Post de Marcia Weber (LIP/CPqGM-FIOCRUZ)
A autofagia é um mecanismo conservado para a degradação de organelas defeituosas e proteínas com vida prolongada (1), sendo importante para a homeostasia da célula, na resposta biológica a situações de estresse, como fome e escassez de fatores de crescimento, em patologias, e na defesa do hospedeiro. No sistema imune ela pode ter três tipos de ações (2); na remoção direta de patógenos intracelulares, facilitando a apresentação de antígenos pelo MHC II e no suporte ao desenvolvimento de células T. No presente trabalho (3), Crisan e colaboradores avaliaram o papel da autofagia na produção de citocinas proinflamatórias em células humanas. Para isso, eles separaram PBMC por gradiente de Ficoll e as células foram incubadas na presença ou não de 3MA (inibidor do complexo Beclin-1 que inicia a autofagia), ou com inibidores de MEK, JNK ou p38. Em seguida, estas células foram estimuladas com LPS ou Pam3Cys (análogo do LPS que ativa macrófagos e monócitos) ou ainda LPS + ATP. Primeiramente, eles demonstraram que PBMC s tratados com 3MA apresentaram um aumento significativo na secreção de IL-1β e diminuição de TNF-α, porém nenhuma diferença foi encontrada na secreção de IL-10. Em seguida, eles avaliaram os níveis de expressão de RNAm por RT-PCR com resultados similares: um aumento nos níveis de transcrição de RNAm para IL-1β e diminuição de TNF-α na presença de 3MA. Assim, eles demonstram que a autofagia possui efeito modulatório importante na inflamação.
Por outro lado, já está bem estabelecido que o ATP, um ativador de inflamossoma, potencializa o processamento e liberação de IL-1β. PBMCs controle apresentaram aumento na produção de IL-1β na presença de ATP quando comparado com amostras tratadas com 3MA. Ao contrário do que se viu com células murinas, a autofagia não inibiu a ativação de inflamossoma em células humanas, reforçando as diferenças entre células humanas e murinas. Em experimentos adicionais, foi avaliado o efeito da fome, que induz a autofagia, na produção de citocinas. A fome inibiu a transcrição de IL-1β após estímulo com LPS ou Pam3Cys. O efeito da fome foi revertido na presença de 3MA, demonstrando um envolvimento da autofagia. Por fim, eles foram avaliar o papel de MAP kinases na modulação da inibição da autofagia pelo 3MA. Das células tratadas com inibidores de MEK, JNK ou p38, apenas na presença de p38 ocorreu uma diminuição na concentração de IL-1β, após estímulo com Pam3Cys. Todas as outras apresentaram aumento de IL-1B e diminuição de TNF alfa. Os autores sugerem que a ativação de p38 possui um papel importante para o efeito do 3MA no aumento da produção de L-1β.
Em conclusão, este foi o primeiro trabalho que investiga a modulação de citocinas inflamatórias pelo processo de autofagia em célula humana. Eles demonstraram que a inibição da autofagia possui impacto importante na modulação de citocinas, aumentando a secreção de IL-1β e diminuindo de TNF-α. Eles também demostraram que a ativação de inflamossoma não é influenciada em PBMC humano e que as mudanças observadas são exercidas em nível de transcrição gênica. A compreensão dos mecanismos de autofagia que regulam a inflamação pode trazer oportunidades para o entendimento e tratamento de doenças inflamatórias, como a doença de Crohn, por isso a importância deste trabalho.
1. Todde V et al; Autophagy: Principles and significance in health and disease. Biochim Biophys Acta 1792; 3-13.
A autofagia é um mecanismo conservado para a degradação de organelas defeituosas e proteínas com vida prolongada (1), sendo importante para a homeostasia da célula, na resposta biológica a situações de estresse, como fome e escassez de fatores de crescimento, em patologias, e na defesa do hospedeiro. No sistema imune ela pode ter três tipos de ações (2); na remoção direta de patógenos intracelulares, facilitando a apresentação de antígenos pelo MHC II e no suporte ao desenvolvimento de células T. No presente trabalho (3), Crisan e colaboradores avaliaram o papel da autofagia na produção de citocinas proinflamatórias em células humanas. Para isso, eles separaram PBMC por gradiente de Ficoll e as células foram incubadas na presença ou não de 3MA (inibidor do complexo Beclin-1 que inicia a autofagia), ou com inibidores de MEK, JNK ou p38. Em seguida, estas células foram estimuladas com LPS ou Pam3Cys (análogo do LPS que ativa macrófagos e monócitos) ou ainda LPS + ATP. Primeiramente, eles demonstraram que PBMC s tratados com 3MA apresentaram um aumento significativo na secreção de IL-1β e diminuição de TNF-α, porém nenhuma diferença foi encontrada na secreção de IL-10. Em seguida, eles avaliaram os níveis de expressão de RNAm por RT-PCR com resultados similares: um aumento nos níveis de transcrição de RNAm para IL-1β e diminuição de TNF-α na presença de 3MA. Assim, eles demonstram que a autofagia possui efeito modulatório importante na inflamação.Por outro lado, já está bem estabelecido que o ATP, um ativador de inflamossoma, potencializa o processamento e liberação de IL-1β. PBMCs controle apresentaram aumento na produção de IL-1β na presença de ATP quando comparado com amostras tratadas com 3MA. Ao contrário do que se viu com células murinas, a autofagia não inibiu a ativação de inflamossoma em células humanas, reforçando as diferenças entre células humanas e murinas. Em experimentos adicionais, foi avaliado o efeito da fome, que induz a autofagia, na produção de citocinas. A fome inibiu a transcrição de IL-1β após estímulo com LPS ou Pam3Cys. O efeito da fome foi revertido na presença de 3MA, demonstrando um envolvimento da autofagia. Por fim, eles foram avaliar o papel de MAP kinases na modulação da inibição da autofagia pelo 3MA. Das células tratadas com inibidores de MEK, JNK ou p38, apenas na presença de p38 ocorreu uma diminuição na concentração de IL-1β, após estímulo com Pam3Cys. Todas as outras apresentaram aumento de IL-1B e diminuição de TNF alfa. Os autores sugerem que a ativação de p38 possui um papel importante para o efeito do 3MA no aumento da produção de L-1β.
Em conclusão, este foi o primeiro trabalho que investiga a modulação de citocinas inflamatórias pelo processo de autofagia em célula humana. Eles demonstraram que a inibição da autofagia possui impacto importante na modulação de citocinas, aumentando a secreção de IL-1β e diminuindo de TNF-α. Eles também demostraram que a ativação de inflamossoma não é influenciada em PBMC humano e que as mudanças observadas são exercidas em nível de transcrição gênica. A compreensão dos mecanismos de autofagia que regulam a inflamação pode trazer oportunidades para o entendimento e tratamento de doenças inflamatórias, como a doença de Crohn, por isso a importância deste trabalho.
1. Todde V et al; Autophagy: Principles and significance in health and disease. Biochim Biophys Acta 1792; 3-13.
2. Munz C (2009) Enhancing Immunity through autophagy. Annu Rev Immunik 27: 423-49.
3. Crişan, T., Plantinga, T., van de Veerdonk, F., Farcaş, M., Stoffels, M., Kullberg, B., van der Meer, J., Joosten, L., & Netea, M. (2011). Inflammasome-Independent Modulation of Cytokine Response by Autophagy in Human Cells PLoS ONE, 6 (4) DOI: 10.1371/journal.pone.0018666
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