Catecolamina induz mielopoiese no contexto de diabetes

 

Por: Bruno Marcel e Allana F. Da Costa Pessoa (doutorandos IBA-FMRP/USP)

 

Editora: Luciana Benevides

 

Vários trabalhos têm demonstrado uma comunicação entre o sistema nervoso e o sistema imune (1). No sistema digestivo, monócitos e mastócitos estão sob controle do sistema nervoso entérico, ambos atuando em conjunto para o controle do peristaltismo gastrointestinal (2). Além disso, tem sido demonstrado que macrófagos e linfócitos T podem ser estimulados por catecolaminas oriundas do sistema nervoso simpático (2,3). Em estudos recentes, a estimulação do nervo vago diminuiu a atividade pró-inflamatória de macrófagos por meio da ligação de catecolaminas a receptores β-adrenérgicos em linfócitos T (4). Na hematopoiese, a sinalização adrenérgica também atua promovendo a mobilização de células precursoras de monócitos para tecidos inflamados (5). No entanto, pouco se sabe sobre o papel do sistema nervoso simpático na diferenciação de células mielóides em condições inflamatórias. Nesse estudo (6) foi demonstrado que a mielopoiese no baço pode ser regulada pelo sistema nervoso simpático, no contexto de diabetes. Os leucócitos, monócitos e monócitos inflamatórios estão correlacionados positivamente com altas concentrações de norepinefrina, no soro de pacientes com diabetes do tipo 1. Além disso, foi demonstrado que a diabetes induz o aumento da diferenciação de células progenitoras granulocíticas e monocíticas (GMP) no baço, a partir de neurônios e de células mielóides esplênicas, por um mecanismo dependente da produção de catecolaminas e de receptores adrenérgicos do tipo 2 (Figura).

Figura

Figura: No contexto da diabetes, nervos esplênicos regulam a expressão de células mielóides tirosina hidroxilase+ (TH+), que aumentam a expressão de receptores de neuropeptídeos como o NPYR. Tanto os neurônios e células mielóides esplênicas produzem catecolaminas, que atua em receptores adrenérgicos do tipo beta 2, e induz a diferenciação de células progenitoras granulocítica-monocítica em células mielóides que contribuem para a inflamação e deposição de lipídeos em modelo de aterosclerose.

 

Referências

1. Veiga-Fernandes, Henrique, and Vassilis Pachnis. “Neuroimmune regulation during intestinal development and homeostasis.” Nature immunology 18.2 (2017): 116.

2. Muller, Paul Andrew, et al. “Crosstalk between muscularis macrophages and enteric neurons regulates gastrointestinal motility.” Cell158.2 (2014): 300-313.

3. Andersson, Ulf, and Kevin J. Tracey. “Neural reflexes in inflammation and immunity.” Journal of Experimental Medicine209.6 (2012): 1057-1068.

4. Wang, H., Yu, M., Ochani, M., Amella, C.A., Tanovic, M., Susarla, S., Li, J.H.,Wang, H., Yang, H., Ulloa, L., et al. “Nicotinic acetylcholine receptor alpha7 subunit is an essential regulator of inflammation”. Nature 421 (2003): 384–388.

5. Scheiermann, Christoph, et al. “Adrenergic nerves govern circadian leukocyte recruitment to tissues.” Immunity37.2 (2012): 290-301.

6. Vasamsetti, Sathish Babu, et al. “Sympathetic neuronal activation triggers myeloid progenitor proliferation and differentiation.” Immunity 49.1 (2018): 93-106.

Educação Continuada e Atualização em Imunologia – Cuiabá MT 9-11/11/18

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Promovido a partir de um esforço conjunto entre Instituições de ensino público (Universidade Federal de Mato Grosso -UFMT) e privado (Centro Universitário de Várzea Grande – UNIVAG e Universidade de Cuiabá – UNIC) – em conjunto com o Programa de Educação Tutorial (PET) Medicina UFMT, International Federation of Medical Students’ Association- Brasil (IFMSA), e apoio da Sociedade Brasileira de Imunologia (SBI), o evento acontecerá em Cuiabá – MT nos dias 09, 10 e 11 de novembro no auditório da UNIVAG. A meta é estimular o encontro entre pesquisadores de instituições de excelência com docentes, pós graduandos e acadêmicos da área de Ciências Biológicas, Biomédicas e da Saúde para discutir imunologia básica, questões sobre os avanços científicos relacionados às subáreas de conhecimento que envolvem a participação do sistema imune, temas inevitavelmente muito dinâmicos.

Segue a programação preliminar do evento:

09/11 (sexta):

Workshop – Desvelando a Imunologia da Básica a Clínica (18:00 – 21:30)
– Profa. Dra. Ziliani da Silva Buss (UFMT)
– Profa. Dra. Rosa Maria Elias (UNIC/UNIVAG)
– Prof. Dr. Francisco Monteiro forte (UNIVAG/UFMT)
– Profa. MSc. Deborah de Arruda Isoton (UNIVAG)

10 de novembro (sábado):

8:15 h às 8:30 Abertura (Boas-vindas): Imunologia sem Fronteiras – Profa. Dra. Ana Paula Lepique (USP), membro convidado da SBI;

8:30 h às 9:15 (palestra) Microbiota e Inflamação – Prof. Dr. Vinícius de Andrade Oliveira (UFABC).

9:15 h às 10:00 (palestra) Inflamassoma e o Sistema Imune – Profa. Dra. Alessandra Pontillo (USP).

10:00 h às 10:30 – Intervalo

10:30 h às 12:30 Mesa redonda: Imuno – Oncologia: Profa Dra Ana Paula Lepique (USP); Prof. Dr. Henrique Cesar Santejo Silveira (Hospital de Câncer de Barretos, Fundação PIO XII); Prof. Dr. João Paulo Martins do Carmo (UEG – Goiás)

14:00 h às 14:45 h (palestra) Imunotolerância – Prof. Dr. Alexandre Paulo Machado (UFMT)

14:45 h às 15:30 h (palestra) Cronoimunomodulação – Prof. Dr. Eduardo Luzia França (UFMT– Barra do Garças)

15:30 h às 16:00 h – intervalo

16:00 às 16:45 h (palestra) Imunogenética/histocompatibilidade – Profa. Dra. Flávia Galindo Silvestre Silva (Hospital Geral – Cuiabá);

16:45 às 17:30 h (palestra) Marcadores moleculares relacionados ao diagnóstico, susceptibilidade e imunidade em indivíduos clinicamente acometidos por hanseníase e seus contatos – Prof. Dr. Amilcar Sabino Damazo (UFMT/Cuiabá);

17:30 às 18:15 h (palestra) Simplificando a Citometria de Fluxo: conceitos básicos e inovações. Dr. Matheus Correa Costa (MERCK).

18:30 – 20:00 h Apresentação dos trabalhos científicos (banners)

11 de novembro de 2018 (domingo)

8:00 h às 9:30 h – Mesa redonda – Arboviroses circulantes em MT e sua relação com o SNC – Profa. Dra. Renata Dezengrini Slhessarenko (UFMT); Neuroinflamação por arbovírus – Prof. Dr. Jean Pierre Schatzmann Peron (USP) e Profa. Dra. Heloise Siqueira (UFMT);

9:30 h às 10:15 h – (palestra) Imunologia da relação materno-infantil – Profa. Dra. Adenilda Cristina Honório França (UFMT – Barra do Garças);

10:15 h às 10:15 h – Intervalo
10:15 h às 11:00 h – (palestra) Imunodeficiência Primária– Profa. Dra. Olga Takano (UFMT)
11:00 h às 11:45 h – (palestra) Alergias – Prof. Dr. Francisco Monteiro Fortes

(UFMT/Centro Universitário de Várzea Grande);
11: 45 h– Encerramento – Profa. Dra. Ziliani da Silva Buss

Mais informações e inscrições: http://imunologiamt2018.com.br Screen Shot 2018-08-07 at 12.15.10 AM

Anticorpos de camelídeos como estratégia para o desenvolvimento de produtos úteis ao diagnóstico e tratamento do envenenamento por toxinas animais

Marcos Barros Luiz; Soraya dos Santos Pereira; Naan Rodrigues Gonçalves; Juliana Pavan Zuliani; Andreimar Martins Soares; Rodrigo Guerino Stabeli; Carla Freire Celedonio Fernandes.

Apesar dos avanços tecnológicos relacionados a produção e ao controle de qualidade dos antivenenos, a soroterapia antiofídica enfrenta problemas relacionados com a eficiência de neutralização de toxinas em tecidos profundos, reações de hipersensibilidade e o elevado custo de produção. Entre as ferramentas de vanguarda para superar esses desafios, estão os nanocorpos de camelídeos. Os nanocorpos ou VHH são domínios monoméricos de reconhecimento antigênico, identificados em anticorpos funcionais constituídos apenas por cadeias pesadas, produzidos por lhamas, alpacas, camelos, dromedários, vicunhas e guanacos (Figura 1). Com cerca de 14 kDa, são capazes de reconhecer e neutralizar toxinas animais. O pequeno tamanho e alta similaridade com anticorpos humanos contribuem para a baixa imunogenicidade do insumo. Nanocorpos são estáveis a variações de temperatura e podem ser produzidos em diferentes formatos, seja por meio de sistema de expressão procarioto ou eucarioto. Utilizando a tecnologia Phage Display, o presente trabalho selecionou nanocorpos capazes de reconhecer e neutralizar a crotoxina, toxina majoritária do veneno da serpente Crotalus durissus terrificus, constituída por uma fosfolipase A2 (CB) e uma subunidade sem atividade tóxica (CA). Além da especificidade a venenos e toxinas do gênero Crotalus, os nanocorpos apresentaram  afinidade em escala nano ou micromolar e termoestabilidade. Ensaios in silico indicaram que o clone KF498604 interage com a interface CA-CB da crotoxina, parecendo bloquear o acesso ao substrato. Os VHHs selecionados podem ser alternativas para a construção de produtos úteis ao diagnóstico ou tratamento do envenenamento crotálico.

Figura 1. Representação esquemática de imunoglobulinas G (IgG) de camelídeos. IgG2 e 3 são desprovidas de CH1, cadeia leve e possuem uma única região de reconhecimento antigênico denominada nanocorpo ou VHH. Em IgG2, a ausência de CH1 é compensada pela região de dobradiça mais prolongada. Diferente da região variável da cadeia pesada de anticorpos convencionais, o VHH apresenta substituições de aminoácidos hidrofóbicos por hidrofílicos na FR2 (em roxo), além de alças CDR1 e 3 mais prolongadas (azul e verde). Apresenta ainda ponte dissulfeto entre os resíduos de Cys24(FR1)-Cys96 (FR3) canônica em VH/VHH (em vermelho), e podem apresentar pontes dissulfeto entre Cys52(FR2)-Cys106(CDR3) (em amarelo), estabilizando a alça CDR3 (Adaptado de KUBY et al., 2007; MUYLDERMANS, 2013).

Referencia:

LUIZ, M. B. et al. Camelid Single-Domain Antibodies (VHHs) against Crotoxin: A Basis for Developing Modular Building Blocks for the Enhancement of Treatment or Diagnosis of Crotalic Envenoming. Toxins, v.10, n. 4, p.142- 2018.

Vítimas do próprio sucesso: baixa cobertura vacinal e o risco do retorno da Polio

Autor: Dinler Amaral Antunes, Bacharel em Biomedicina pela UFRGS, Mestrado e Doutorado pelo PPGBM/UFRGS e pós-doutorado pela Rice University (Texas/EUA).

 

Neste post eu vou recapitular algumas notícias recentes sobre o retorno de doenças que estavam controladas. Isso não é nenhuma novidade para imunologistas ou profissionais da área da saúde, os quais vêm tentando alertar sobre a queda nas taxas de vacinação. A cobertura da vacina da pólio, por exemplo, deveria ser de 95% mas está em apenas 77% no Brasil (O Globo). Assim como outras 8 vacinas para crianças menores de 1 ano de idade, que também estão abaixo da meta. Em um mundo globalizado, onde as pessoas viajam e migram constantemente, isso representa uma vulnerabilidade gigantesca. Em 2016, a Organização Mundial da Saúde (OMS) considerou o Sarampo como sendo uma doença erradicada no Brasil, visto que não haviam sido registrados casos do vírus por mais de um ano (BBC Brasil). A última morte registrada havia sido em 2013, e tratava-se de uma criança de sete meses de idade, HIV positiva e portadora de sífilis (Estadão). Infelizmente, ao invés de mantermos nossas crianças seguras, estamos agora caminhando no sentido contrário. Surtos de Sarampo vem ocorrendo na Europa e nos Estados Unidos (BBC Brasil). Recentemente uma epidemia foi reportada na Venezuela (news24), cuja situação é agravada pela séria crise político-econômica. Isso não seria um problema para o Brasil, se a nossa população estivesse vacinada. Como a cobertura está baixa, estamos agora tendo uma epidemia em território nacional: mais de 995 casos confirmados (BBC Brasil, Washington Post). Pelo menos uma morte já foi confirmada em Manaus, onde o prefeito declarou situação de emergência (Estadão); 271 casos confirmados e mais de 1800 suspeitos. O estado do Amazonas registra 444 casos, enquanto o estado de Roraima registra 272 casos e quatro mortes (G1). Os estados de São Paulo, Rio de Janeiro, Rondônia e Rio Grande do Sul também constataram casos.

O Sarampo é extremamente infeccioso, por isso se espalha mais rápido e é um dos primeiros vírus a sair do controle. No entanto, conforme alerta a Unicef (O Globo), a baixa cobertura vacinal no Brasil poderá também permitir a ocorrência de outras epidemias, incluindo rubéola, difteria, coqueluche, hepatite A e até poliomielite (BBC Brasil, O Globo).

 

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Imagem publicada pelo site “Tudo do Mundo” (História da Pólio).

 

Conforme dados da OMS, em 1988 a cada 15 minutos 10 crianças no mundo se tornavam paralíticas por conta do vírus da poliomielite (G1). Nas duas décadas anteriores, 27 mil crianças brasileiras sofreram com a paralisia infantil (UOL). Graças ao desenvolvimento da vacina e um programa mundial de erradicação da poliomielite, apenas 12 casos foram registrados em todo o planeta em 2017 (G1). O Brasil registrou os últimos casos no começo da década de 90, recebendo certificado de zona livre da doença em 1994. Infelizmente, foi registrada a circulação do vírus em 23 países nos últimos três anos, incluindo casos na Venezuela (BBC Brasil). Segundo o Datasus, as vacinas contra poliomielite não alcançam a meta de vacinação no Brasil desde 2011. A menor taxa de vacinação ocorreu em 2016, quando apenas 43,1% dos municípios Brasileiros atingiram a meta (BBC Brasil).

Mas porque nós estamos deixando isso acontecer? Se existem vacinas e se elas são oferecidas gratuitamente pelo SUS, porque a cobertura da vacinação está caindo? O impacto negativo de movimentos anti-vacinas é evidente, conforme discutido em textos anteriores (Museu do Amanhã, SBlogI). A falsa associação entre vacinas e autismo mobilizou (e ainda mobiliza) pessoas contra as vacinas, e eventualmente outros estudos falhos ou fraudulentos ajudam a reviver as teorias conspiratórias (Forbes). Mas o movimento anti-vacinas não explica completamente as baixas taxas de vacinação (The Conversation), as quais são também impactadas pela deficiência do sistema educacional, desigualdades sociais, problemas no sistema de saúde, etc. De certo modo, o movimento anti-vacinas é só mais uma manifestação de um problema mais profundo. Nosso descaso com as vacinas parece refletir a nossa dificuldade de dar importância para ameaças que não vivenciamos diariamente. Conforme ilustrado na figura abaixo, com o passar do tempo nos esquecemos dos riscos da doença e começamos a nos questionar sobre os riscos do tratamento, chegando ao cúmulo de abrir mão das vacinas em prol de pseudociência e soluções mágicas.

 

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Figura publicada no Facebook pela página “Genética para Todos” (goo.gl/Wkum8Q).

 

Em conjunto com os antibióticos, as vacinas representam uma das maiores conquistas da medicina moderna. Mas as diferenças no uso destes tratamentos talvez ajudem a esclarecer nosso problema com as vacinas. Antibióticos são usados para combater infecções bacterianas. São normalmente administrados após a instauração do quadro infeccioso, ou de maneira profilática durante um procedimento que é propício à infecções. Ou seja, o paciente sente o corte da operação ou a febre decorrente da infecção, e ao se recuperar sabe que o antibiótico teve o efeito esperado. Independentemente da recuperação ter sido perfeita, o antibiótico não previne uma infecção futura. Então rotineiramente temos novas infecções e convivemos com pessoas infectadas, podendo novamente recorrer ao uso de antibióticos; pelo menos por enquanto (SBlogI). As vacinas, por outro lado, são administradas em indivíduos saudáveis, a maioria delas nos primeiros anos de vida. E se a cobertura populacional desejada é alcançada, a doença “desaparece”. Embora o impacto da introdução das vacinas seja óbvio do ponto de vista epidemiológico (veja infográfico interativo na Science News), ele é bastante subjetivo para o indivíduo. Embora ainda tenhamos alguns poucos brasileiros vivos que foram vítimas da paralisia infantil (O Globo, UOL), esta não é a principal preocupação na cabeça dos pais de hoje. Ironicamente, o sucesso da vacina da pólio foi tão grande que a “geração” que se beneficiou desta vacina “esqueceu” da gravidade da doença, se sentindo tão protegida a ponto de contribuir para o retorno desta doença por pura negligência. Não era comum os pais evitarem ou atrasarem a vacina da pólio quando a paralisia infantil ainda era tão “real” quanto é agora a microcefalia induzida pelo Zika.

De fato, estas “doenças do passado” também não são (ou eram) a principal preocupação na cabeça dos médicos. Antes do retorno do Sarampo, um médico ao tratar um paciente com determinados sintomas pensaria diretamente em doenças atuais como Dengue, Chikungunha e Zika (O Globo). Este aumento no número de virus suspeitos dificulta o diagnóstico e aumenta os riscos para o paciente. Infelizmente já é tarde demais para algumas crianças, pelo menos no que se refere ao Sarampo. Pode ser que este choque de realidade ajude a romper o transe da falsa segurança e nos ajude a superar outros problemas institucionais, sociais e econômicos que contribuem para as baixas taxas de vacinação. Só assim poderemos impedir o retorno da poliomielite e de outras perigosas doenças do passado.

 

O “doce balanço” entre a ativação de CD36 ou CD14, dita as consequências da produção de eicosanoides e citocinas induzidas pela peçonha do escorpião amarelo.

Por: Helioswilton Sales de Campos, PhD

Pós-Doutorando do Programa de Imunologia Básica e Aplicada – Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) – Universidade de São Paulo (USP)

 

Os acidentes escorpiônicos matam milhares de pessoas no mundo todos os anos. No Sul e Sudeste do Brasil, a principal espécie causadora desse tipo de acidente é o Tityus serrulatus, ou escorpião amarelo. A peçonha desse escorpião (TsV) induz reação inflamatória descontrolada e tem como principal agravante o desenvolvimento de edema pulmonar agudo, o que frequentemente resulta em morte. Sabe-se que na inflamação induzida pelo TsV há uma rede complexa de citocinas, receptores imunes e eicosanoides, que geram um espectro de respostas que podem resultar em inflamação excessiva e perda da homeostase. Apesar das complicações em decorrência da picada serem conhecidas, os mecanismos envolvidos na interação entre o veneno e o sistema imune ainda não foram totalmente esclarecidos.

O grupo da Profa. Lúcia H. Faccioli demonstrou que o TsV e sua principal toxina (Ts1), são reconhecidos por TLR2, TLR4 e CD14 e ativam NF-κB, o que promove a liberação de leucotrieno B4 (LTB4), prostaglandina E2 (PGE2), IL-6 e TNF-α(1). Posteriormente, o grupo demonstrou que um dos mecanismos de atuação do TsV se dá pela ativação de NLRP3, resultando em produção de PGE2, que por sua vez, leva a produção de IL-1β(2). Adicionalmente, também foi observado que LTB4 e PGE2 possuem papeis antagônicos no desenvolvimento da inflamação induzida pelo TsV. Enquanto o primeiro possui ação anti-inflamatória, o segundo, está associado ao desenvolvimento da inflamação e piora clínica(2). Apesar dessas descobertas importantes sobre a fisiopatologia da inflamação induzida pelo TsV, ainda não estava claro como os receptores de reconhecimento de padrões (PRRs) que são sensibilizados pelo TsV, induzem a produção de eicosanoides e consequentemente controlam a ativação e produção de IL-1β e o desenvolvimento da inflamação.

Recentemente, o grupo demonstrou que o TsV é reconhecido pelos receptores CD36 e CD14, o que parece influenciar diretamente na produção de LTB4 e PGE2, respectivamente, e na modulação da produção de IL-1β(3). A hipótese do envolvimento desses dois receptores no desenvolvimento da inflamação induzida pelo TsV, surgiu a partir da observação de dois aspectos importantes: dados anteriores do grupo envolvendo o papel do CD14 na produção de PGE2, ativação do inflamassoma e produção de IL-1β, após desafio com TsV(1) e, da participação do CD36 na ativação do inflamassoma e maturação de IL-1β(4). Diante disso, os autores buscaram, com sucesso, determinar o papel desses receptores na produção de citocinas e mediadores lipídicos no curso da inflamação induzida pelo TsV.

A sensibilização do CD14 parece induzir a ativação e liberação de PGE2/cAMP/IL-1β, o que resulta no desenvolvimento de inflamação e edema, características fundamentais para a fisiopatologia do envenenamento e altas taxas de mortalidade observadas. Por outro lado, a ativação do CD36 pelo TsV, influencia a mudança no perfil de produção de mediadores lipídicos favorecendo a produção de LTB4, como consequência, foi observada supressão do eixo inflamatório PGE2/cAMP/IL-1β e redução da mortalidade (Fig. 1). Esses mecanismos foram observados em modelos experimentais utilizando camundongos deficientes para os receptores CD14 ou CD36, além de células mononucleares de sangue periférico provenientes de humanos.

Em conclusão, os autores sugerem que a modulação dos PRRs CD36 ou CD14, possui papel fundamental no curso da inflamação induzida pelo TsV e que pode ser explorada como opção terapêutica no tratamento do envenenamento pela peçonha desse escorpião. Além disso, o papel desses receptores no metabolismo de eicosanoides e ativação do inflamassoma, precisa ser explorado em outros modelos experimentais de inflamação.

 

resenha2

Figura 1: Mecanismo de interação entre moléculas (Ts1) da peçonha do Tityus serrulatus e células do sistema imune. Figura 7 do artigo publicado por Zoccal et al, 2018 (3).

 

Referências

  1. K. F. Zoccal et al., TLR2, TLR4 and CD14 recognize venom-associated molecular patterns from Tityus serrulatus to induce macrophage-derived inflammatory mediators. PLoS One 9, e88174 (2014).
  2. K. F. Zoccal et al., Opposing roles of LTB4 and PGE2 in regulating the inflammasome-dependent scorpion venom-induced mortality. Nat Commun 7, 10760 (2016).
  3. K. F. Zoccal et al., CD36 Shunts Eicosanoid Metabolism to Repress CD14 Licensed Interleukin-1beta Release and Inflammation. Front Immunol 9, 890 (2018).
  4. F. J. Sheedy et al., CD36 coordinates NLRP3 inflammasome activation by facilitating intracellular nucleation of soluble ligands into particulate ligands in sterile inflammation. Nat Immunol 14, 812-820 (2013).

 

Com uma pequena ajuda do citomegalovirus

Por: Maurício Menegatti Rigo, Ph.D.

Quem está envolvido com a área acadêmica sabe: a primeira rejeição a gente nunca esquece (nem a segunda, a terceira, a quarta, …). Minha primeira vez foi em 2009, depois de submeter meu primeiro artigo. Aquele sentimento de “vou descobrir a cura para essa doença” foi instantaneamente substituído por tristeza, cólera e ansiedade frente à rejeição e (muitos!!) alguns duros comentários. Mas, no meu caso, esses sentimentos estavam associados a minha juventude e falta de experiência. Com o tempo, aprendi a olhar para o trabalho de forma mais clínica, tentando identificar os motivos que levaram à rejeição e o que podia ser feito para melhorar. Mas o que isso tem a ver com o tópico deste texto? É por que o artigo que vou comentar aqui muito me lembrou uma das frases escritas pelo revisor da minha primeira rejeição: “Do not use the word ‘prove’. We can only disprove in science.” Traduzindo, “Não use a palavra ‘provar’. Na ciência, podemos apenas refutar”. E foi o que Smithey e colaboradores fizeram neste artigo (1), refutaram uma ideia que era amplamente defendida por imunologistas e virologistas.

Durante algum tempo pensou-se que a deficiência na geração da resposta imunológica em pessoas idosas era, entre outros fatores, decorrente da infecção com o citomegalovírus (CMV), um vírus bastante comum pertencente à família dos herpesvírus, o que ocasionaria um estreitamento na resposta imunológica em prol do combate de um único vírus, diminuindo a variabilidade de resposta contra outros patógenos (2). Esse raciocínio é lógico se levarmos em consideração que o CMV consegue se replicar em vários tecidos, pode persistir ao longo da vida com intervalos entre latência e reativação e tem envolvimento direto com a imunidade inata e adaptativa (3,4,5,6). Mas, por vezes, o lógico pode estar invisível aos olhos se não temos todas as peças do quebra-cabeça para montá-lo. E é aqui que, mais uma vez, vemos a importância da ciência em nossas vidas. Os autores não provaram o seu ponto, mas sim, mostraram uma série de evidências refutando o pensamento lógico atual e estimulando o leitor a pensar a partir de uma perspectiva diferente.

Mas vamos falar do artigo e dos resultados! Os autores usaram como modelo animal camundongos C57BL/6, separando-os em três grupos: (i) camundongos adultos (18 semanas), (ii) camundongos idosos não infectados com CMV (CMV, 20 meses) e (iii) camundongos idosos que foram infectados com CMV ainda na fase adulta, ou seja, estiveram com o vírus incubado por 15 meses (CMV+, 20 meses). O foco principal do trabalho foi comparar o pool de células T e seus receptores (TCRs) entre os três grupos após infecção com Listeria monocytogenes expressando ovalbumina (Lm-OVA) e desafio com o peptídeo OVA257-264(SIINFEKL), focando no clonotipo (cada sequência única de aminoácidos da região CDR3-BETA) e no repertório dos TCRs (frequência de cada clonotipo).

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Figura 1. O reconhecimento do peptídeo SIINFEKL (OVA257-264) ocorre, principalmente, através do contato da alça CDR3-BETA do TCR (domínio V-BETA) no contexto do MHC de classe I. (Modificado do artigo “Immunoglobulin and T Cell Receptor Genes: IMGT(®) and the Birth and Rise of Immunoinformatics, 2014”)

Os resultados foram realmente surpreendentes, pois foram de encontro ao que se esperava encontrar. A primeira observação dos autores foi uma mudança no padrão usual de clonotipos e repertório de TCRs. Enquanto camundongos adultos e idosos CMV­ apresentaram sequências similares de CDR3-BETA e um mesmo tipo de clonotipo (TRBV12-1 e TRBJ1-2), camundongos idosos CMV+ apresentaram uma maior variedade de clonotipos e tamanhos diferentes de CDR3-BETA. Nesta mesma linha, os autores também averiguaram que enquanto camundongos idosos CMV mobilizaram dois ou três clones no repertório de TCRs inteiro para gerar 75% da resposta, 17 diferentes clonotipos foram recrutados para realização do mesmo grau de resposta em camundongos idosos CMV+. Isso já começou a apontar para uma maior diversidade de células T envolvidas na resposta imunológica, ao contrário do pensamento atual.

Os autores também verificaram que cerca de 30% dos clonotipos de TCRs encontrados em camundongos adultos eram também encontrados em camundogos idosos CMV, enquanto que em camundongos idosos CMV+ esse número baixou para menos de 15%. Associado a isso, a maior parte dos clonotipos em camundongos idosos CMV possuíam um motivo “PR” (prolina-arginina) conservado nas alças CDR3-BETA, o que não aconteceu em camundongos idosos CMV+, onde esse motivo “PR” estava claramente diminuído. Em conjunto, esses dados sugerem um maior estreitamento do repertório de TCRs em camundongos idosos não infectados com CMV, indo ao encontro dos achados de que a diversidade da resposta é maior em camundongos idosos infectados com CMV.

Para fechar o artigo, mais um resultado interessante. As sequências de CDR3-BETA foram analisadas por sequenciamento nos três grupos, antes e após a infecção com Lm-OVA (Tabela 1). A conclusão foi que o estreito repertório de TCRs encontrado em camundongos idosos CMV não se deve à ausência de clonotipos, uma vez que eles estão presentes antes da infecção. Duas hipóteses são levantadas: ou o sistema imunológico falhou no recrutamento desses clonotipos, ou não conseguiu manter a resposta efetora, o que não aconteceu nos camundongos idosos CMV+.

Tabela 1. Análise da presença de clonotipos de TCR nos grupos estudados, antes e após desafio com Lm-OVA (Modificado de “Lifelong CMV infection improves immune defense in old mice by broadening the mobilized TCR repertoire against third-party infection.”)

Clonotipo de TCR Sequência presente?
Pré-infecção com Lm-OVA Pós-infecção com Lm-OVA
Adulto Idoso CMV Adulto CMV+ Adulto Idoso CMV Adulto CMV+
CASSLGGSYEQYF SIM SIM SIM SIM NÃO SIM
CASSLGNSDYTF SIM SIM SIM NÃO NÃO SIM
CASSLDEQYF SIM SIM SIM NÃO NÃO SIM
CASSLGEQYF SIM SIM SIM NÃO NÃO SIM
CASSLGGGAETLYF SIM SIM SIM NÃO NÃO SIM
CASSLGNQDTQYF SIM SIM SIM NÃO NÃO SIM
CASSLGTGGYEQF SIM SIM SIM NÃO NÃO SIM
CASSLNTEVF SIM SIM SIM NÃO NÃO SIM
CASSPGLGGYEGYF SIM SIM SIM NÃO NÃO SIM
CASSLRNSDYTF SIM SIM SIM SIM NÃO NÃO
CASSRGANSDYTF SIM SIM SIM SIM NÃO NÃO

 

Aqui, procurei focar em alguns dos principais achados do artigo. De modo geral, se olharmos a partir da perspectiva de que uma maior diversidade de clonotipos de TCR são recrutados para o local da resposta, o CMV parece ter mais efeitos positivos do que negativos sobre a resposta imunológica. Vale ressaltar que os dados foram mostrados para modelos animais. Os próximos passos provavelmente envolverão o estudo da infecção no contexto humano.  Retomando a frase da minha primeira rejeição, nada está provado. Mas evidências sugerem fortemente em prol do autor. E aí? Vai refutar?

 

Referências

  1. Smithey, MJ; Venturic, V; Davenportc, MP; Buntzmand, AS; Vincente, BG; Frelingera, JA; Nikolich-Žugich, J. Lifelong CMV infection improves immune defense in old mice by broadening the mobilized TCR repertoire against third-party infection. PNAS, 2018.
  2. Pawelec, G; McElhaney, JE; Aiello, AE; Derhovanessian, E. The impact of CMV infection on survival in older humans. Curr Opin Immunol, 2012.
  3. Hengel, H; Brune, W; Koszinowski, UH. Immune evasion by cytomegalovirus—survival strategies of a highly adapted opportunist. Trends in Microbiology, 1998.
  4. Babić, M; Krmpotić, A; Jonjić, S. All is fair in virus-host interactions: NK cells and cytomegalovirus. Trends in Molecular Medicine, 2011.
  5. Amsler, L; Verweij, MC; DeFilippis, VR. The tiers and dimensions of evasion of the type I interferon response by human cytomegalovirus. Journal of Molecular Biology, 2013.
  6. McSharry, BP; Avdic, S; Slobedman, B. Human cytomegalovirus encoded homologs of cytokines, chemokines and their receptors: roles in immunomodulation. Viruses, 2012.

Toda célula merece uma morte digna e o AhR se encarrega disso

 

Por: Paulin Sonon e César Speck-Hernandez (Doutorandos IBA/FMRP-USP)

 

Editora: Luciana Benevides

 

Figura

Imagem retirada de Collison, 2018 (5)

 

Quando uma célula entra em apoptose, ela precisa ser fagocitada e eliminada em um processo conhecido como eferocitose, que cumpre um papel importante na homeostasia dos diferentes tecidos, sendo os macrófagos os principais atores desse processo. Porém, quando a eferocitose apresenta defeitos e os macrófagos não conseguem eliminar essas células da maneira correta, uma resposta inflamatória grave pode ser desencadeada como acontece, por exemplo, no caso do Lúpus Eritematoso Sistêmico (SLE) (1). De fato, é sabido que em pacientes com Lúpus, uma das principais razões da resposta inflamatória exacerbada e o dano tecidual observado, é consequência do acúmulo das células apoptóticas nos tecidos.

Parte dos mecanismos que controlam as respostas de macrófagos contra as células apoptóticas são conhecidos, porém não é claro quais sinais levam à indução de uma resposta anti-inflamatória tolerante antes de uma resposta inflamatória. Sendo assim, é sabido que o AhR (Aryl Hydrocarbon Receptor and also trancription fator) tem um forte poder imunomodulador e também tem sido descrito como importante na supressão da doença autoimune como EAE (experimental autoimune encephalomyelitis) (2,3), cujo trabalho inspirou os pesquisadores para elaborar a hipótese de que o AhR poderia ter um papel importante na eferocitose.

Shinde e colegas (4), usaram uma abordagem muito interessante para testar sua pergunta biológica: ela consistia do uso de um modelo de eferocitose onde macrófagos eram diferenciados e colocados em co-cultura com células tímicas apoptóticas as quais eram geradas previamente através do uso de irradiação. Curiosamente, na presença das células apoptóticas os macrófagos apresentaram uma ativação significativa da via do AhR junto com uma maior expressão de citocinas anti-inflamatórias como IL-10 e TGF-β e, em contrapartida, os macrófagos derivados de animais AhR KO (Ahr -/-) ou tratados com um inibidor de AhR, não só não apresentavam o mesmo perfil anti-inflamatório mas também mudavam completamente para um perfil inflamatório com alta expressão de citocinas como TNF-α, IL1-β e IL12p40.

No entanto, ainda faltava entender qual o mecanismo que estaria levando à ativação do AhR nos macrófagos. Considerando que alguns dados da literatura mostram que células apoptóticas podem ativar TLR9 através de dsDNA, os autores se concentraram nesse potencial mecanismo. Interessantemente, observaram que quando as células apoptóticas eram tratadas com DNAses ou os macrófagos eram derivados de camundongos TLR9 -/-, as células apoptóticas não conseguiam ativar a via AhR nem gerar uma resposta anti-inflamatória, demonstrando que os macrófagos em presença de células apoptóticas fagocitam e ativam AhR via TLR9.

Já foi demonstrado que a eferocitose de células apoptóticas apresentava defeitos em algumas doenças autoimunes como o caso do SLE (1), instigando os autores a procurar entender se a modulação farmacológica do AhR poderia ter um efeito sobre o desenvolvimento da doença. Em primeiro lugar, eles observaram que camundongos onde o AhR era deletado unicamente em células mieloides desenvolviam autoimunidade – indicando um papel potencial do AhR no controle da autoimunidade espontânea. Em segundo lugar, foi observado que em camundongos que desenvolvem Lúpus de maneira espontânea, a inibição do AhR piora significativamente a doença, enquanto que o uso de um agonista potencializa uma resposta anti-inflamatória que melhora não só os sintomas da doença, mas também a sobrevida e o dano tecidual, indicando que o AhR poderia ser um potencial alvo terapêutico no controle de doenças autoimunes como Lúpus.

Referências

  1. Kumar S, Birge RB (2016) Efferocytosis. Curr Biol 26:R558–R559. doi: 10.1016/j.cub.2016.01.059.
  2. Mezrich JD, Fechner JH, Zhang X, et al (2010) An Interaction between Kynurenine and the Aryl Hydrocarbon Receptor Can Generate Regulatory T Cells. J Immunol 185:3190–3198. doi: 10.4049/jimmunol.0903670.
  3. Quintana FJ, Murugaiyan G, Farez MF, et al (2010) An endogenous aryl hydrocarbon receptor ligand acts on dendritic cells and T cells to suppress experimental autoimmune encephalomyelitis. Proc Natl Acad Sci USA 107:20768–20773doi: 10.1073/pnas.1009201107.
  4. Shinde R, Hezaveh K, Halaby MJ, et al (2018) Apoptotic cell-induced AhR activity is required for immunological tolerance and suppression of systemic lupus erythematosus in mice and humans article. Nat Immunol 19:571–582. doi: 10.1038/s41590-018-0107-1.
  5. Collison J (2018) AhR controls tolerance to cell debris. Nat Rev Rheumatol. doi: 10.1038/s41584-018-0024-6.

Linfócito T folicular: uma gordurinha ajuda a inflamar

 

Por Isabel Guerra e Bruno Marcel (doutorandos IBA/FMRP-USP)

Editora: Luciana Benevides

 

Aterosclerose é uma doença inflamatória das regiões sub-endoletiais das artérias, que causa uma limitação do fluxo sanguíneo, e está entre as principais causas de morte no mundo. A doença é caracterizada por inflamação, acúmulo de lipídeos, morte celular e fibrose. Além do papel essencial da hiperlipidemia na aterogênese, já foi demonstrado um papel importante de células do sistema imune no desenvolvimento da aterosclerose1.

Macrófagos e células dendríticas (CDs) reconhecem lipídeos como os ácidos graxos saturados de cadeia longa e lipoproteína de baixa densidade modificada (LDL) através de receptores Toll-like (TLRs) e scavangers, que secretam citocinas inflamatórias e quimiocinas. Além disso, os linfócitos do perfil Th1 tem um papel importante no desenvolvimento da aterosclerose2. Todos esses eventos contribuem para o agravamento da inflamação vascular.

Estudos já demonstraram que há uma maior incidência de aterosclerose entre os pacientes com distúrbios autoimunes sistêmicos; incluindo psoríase, artrite reumatóide e lúpus eritematoso sistêmico (LES), todas conhecidas por serem mediadas por células T auto-reativas3-5. Apesar da evidente associação entre aterosclerosee LES, que tem uma resposta mediada por linfócitos T foliculares (Tfh), pouco se sabe como o ambiente aterogênico é capaz de modular o desenvolvimento de respostas de células Tfh auto-imunes in vivo.

Esse trabalho6 demonstrou pela primeira vez que o ambiente aterogênico induz o aumento da produção de mediadores lipídicos circulantes, que podem interagir com receptores TLR-4 em células dendríticas, deixando essas células metabolicamente mais ativas e induzindo a produção de citocinas como IL-6 e IL-27. Essas citocinas por sua vez aumentam a frequência de linfócitos T foliculares, do subtipo CXCR3+CCR6-. Além do aumento em número, essas células apresentam uma alteração do seu perfil transcricional, aumentando a expressão de genes que estão associados com inflamação, desenvolvimento e manutenção do lúpus. Além disso, essas células induzem uma maior produção de anticorpos, principalmente do tipo IgG2c (Figura 1). Todos esses eventos contribuem para o agravamento do lúpus experimental.

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Figura 1. Condições aterogênicas ativam a secreção de IL-27 e IL-6 em células dendríticas CD11b+ de forma dependente de TLR4. IL-27 ativa a via de sinalização de STAT1 e STAT3 em células T, aumentando assim o número de células TFH CXCR3+, enquanto suprime células TFR . As células TFH CXCR3+, por sua vez, estimulam a diferenciação de células B autorreativas em plasmócitos secretores de IgG2c, e esses autoanticorpos IgG2c patogênicos exacerbam o lúpus.

Referências

      1. Weber, C. & Noels, H. Atherosclerosis: current pathogenesis and therapeutic options. Nat. Med. 17, 1410–1422 (2011).

  1. Danzaki, K. et al. Interleukin-17A deficiency accelerates unstable atherosclerotic plaque formation in apolipoprotein E-deficient mice. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 32, 273 (2012).
  2. Goodson, N., Marks, J., Lunt, M. &Symmons, D. Cardiovascular admissions and mortality in an inception cohort of patients with rheumatoid arthritis with onset in the 1980s and 1990s. Ann. Rheum. Dis. 64, 1595–1601 (2005).
  3. Kimball, A. B. et al. Cardiovascular disease and risk factors among psoriasis patients in two US healthcare databases, 2001–2002. Dermatology 217, 27–37 (2008).
  4. Roman, M. J. et al. Prevalence and correlates of accelerated atherosclerosis in systemic lupus erythematosus. N. Engl. J. Med. 349, 2399–2406 (2003).
  5. Ryu, H. et al. Atherogenic dyslipidemia promotes autoimmune follicular helper T cell responses via IL-27. Nat Immunol. Jun;19(6):583-593 (2018).

Tfh: uma célula cheia de atitude

Tfh

A geração sistêmica de memória imunológica passa necessariamente pelas mãos do linfócito B. Esse, por sua vez, conta com ajuda essencial do linfócito T folicular (Tfh), um provedor especializado em ativar a célula B a se perpetuar como B de memória e célula produtora de imunoglobulinas. Além de induzir a formação de centros germinativos em órgãos linfoides, a Tfh os mantém, regulando a diferenciação de células B. Apesar dos desacordos na literatura a respeito da identidade dessa célula, não se pode negar sua plasticidade e sua característica em se comportar como outras subpopulações de T auxiliar, seja na expressão de receptores, seja na produção de citocinas.

Desde o início dos anos 2000, Tfh é foco de estudos em doenças autoimunes visto que, uma de suas funções, é gerar respostas de anticorpos de alta afinidade e de longa duração. Mas sua caracterização tem sido frequente em outras patologias, como na malária, por exemplo. Não obstante tenha sido proposto que a expansão das células Tfh antígeno-específicas, a produção de interleucina-21 e a formação do centro germinativo estão associadas à proteção contra a malária em camundongos, permanece desconhecido o fato de Tfh desempenhar ou não funções durante a infecção por Plasmodium vivax. Em estudo recente, desenvolvido em região endêmica de malária, foi observado que a infecção por P. vivax desencadeia produção de IL-21 e aumento das Tfh circulantes. Como esperado, Tfh induziu produção de imunoglobulinas por células B naives. Somado a isso, a infecção por P. vivax alterou o compartimento das células B e essas alterações foram dependentes do número de infecções anteriores. À primeira exposição, os pacientes tiveram proporções aumentadas de células B de memória ativada e atípica e proporções diminuídas das células B de memória clássica, enquanto que os pacientes que passaram por múltiplos episódios, apresentam o inverso, proporções mais baixas de células B atípicas e mais altas de célula B de memória clássica. Nesse trabalho, pacientes com mais de cinco infecções apresentaram mais células Tfh e produziram anticorpos específicos.

Existe forte interesse em aproveitar as células Tfh para melhorar estratégias de vacinação. No geral, observamos avanços nesse campo, entretanto há muito a aprender sobre a biologia celular das Tfh no interesse de aplicar esse conhecimento às necessidades biomédicas.

Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5519210/

 

Referências

  1. Figueiredo MM, Costa PAC, Diniz SQ, Henriques PM, Kano FS, Tada MS, et al. (2017) T follicular helper cells regulate the activation of B lymphocytes and antibody production during Plasmodium vivax PLoS Pathog 13(7): e1006484. https://doi.org/10.1371/journal. ppat.1006484.
  2. Crotty Shane (2014). T follicular helper cell differentiation, function, and roles in disease. 2014 October 16; 41(4): 529–542. doi:10.1016/j.immuni.2014.10.004.

Escrito por Maria Marta Figueiredo (pos-doc na Universidade Federal de Minas Gerais)

Micróglia: você não está sozinha

 

Por Mouzarllem Barros e Bruno Marcel (doutorandos IBA/FMRP-USP).

Editora: Luciana Benevides

 

Os organismos dotados de sistema imunológico geralmente apresentam sítios imunoprivilegiados. Isto ocorre no intuito de preservar sítios anatômicos importantes para a vida, dos efeitos deletérios de um possível resposta inflamatória intensa. Dentre estes, incluem por exemplo, os testículos, córnea, útero e, até então se pensava, que o Sistema Nervoso Central (SNC) também fazia parte desse clube. Trabalhos da década de 20 demonstraram que o cérebro de camundongos, ao receber transplantes de sarcoma de outras espécies, não rejeitava os transplantes [1]. No entanto, em um contexto de doença inflamatória, o SNC não é um sítio tão privilegiado assim. Há a intensa migração de linfócitos autorreativos para o cérebro e uma intensa atividade inflamatória (acredita-se que esta migração ocorra devido o aumento da permeabilidade da barreira hematoencefálica) [2]. Trabalhos de 2015 demonstraram ainda que a dura-máter é irrigada por terminações de vasos linfáticos com função de drenagem para a concentração de antígenos nos linfonodos periféricos [3]. Ou seja, existe uma contradição no que se sabe sobre o SNC: até que ponto ele é imunoprivilegiado? Em qual contexto as células imunológicas conseguem migrar para este sítio anatômico? Qual as populações celulares são residentes no encéfalo?

Diante de tal desafio, Mrdjen e colaboradores [4], utilizando a técnica de citometria de massas [5], caracterizaram as populações de células imunológicas no cérebro em diversos contextos: homeostase, envelhecimento e doenças neuro-inflamatórias. Os autores mostraram que o SNC de camundongos em homeostase, é composto por linfócitos T, linfócitos B, monócitos, diferentes subpopulações de células dendríticas, macrófagos associados a borda (BAMs) e micróglias, sendo estas últimas as que estão em maior quantidade (mais de 80%). Pela primeira vez foi definido, de acordo com a expressão de marcadores de superfície, fator de transcrição e tempo de repovoamento, que os BAMs são populações diferentes das micróglias. Essa população de macrófagos foi ainda subdividida em quatro subpopulações, de acordo com a expressão de CD38, CCR2 e MHCII. Além disso, células dendríticas, que tem um papel importante na imunovigilância do SNC também foram identificadas e subdivididas em três populações: células dendríticas convencionais, do tipo 1 e plasmocitóides.

Em contrapartida, durante o envelhecimento, ou em modelo animal de Alzheimer, existe um aumento de linfócito T no SNC, e cerca de 15% das micróglias apresentaram modificações no perfil de ativação, se tornando mais reativas. Ainda, utilizando o modelo de encefalomielite autoimune experimental, foi observado um aumento de células dendríticas derivadas de monócitos, linfócitos T, monócitos inflamatórios LYChigh e células dendríticas convencionais no SNC. Corroborando com dado anterior, 95% das micróglias apresentaram modificações no perfil de ativação (Figura 1). Esse foi o primeiro estudo a identificar e subdividir diferentes células do sistema imunológico no SNC em diferentes condições. Identificar essas células, bem como suas subpopulações pode ajudar a entender os problemas associados com doenças neurodegenerativas e neuroinflamatórias.

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Figura 1. Desenho esquemático da distribuição de células imunológicas no sistema nervoso central de acordo com homeostase, idade e doenças neuro-inflamatórias.

(Mrdjen et al., 2018).

 

Referências

  1. Murphy BYJB. Conditions determining the transplant ability of tissues in the brain. J Exp Med. 1923;
  2. Schreiner B, Heppner FL, Becher B. Modeling multiple sclerosis in laboratory animals. Semin Immunopathol. 2009;31: 479–495. doi:10.1007/s00281-009-0181-4
  3. Louveau A, Smirnov I, Keyes TJ, Eccles JD, Rouhani SJ, Peske JD, et al. Structural and functional features of central nervous system lymphatic vessels. Nature. 2015;523: 337–341. doi:10.1038/nature14432
  4. Subsets M, Mrdjen D, Pavlovic A, Hartmann FJ, Merkler D, Greter M, et al. High-Dimensional Single-Cell Mapping of Central Nervous System Immune Cells Reveals Distinct Resource High-Dimensional Single-Cell Mapping of Central Nervous System Immune Cells Reveals Distinct Myeloid Subsets in Health , Aging , and Disease. Immunity. Elsevier Inc.; 2018;48: 380–395.e6. doi:10.1016/j.immuni.2018.01.011
  5. Spitzer MH, Nolan GP. Mass Cytometry: Single Cells, Many Features. Cell. Elsevier Inc.; 2016;165: 780–791. doi:10.1016/j.cell.2016.04.019.