Reactive Oxygen Species Inhibitors Block Priming, but Not Activation, of the NLRP3 Inflammasome

Post de Diego Moura Santos (LIP - CPqGM/FIOCRUZ)

A ativação do inflamassoma, com a produção da IL-1b e IL-18, tem um papel importante na imunidade antimicrobiana e nas condições estéreis de inflamação. Sabe-se que para a ativação desta plataforma multimérica de proteínas são necessárias duas etapas: o reconhecimento de PAMPs pelas células hospedeiras, para induzir a transcrição da pró-IL-1b e pró-IL-18, e a ativação do inflamassoma por sinais de perigo, resultando na ativação da caspase-1 e clivagem das pró-citocinas nas suas formas bioativas. A ativação do inflamassoma também induz um tipo de morte celular classificado como piroptose, como discutido em outro post (Induction of Inflammasome-dependent Pyroptosis by Carbon Black Nanoparticles) . Várias proteínas já foram descritas como iniciadoras da formação do complexo inflamassoma: NLRP1, NLRP3, NLRC4 e AIM-2. Até o momento, apenas a proteína AIM-2 foi descrita por reconhecer diretamente o seu ligante, o DNA de fita dupla. O NLRP3 inflamassoma, além de ser a via mais estudada, é a que chama mais atenção dos pesquisadores devido à sua capacidade de reconhecer vários estímulos de diferentes origens, tais como o ATP, o RNA bacteriano, cristais de ácido úrico, asbestos, sílica, alum entre outros.

É controverso na literatura o papel do ROS (espécies reativas de oxigênio) na ativação ou não do NLRP3. O trabalho de Bauernfeind e colaboradores vem reforçar aqueles que acreditam que o ROS não é capaz de levar a ativação do NLRP3. Os autores demonstraram que apenas o NLRP3 inflamassoma requer um “priming” por um sinal pró-inflamatório. Para isto, macrófagos foram estimulados com LPS/Nigericina (ativador do NLRP3), Poly(dA:dT) (ativador do AIM2), flagelina (ativador do NLRC4) e tratados ou não com cicloheximida (inibidor de síntese protéica). Depois, os sobrenadantes foram monitorados para ativação da caspase-1. Como resultado, a ativação do NLRP3 inflamassoma foi dependente da presença do LPS, e o tratamento com cicloheximida inibiu a ativação, devido à diminuição da síntese do NLRP3. Por outro lado, a ativação do AIM2 ou NLRC4 foi independente do “priming” com LPS. Eles também demonstraram que os macrófagos que constitutivamente expressavam NLRP3 em níveis parecidos com os macrófagos estimulados com LPS não necessitavam do “priming” com LPS, e o tratamento com cicloheximida não inibiu a ativação do NLRP3 nestas células. O tratamento de macrófagos com um inibidor de ROS levou a uma diminuição dose-dependente da expressão de NLRP3 RNAm, e este tratamento com o inibidor só apresentou efeito se adicionado antes do “priming” com LPS.

Em suma, o trabalho indica que a inibição do ROS bloqueia a ativação do NLRP3 inflamassoma na etapa do “priming”, a qual é necessária para induzir a expressão de NLRP3, enquanto ativação direta do NLRP3 não é afetada. Diferente das outras vias do inflamassoma, a ativação da via do NLRP3 requer um estímulo inicial que induza à expressão desta molécula, pois esta é produzida em baixos níveis nos macrófagos não estimulados.

Bauernfeind F, Bartok E, Rieger A, Franchi L, Núñez G, Hornung V. (2011). Cutting Edge: Reactive Oxygen Species Inhibitors Block Priming, but Not Activation, of the NLRP3 Inflammasome. The Journal of Immunology

Bauernfeind F, Bartok E, Rieger A, Franchi L, Núñez G, & Hornung V (2011). Cutting Edge: Reactive Oxygen Species Inhibitors Block Priming, but Not Activation, of the NLRP3 Inflammasome. Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950), 187 (2), 613-7 PMID: 21677136