MATURE NEUTROPHILS AND GRANULOCYTIC PROGENITORS ISOLATED FROM PBSC DONORS DIFFERENTLY MODULATE T CELL FUNCTIONS

È comunemente accettato che, contrariamente a quanto si è pensato finora, i neutrofili non rappresentano una popolazione di cellule terminalmente differenziate e di vita breve. Infatti, l'esistenza di sottopopolazioni di neutrofili con eterogeneità fenotipica e funzionale è stata recentemente documentata sia nel topo sia nell'uomo; in particolare sebbene vi sia un generale consenso sulla definizione di sottpopolazioni granulocitarie come "immunosoppressive" sulla base della loro capacità di sopprimere le risposte dei linfociti T, i fenotipi e i meccanismi d’azione di queste cellule sono molto diversi. Al fine di ottenere una maggiore comprensione del fenotipo e stato di maturazione/attivazione delle sottopopolazioni di neutrofili immunosoppressori umani, in questo studio abbiamo isolato granulociti CD66b+ a bassa densità (LD) e a densità normale (ND) dal sangue periferico di donatori volontari sani riceventi il fattore di crescita G-CSF per la mobilizzazione di cellule staminali ematopoietiche (donatori di cellule staminali periferiche, PBSCs, o donatori G-CSF-mobilizzati), in cui la presenza di G-MDSCs è stata precedentemente descritta in letteratura. È importante sottolineare che al fine di distinguere la componente dei neutrofili maturi da quella dei granulociti immaturi presenti all'interno delle diverse frazioni di granulociti CD66b+ LD e ND, abbiamo valutato l'espressione dell'antigene XY** la cui espressione è specifica per neutrofili maturi segmentati all’ultimo stadio di differenziazione. I risultati ottenuti sino ad oggi suggeriscono che i neutrofili maturi antigene XY+, presenti nelle frazioni LD e ND di granulociti isolati da donatori G-CSF-mobilizzati sono in grado di inibire la proliferazione di linfociti T utilizzando meccanismi di contatto cellulare CD18-dipendenti ed il rilascio di arginasi I. Al contrario, granulociti immaturi CD66b+ antigen XY- presenti all'interno della frazione LD dei donatori G-CSF-mobilizzati sembrano manifestare un comportamento opposto in quanto potenziano le risposte delle cellule T utilizzando meccanismi di contatto cellulare CD18-dipendenti. Nell’insieme, i dati ottenuti da questo studio sottolineano l’importanza estrema di effettuare una valutazione accurata del fenotipo e dello stato di maturazione/attivazione delle differenti popolazioni di granulociti CD66b+ presenti in condizioni infiammatorie, quali infezioni, malattie autoimmunitarie e tumori, al fine di poter considerare di manipolare la funzione di queste cellule per interventi terapeutici. ** dal momento che i dati riportati in questa tesi sono ancora inediti, io definisco come "antigene XY" la molecola abbiamo utilizzato in questo studio per distinguere neutrofili maturi da popolazioni di granulociti immaturi.

It is commonly accepted that neutrophils do not represent a population of short-lived terminally differentiated cells as previously thought. Indeed, the existence of distinct neutrophil subsets with functional and phenotypic heterogeneity has recently been documented in both mice and humans; particularly there is a general consensus also on the definition of human neutrophil subsets as “immunosuppressive”, based on their ability to suppress T cell responses, but still the phenotypes and mechanisms reported for these cells are very diverse. To address this issue and to gain further understanding on the phenotype and maturation/activation status of human immunosuppressive neutrophil subsets, in this study we isolated low density (LD) and normal density (ND) CD66b+ granulocytes from the peripheral blood of normal volunteers receiving G-CSF administration for hematopoietic stem cell mobilization (peripheral blood stem cell donors, PBSCs, or G-CSF-mobilized donors), in which the presence of G-MDSCs has been reported before. Importantly, in order to be able to clearly distinguish among the mature and immature neutrophil components present within the different LD and ND CD66b+ cell fractions, we evaluated the expression of antigen XY** whose expression, among granulocytes, is specific for mature/segmented neutrophils at the latest stages of differentiation. Interestingly, we found that LD and ND CD66b+ antigen XY+ mature neutrophils from G-CSF-mobilized donors inhibited T cell proliferation via CD18-cell contact dependent mechanism and arginase I release. By contrast, CD66b+ antigen XY- immature granulocytes from G-CSF-mobilized donors manifested an opposite behavior, as they enhanced T cell responses via CD18-contact dependent mechanisms. Overall, our study highlight the extreme importance of carefully characterizing the phenotype and the maturation/activation status of the different subsets of CD66b+ cells present in inflammatory conditions, such infections, autoimmune disease and cancer, in order to consider the manipulation of the function of these cells for clinical intervention. **as the data reported in this thesis are still unpublished, I will define as “antigen XY” the molecule we utilized throughout this study to distinguish mature neutrophils from immature granulocyte populations.