Proteína bacteriana que inibe inflamação é identificada
Um grupo internacional de pesquisadores liderado por Dario Zamboni, da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (FMRP-USP), desvendou a estratégia usada por bactérias da espécie Coxiella burnetii para enganar o sistema imunológico e inibir o processo inflamatório desencadeado por células de defesa quando entram em contato com patógenos desse tipo.
Além de favorecer o combate à própria C. burnetii, considerada altamente patogênica, a descoberta abre caminho para novos tratamentos contra a sepse – inflamação sistêmica que representa a principal causa de morte nas Unidades de Terapia Intensiva (UTI) e uma das principais causas de mortalidade hospitalar tardia no Brasil.
Molécula é secretada pela espécie Coxiella burnetii – causadora da febre Q – para driblar o sistema imune.
Os experimentos foram realizados no âmbito de um Projeto Temático apoiado pela FAPESP e coordenado por Zamboni. Os resultados foram divulgados em um artigo na revista Nature Communications.
“Temos um interesse particular na C. burnetii porque, além de muito virulenta, ela é subversiva. Consegue escapar do reconhecimento do sistema imune. Uma única bactéria é capaz de deixar doente um indivíduo saudável”, comentou Zamboni.
Normalmente encontrada nas secreções (muco vaginal, leite, fezes, urina ou sêmen) de animais de criação, como cabras, porcos e vacas, a C. burnetii infecta humanos pela via inalatória, causando um quadro de pneumonia atípica conhecido como febre Q.
Em alguns casos, a infecção pode prejudicar o fígado ou o coração, provocando endocardite (inflamação no revestimento interno do órgão) e alterações nas válvulas cardíacas.
“A gente já sabia que essa bactéria tem a capacidade de inibir dentro das células de defesa a formação do inflamassoma – mecanismo molecular que dá início à resposta inflamatória para combater os invasores. Nosso objetivo era descobrir como isso ocorre”, disse Zamboni.
Os macrófagos normalmente são as primeiras células de defesa a entrar em ação quando um patógeno é identificado pelo sistema imunológico.
Dentro deles é ativado um grupo de proteínas conhecidas como caspases, que se aglomeram formando um complexo denominado inflamassoma.
Este complexo, por sua vez, desencadeia o processo inflamatório fora da célula, atraindo para o local outras células de defesa, como neutrófilos, e moléculas como as quimiocinas.
No caso de bactérias gram-negativas, como a C. burnetii, a inflamação é desencadeada quando receptores celulares reconhecem uma toxina denominada LPS (lipopolissacarídeo bacteriano).
Isso causa a ativação de um tipo de inflamassoma mediado pela proteína caspase-11, que foi o objeto deste estudo coordenado por Zamboni.
O grupo das bactérias gram-negativas incluem outros importantes causadores de doença em humanos, entre eles a Escherichia coli, a Shigella, a Salmonella e a Legionella pneumophila. Todos esses microrganismos possuem LPS e ativam o inflamassoma mediado por caspase-11.
Ensaios in vitro
Por meio de experimentos in vitro feito com macrófagos de camundongos, os cientistas testaram duas possíveis hipóteses: a primeira era que a LPS da C. burnetii não seria capaz de ativar o inflamassoma; a outra era que, embora o inflamassoma fosse ativado, a bactéria secretaria alguma outra substância capaz de inibir a inflamação.
“Para descobrir qual delas era a correta, usamos uma abordagem de coinfecção, ou seja, primeiro infectamos a célula com a C. burnetii e, um dia depois, infectamos a mesma célula com a bactéria L. pneumophila, que sabidamente é capaz de induzir o inflamassoma mediado pela caspase-11”, contou Zamboni.
O grupo então observou que, mesmo com a L. pneumophila dentro da célula, o inflamassoma não foi ativado, o que comprovou que a C. burnetii estava ativamente inibindo a inflamação por meio da secreção de alguma substãncia. Restava saber qual era.
“Sabíamos que a C. burnetii secreta algumas dezenas de proteínas dentro da célula então pegamos os genes de todas as proteínas conhecidas e criamos cerca de 20 mutantes de L. pneumophila, cada um expressando uma diferente proteína de C. burnetii”, contou o pesquisador.
Os macrófagos de camundongos foram infectados com os mutantes de L. pneumophila e os cientistas observaram que a bactéria que expressava a proteína depois denominada IcaA (do Inglês, Inhibition of caspase activation) foi a única capaz de inibir a formação do inflamassoma mediado por caspase-11.
De acordo com Zamboni, a descoberta ajuda a entender por que a C. burnetii é tão patogênica. “Esse microrganismo deve usar várias proteínas para enganar o sistema de defesa e agora mostramos que a IccA é certamente é uma delas”, disse.
Além disso, acrescentou, abre a possibilidade de usar moléculas com ação similar à IcaA para inibir caspase-11 e, consequentemente, combater doenças inflamatórias como por exemplo a sepse.
Muitos casos da doença, particularmente aqueles iniciados por bactérias gram-negativas, estão relacionados à ativação de caspase-11.
O artigo Inhibition of inflammasome activation by Coxiella burnetii type IV secretion system effector IcaA (doi: 10.1038/ncomms10205), pode ser lido aqui.