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17 junho, 2015 • 9:00 Enviado por Liliane Martins

A microbiota regulando respostas imunes no cérebro: everything is connected

Autora: Liliane Martins dos Santos, Departamento de Bioquímica e Imunologia – UFMG

       
   
     Micróglias são os macrófagos residentes do sistema nervoso central, importantes não só para a defesa mas também para a manutenção da homeostase no cérebro. Essas células são altamente especializadas, capazes de autorrenovação, o que mantém a população microglial por toda a vida. Entretanto, os mecanismos envolvidos na maturação e a ativação de micróglias ainda não foram bem esclarecidos. Um trabalho publicado na Nature Neuroscience** mostra que a microbiota pode estar envolvida nesses processos. 
      Um trabalho de 2014* já havia mostrado que a permeabilidade da barreira hematoencefálica encontra-se aumentada em animais germfree indicando um papel importante para a microbiota. Os pesquisadores do trabalho da Nature Neuroscience compararam animais germfree e animais com microbiota normal e observaram que na ausência de microbiota as células microgliais têm morfologia anormal e menor expressão de genes relacionados com a maturação e ativação. Não foram encontradas alterações em nenhum outro tipo celular entre os grupos de animais. Após estimulação com LPS, as células de animais germfree não foram capazes de se ativar nem produzir citocinas e quimiocinas importantes. As micróglias de animais germfree também não foram capazes de montar resposta eficiente após o desafio com o vírus da coriomeningite linfocítica (LCMV) indicando que as respostas imunes no sistema nervoso central estão diminuídas na ausência de microbiota. 
     Para avaliar se a constante exposição à produção microbianos seria necessária para a modulação das micróglias, os pesquisadores depletaram a microbiota residente com tratamento por via oral com antibióticos. Os camundongos depletados apresentaram micróglias com defeitos semelhantes aos observados nos animais germfree. Interessantemente, quando animais germfree foram colonizados com três bactérias selecionadas, as micróglias também apresentaram morfologia anormal e defeitos na ativação, sugerindo que a diversidade da comunidade microbiana é importante para prover sinais a essas células. Todos esses efeitos podem ser revertidos se os animais germfree são convencionalizados, ou seja, colonizados com uma microbiota normal. O mais surpreendente é que o tratamento com ácido graxos de cadeia curta (SCFAs), metabólico comum de bactérias comumente presentes no intestino, também foi suficiente para reverter os defeitos causados pela ausência da microbiota. Os pesquisadores também avaliaram se a sinalização necessária para a maturação das células microgliais estaria vindo de moléculas reconhecidas por TLRs. Entretanto, não foi observada nenhuma diferença quando comparados animais deficientes para os diferentes tipos de TLR, sugerindo o envolvimento de sinais moleculares mais complexos para o controle da ativação das micróglias no cérebro. 
    Como esses processos aconteceriam ainda não se sabe. Além disso, existe a pergunta: seria possível produtos microbianos provenientes de micróbios comensais alcançarem as células do sistema nervoso central? Como? Acho que essa já dá para especular um pouco, considerando o outro trabalho muito bacana* que saiu na Nature mostrando que ao contrário do que os pesquisadores achavam, o sistema nervoso central possui vasos linfáticos funcionais que conectam o cérebro a linfonodos cervicais profundos, o que possibilitaria a entrada e saída de células. Esse trabalho, é claro, é must read!
Microglias de camundongos SPF, germfree e germfree tratados com ácidos graxos de cadeia curta

Salter and Beggs, Sublime microglia: expanding roles for the guardians of the CNS. Cell, 2014.

Erny et al., Host microbiota constantly control maturation and function of microglia in the CNS. Nature Neuroscience, 2015.

Louveau et al., Structural and functional features of central nervous system lymphatic vessels. Nature, 2015