Notícia

NE10

Estudo ajuda a entender como as células de defesa combatem bactérias

Publicado em 04 setembro 2017

Quando as células de defesa que patrulham o organismo humano deparam com uma bactéria potencialmente perigosa, determinados complexos proteicos intracelulares conhecidos como inflamassomas são acionados. Esse processo é essencial para desencadear um processo inflamatório capaz de atrair para o local do confronto um verdadeiro exército de células imunes e, assim, barrar o avanço da infecção.

Entender como exatamente esses mecanismos de defesa funcionam é o objetivo de um Projeto Temático apoiado pela FAPESP e coordenado pelo professor Dario Simões Zamboni na Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (FMRP-USP). Resultados recentes foram publicados em julho na revista Cell Reports. O trabalho é desenvolvido no âmbito do Centro de Pesquisa em Doenças Inflamatórias (CRID), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) da FAPESP.

“Esse tipo de conhecimento básico pode ajudar, no futuro, a desenvolver novos métodos tanto para combater infecções quanto para evitar que ocorra uma inflamação exacerbada e lesiva ao organismo, como é o caso da sepse”, disse Zamboni à Agência FAPESP. No trabalho mais recente, o grupo investigou a interação entre três diferentes tipos de inflamassoma que podem ser ativados em macrófagos – células que integram a linha de frente do sistema imune e são responsáveis por fagocitar (ingerir) potenciais invasores.

Um deles é acionado quando certas moléculas – que podem ou não ser componentes microbianos – furam a membrana do macrófago e causam a saída de potássio do meio intracelular, o que resulta na ativação de uma proteína conhecida como NLRP3. O segundo tipo de inflamassoma entra em ação quando a célula de defesa detecta em seu citoplasma a presença de DNA de micróbios invasores, causando a ativação da proteína AIM2.

Já o terceiro tipo é induzido pela presença, no citoplasma do macrófago, de um componente bacteriano denominado LPS (lipopolissacarídeo bacteriano), existente em espécies de bactérias Gram-negativas – ao qual pertencem diversos agentes causadores de doença em humanos, como Escherichia coli, Shigella, Salmonella, Pseudomonas e Legionella pneumophila. Neste terceiro caso, o processo inflamatório tem início graças à ativação da proteína caspase-11.

Embora sejam mediados por proteínas diferentes, os três inflamassomas, quando ativados, levam à produção de moléculas pró-inflamatórias, como a interleucina-1 beta (IL-1ß) e a interleucina-18 (IL-18). São essas citocinas que alertam o sistema imune sobre a necessidade de enviar ao local seu exército – composto por neutrófilos, monócitos inflamatórios, linfócitos e outros tipos de leucócitos. Quando isso efetivamente acontece, surgem os sintomas típicos de inflamação: dor, calor, vermelhidão e edema.

“Até agora, predominava a ideia de que esses inflamassomas funcionavam de forma independente um do outro. Mas nós estamos mostrando que um pode regular a ativação do outro de modo a amplificar o sinal da infecção e induzir uma resposta inflamatória mais potente”, contou Zamboni.

Metodologia

Os experimentos que possibilitaram essa conclusão foram feitos in vitro, com culturas de macrófagos de camundongos e também in vivo, com infeções nos pulmões dos camundongos. Como modelo de infecção foi usada a bactéria Legionella pneumophila, agente causador de pneumonia e capaz de ativar múltiplos inflamassomas nos macrófagos.

“Observamos in vitro que, quando a quantidade de DNA bacteriano no interior da célula de defesa é muito pequena, o estímulo não é suficiente para que a proteína AIM2 consiga clivar [quebrar as ligações peptídicas] uma outra proteína chamada caspase-1 e, assim, ativar o inflamassoma de AIM2. Porém, a AIM2 consegue deixar a caspase-1 em sua forma ativa e, em conjunto, as duas proteínas atuam de modo a fazer um furo na membrana do macrófago, ativando o inflamassoma de NLRP3”, explicou o pesquisador.

Da Agência Fapesp de notícias

Confira a matéria completa no site da Agência Fapesp de notícias.