Evaluación del efecto de metformina sobre la vía glicolítica y activación inmune de linfocitos T CD4+ activados en alta glucosa.

Abstract

Los linfocitos T CD4+ tienen un rol central en la respuesta inmune, tanto a nivel efector como regulador. El efecto de metformina sobre el inmunometabolismo de linfocitos T CD4+ ha sido escasamente estudiado y se desconoce su efecto en condiciones de alta glucosa, particularmente en relación a la vía glicolítica y su respuesta efectora. El presente estudio busca evaluar el efecto de metformina sobre la modulación de la vía glicolítica y la función efectora de linfocitos T CD4+ activados en condiciones de normo y alta glucosa. Se realizó un estudio con linfocitos T CD4+ obtenidos de sangre periférica, los cuales fueron activados y cultivados por 4 días con 3 concentraciones de metformina (0.1mM, 1mM y 4mM) en condiciones de normo (5,5mM) y alta glucosa (25mM). Se determinó la captación de glucosa mediante ensayo 2-NBDG y los niveles de glucosa, lactato y actividad de fosfofructoquinasa (PFK) por ensayo colorimétrico. Para la función efectora se evaluó proliferación, recuento, ciclo celular, marcadores de activación y secreción de citoquinas por citometría de flujo. Los resultados muestran que la metformina estimuló la captación y consumo de glucosa, producción de lactato y la actividad de la PFK; estos efectos fueron mayores en alta glucosa. La metformina redujo el recuento celular mediante la inhibición de la proliferación de linfocitos T CD4+, asociado a un arresto de ciclo celular en fase S/G2, tanto en normo como alta glucosa. A nivel de función efectora, la metformina aumentó los niveles de CD69 y la secreción de IL-4, pero disminuyó los niveles de CD25. En conclusión, la metformina inhibe la proliferación mediante mecanismos asociados a un arresto del ciclo celular con un aumento de las fases S/G2 a expensas de G1 en linfocitos T CD4+ activados. Pese al arresto, los linfocitos T CD4+ activados se mantienen en un estado metabólica, funcional y fenotípicamente activado.

CD4+ T lymphocytes play a central role in the immune response, both in effector and regulatory functions. The effect of metformin on the immunometabolism of CD4+ T lymphocytes has been scarcely studied, and its impact under high glucose conditions, particularly concerning the glycolytic pathway and effector response, remains unknown. This study aims to evaluate the effect of metformin on the modulation of the glycolytic pathway and effector function of activated CD4+ T lymphocytes under normo and high glucose conditions. A study was conducted using CD4+ T lymphocytes obtained from peripheral blood. These cells were activated and cultured for 4 days with three concentrations of metformin (0.1mM, 1mM, and 4mM) under normoglycemic (5.5mM) and hyperglycemic (25mM) conditions. Glucose uptake was determined using the 2-NBDG assay, and levels of glucose, lactate, and phosphofructokinase (PFK) activity were assessed by colorimetric assays. Effector function such as proliferation, cell count, cell cycle analysis, activation markers, and cytokine secretion were analyzed by flow cytometry. The results indicate that metformin stimulated glucose uptake/consumption, lactate production, and PFK activity, with greater effects under high glucose. Metformin inhibited the proliferation of CD4+ T lymphocytes, this is associated with an arrest in S/G2 phase within cell cycle. Regarding functional effector mechanism, metformin increased CD69 levels and IL-4 secretion, but decreased CD25 levels. Overall, Metformin inhibited proliferation through mechanisms associated with cell cycle arrest, leading to an increase in the S/G2 phases at the expense of G1 in activated CD4+ T lymphocytes. Despite the cell cycle arrest, activated CD4+ T lymphocytes remain metabolically, functionally, and phenotypically activated.