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21 abril, 2013 • 8:00 Enviado por Joao

Journal Club IBA: Caspase 11 detecta bactérias exclusivamente no citosol

 

            Bactérias podem se alojar em múltiplos compartimentos
celulares durante uma infecção. Algumas podem se reproduzir no vacúolo celular
enquanto outras conseguem escapar e se reproduzir rapidamente no citosol. A
detecção dessas bactérias se daria por um mecanismo já bem estabelecido, o qual
envolve o reconhecimento do patógeno por receptores do tipo NODlike que juntamente com a molécula
adaptadora ASC ativam capase-1 para que ocorra a clivagem da pró-IL-1β em IL-1β
madura. Além disso, a caspase 1 também está envolvida com um fenômeno
denominado piroptose e consequente eliminação da bactéria.
                Estudos
mostram que outra Caspase, a Caspase 11, pode induzir a piroptose e liberar
citocinas independentemente da presença da Caspase 1. Aachoui
e colaboradores
mostraram que animais nocaute para Caspase 1 e 11 (Casp1−/−Casp11−/−)
morrem devido a infeção por Burkholderia thailandensis,
uma bacteria altamente adaptada para invasão e reprodução no citosol. Porém
esse efeito não é visto em animais que tiveram os genes que codificam NLRP3,
NLRC4, ASC e das citocinas IL-1β e IL-18 removidos, demonstrando que a proteção
conferida por caspase1/caspase11 é independente do inflamassoma. Nesse sentido
foi visto que o principal mecanismo de eliminação da bactéria é a piroptose. Um
fato intrigante foi observar que esse fenômeno não é espécie-específica, visto
que outras bactérias citosólicas também ativam a piroptose independente de
NLRC4, NLRP3 e ASC.
                O
fato é que não se sabia qual das duas caspases mediavam a piroptose. Para
esclarecer essa questão, os autores utilizaram como ferramenta a transfecção de
macrófagos com vetores virais expressando somente caspase 1 ou a caspase 11. De
maneira surpreendente, a expressão da caspase11, mas não da caspase1, aumentou
a citotoxicidade celular. Corroborando esses achados, a deleção da caspase11
aumentou a replicação de bactérias citosólicas, promovendo um aumento na
mortalidade dos animais infectados.
                Dessa
forma, a Caspase 11 então pode ser reconhecida como uma outra via (e a última
carta na manga) de proteção ou dano celular que independem da Caspase 1. É a
famosa (e benéfica) quebra de paradigmas científicos que amplifica e melhora o
repertório de perguntas e respostas. E enquanto não temos todas as respostas,
podemos nos divertir (ainda) com as perguntas: i) qual sinal ativa a Caspase
11? ii) qual “inflamossoma” além do classicamente conhecido pode ativa-la? e
iii) Quais os mecanismo de produção de piroptose via Caspase 11?
Fig. 1. Durante
uma infecção, a expressão de Caspase 11 é suprarregulada por meio da sinalização
da ativação de TLR4 ou IFN-γ. Após escapar do vacúolo, a bacteria pode ser
detectada de uma maneira ainda não conhecida pela Caspase 11, a qual promove a
eliminação bacteriana por meio de piroptose.

Post de Gabriel Shimizu Bassi e Juliana Escher
Toller Kawahisa (IBA – FMRP/USP)