THE IMPACT OF CLEC4A4 DEFICIENCY ON CARDIOMETABOLIC DISEASES

Introduction and aim Dendritic cell immunoreceptor 2 (DCIR2 or Clec4a4) is a C-type lectin receptor mainly expressed by type 2 dendritic cells involved in T lymphocyte training. Since the strong involvement of the immune system in chronic cardiometabolic diseases, we decided to deep investigate the contribution of Clec4a4 in the development of atherosclerosis and obesity. Materials and methods Clec4a4-/- mice were crossed with Ldlr-/- or ApoE-/- mice to generate double or single KO on atherogenic backgrounds. Male and female littermates were fed for 12 weeks with a Western-Type Diet (WTD) to exacerbate atherosclerosis and histological and flow cytometry analysis were performed. Obesity and metabolic syndrome were induced by feeding Clec4a4-/- and WT male mice with a High-Fat Diet (HFD) for 20 weeks and in vivo glucose and insulin tolerance test and ex vivo histological and flow cytometry analysis were performed. Results Clec4a4 showed a proatherogenic role (-26% and -49% aortic plaque in DKO mice compared to ApoE-/- and Ldlr-/- respectively; p<0.05) with a major effect on circulating neutrophils on male mice (-59% and -47% on ApoE-/- and Ldlr-/- background respectively; p<0.05). Moreover, Clec4a4-/- male mice on Ldlr-/- background revealed an impact on plasma lipid distribution (-59% of cholesterol and -33% of triglycerides; p<0.01, p<0.05 respectively), not observed on ApoE-/- background. In parallel, the data from the obese model showed a comparable immunophenotype between Clec4a4-/- and WT mice after 20 weeks of diet, parallel to a similar hepatic and adipose parenchyma. The exception was represented by the distribution of immune cells within the liver which revealed a significant decrease of dendritic cells (-35%, p<0.05) mainly driven by conventional type 2 DCs impacting on Th2 polarization. Furthermore, Clec4a4-/- mice displayed alterations in the systemic metabolism with glucose intolerance without impacting downstream insulin pathways. Conclusions Our data showed a redundant role of Clec4a4 in the development of obesity, while a meaningless impact on hepatic dendritic cell distribution and glucose resistance. Our atherosclerosis experimental models showed a proatherogenic role for Clec4a4, with a major impact on circulating neutrophil amount. Future studies will be aimed at understanding the molecular mechanisms existing between this receptor and atherosclerosis.

Introduzione e scopo Dendritic cell immunoreceptor 2 (DCIR2 o Clec4a4) è un recettore prevalentemente espresso dalle cellule dendritiche di tipo 2 e modula la risposta immunitaria dei linfociti T. É ormai risaputo che nelle patologie metaboliche croniche la risposta immunitaria svolga un ruolo importante, non solo nell’eziopatogenesi, ma anche nel mantenimento della condizione patologica. Per questo motivo, abbiamo deciso di studiare il ruolo di Clec4a4 in due patologie endemiche caratterizzate da alterazioni di carattere metabolico come l’aterosclerosi e l’obesità. Metodi Per lo studio dell’aterosclerosi, modelli murini Clec4a4-/- e WT sono stati generati su background aterogeno Ldlr-/- o ApoE-/- e successivamente sottoposti a dieta ipercolesterolemica per indurre la formazione della placca aterosclerotica. Il fenotipo di questi modelli è stato valutato attraverso analisi istologiche, citofluorimetriche e il dosaggio lipidico. L’effetto del recettore Clec4a4 sullo sviluppo dell’obesità è stato valutato sui modelli Clec4a4-/- e WT sottoposti ad una dieta ad alto contenuto di grassi per 20 settimane. Sono stati esaminati parametri quali il peso e l’assunzione di cibo, il metabolismo glucidico e, successivamente, è stato valutato il profilo lipidico circolante, parallelamente a un’indagine immuno-fenotipica e istologica. Risultati I modelli sperimentali di aterosclerosi deficitari del recettore Clec4a4 hanno mostrato una significativa diminuzione della formazione della placca aterosclerotica (-26% e -49%, rispettivamente su background ApoE-/- e Ldlr-/-; p<0.05) e una diminuzione dei neutrofili circolanti (-59% e -47%, rispettivamente su background ApoE-/- e Ldlr-/-; p<0.05). Seppur queste evidenze vadano di pari passo nei due modelli di aterosclerosi, il modello doppio KO su background Ldlr-/- ha mostrato anche una diminuzione dei lipidi circolanti (-59% di colesterolo e -33% di trigliceridi plasmatici; p<0.01, p<0.05 rispettivamente). Il modello Clec4a4-/- sottoposto per 20 settimane a HFD non ha mostrato segni di alterazione nello sviluppo dell’obesità, così come della composizione immunitaria degli organi linfoidi primari e secondari, nel parenchima epatico e adiposo. Unica eccezione è rappresentata dal fegato, nel quale è stata osservata una diminuzione della componente dendritica (-35%, p<0.05) con effetto su una sottopopolazione specifica di linfociti T, i Th2, ma non sui markers infiammatori analizzati nel tessuto epatico. In parallelo, gli esperimenti in vivo hanno mostrano una maggior resistenza al glucosio del modello Clec4a4-/- rispetto ai controlli WT. Conclusione I nostri dati hanno evidenziato un ruolo ridondante di Clec4a4 nello sviluppo dell’obesità, mentre nel contesto aterosclerotico una forte influenza di questo recettore nello sviluppo della placca aterosclerotica con un maggior effetto a carico dei neutrofili circolanti. Sarà ulteriore oggetto di studio l’analisi del meccanismo alla base di questa alterazione.