir citocinas (TNF-α, IL-6) y quimiocinas M1 (CCL-3, CCL-20) mientras potencia marcadores M2 (CCL-22, CCL-24), el lactato impulsa un reprogramación inmunosupresora en macrófagos. El silenciamiento de GPR81 abolió estos efectos, confirmando su rol central. Estos hallazgos fundamentan terapias dirigidas a la señalización lactato-GPR81 en sepsis, aunque se requiere validación in vivo para abordar brechas traslacionales.

doi.org/10.1097/CM9.0000000000000955