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19 novembro, 2017 • 8:30 Enviado por IBA FMRP-USP

FIRST BREATH: AN UNDERESTIMATED EVENT

Por: Bruno Marcel Silva de Melo e David-F Colón M (Doutorandos IBA –FMRP/USP)

Editora Chefe: Vanessa Carregaro

 

Os pulmões são uma grande interface entre o corpo e o ambiente e sua integridade, assim como da barreira alvéolo-capilar, é essencial para garantir níveis adequados de oxigênio, mecanismos de manutenção, renovação e proteção. Mais de 10,000 litros de ar passam por dia pelos pulmões e, com isto, numerosos vírus, bactérias e poluentes precisam ser prevenidos de entrar no corpo. Neste sentido, o microambiente pulmonar possui mecanismos imuno-moleculares especializados tais como: as Células Alveolares Epiteliais do tipo II (AEC2, alveolar epithelial type II), células linfoides inatas do tipo 2 (ILC2), macrófagos do perfil alternativo (M2) assim como a alarmina IL-33, os quais em suma permitem a regulação dos mecanismos de defensa do hospedeiro e o estabelecimento da homeostasia tissular [1-4]. No entanto, como o desenvolvimento desta homeostase imune nos pulmões surge após o nascimento, tem sido pouco estudado. Ainda, após o nascimento, com a primeira respiração, os pulmões rapidamente são expostos ao ambiente externo e, portanto, mecanismos reguladores são necessários para evitar as reações inflamatórias contínuas ao estimulo ambiental. Contudo o efeito desta primeira respiração no microambiente pulmonar e suas consequências tem sido pouco explorada. Foi neste contexto que o grupo liderado por Sylvia Knapp, do Centro de pesquisa em medicina molecular da Academia de Ciências da Áustria, mostrou que a primeira respiração em recém-nascidos inicia sinais essenciais que modelam o milieu dos pulmões [5]. Especificamente, os autores demonstraram que a pressão mecânica exercida pelo ar durante as primeiras respirações em camundongos induz a liberação da alarmina IL-33 por células epiteliais do pulmão. Uma vez secretada, a IL-33 se liga nos receptores ST2, expressos em grande quantidade nas células ILC-2. Essa interação permite a manutenção do número dessas células, além da ativação das mesmas no pulmão. Uma vez ativadas, as células ILC-2 produzem IL-13 que polarizam os macrófagos alveolares residentes já diferenciados para um perfil M2. Essa polarização acontece, de maneira fisiológica, logo após os primeiros dias de nascimento e se sustenta até a vida adulta dos camundongos. O grande problema é que esse ambiente pulmonar com mais macrófagos de um perfil alternativo (M2) deixam os camundongos mais suscetíveis à infecções futuras por bactérias como o S. pneumoniae, que causam pneumonia.

Post 7

Fig. 1. Esquema mostra a ativação do eixo AEC2/IL-33/ILC2/IL-13/Macrofagos M2 após a primeira respiração, favorecendo a infeção bacteriana (Saluzzo et al., 2017).

 

Referência Bibliográfica

  1. Hussell, T. and T.J. Bell, Alveolar macrophages: plasticity in a tissue-specific context. Nat Rev Immunol, 2014. 14(2): p. 81-93.
  2. Monticelli, L.A., et al., Innate lymphoid cells promote lung-tissue homeostasis after infection with influenza virus. Nat Immunol, 2011. 12(11): p. 1045-54.
  3. Molofsky, A.B., A.K. Savage, and R.M. Locksley, Interleukin-33 in Tissue Homeostasis, Injury, and Inflammation. Immunity, 2015. 42(6): p. 1005-19.
  4. Whitsett, J.A. and T. Alenghat, Respiratory epithelial cells orchestrate pulmonary innate immunity. Nat Immunol, 2015. 16(1): p. 27-35.
  5. Saluzzo, S., et al., First-Breath-Induced Type 2 Pathways Shape the Lung Immune Environment. Cell Rep, 2017. 18(8): p. 1893-1905.