Role of chemokines in regulation of immunity against leishmaniasis

Post de Marcia Weber Carneiro (LIP-CPqGM/FIOCRUZ)

A imunidade para Leishmania depende do recrutamento celular e uma resposta celular efetiva no sítio de infecção para seu sucesso. As quimiocinas têm papel essencial neste processo. A revisão de Oghumu et al. destaca os conhecimentos obtidos, até o momento, sobre o papel das quimiocinas e seus receptores na modulação da leishmaniose, tanto em modelo experimental quanto no homem. Já se sabe que o protozoário é capaz de alterar o perfil de quimiocinas no seu hospedeiro com o objetivo de facilitar o seu estabelecimento.

As quimiocinas são citocinas quimiotáticas que coordenam o recrutamento de leucócitos envolvidos na homeostase e na resposta imune inata e adaptativa. São polipeptídios de 67 a 127 resíduos de aminoácidos (1). Elas agem através da ligação com seu receptor, que são proteínas G acopladas com sete domínios transmembrana, desencadeando vários caminhos de sinalização intracelular como ativação de integrina e migração celular, além de regular a diferenciação celular (2,3).

No modelo experimental de Leishmaniose Cutânea Localizada, foi demonstrado um aumento na expressão de CCL7, que atrai células do tipo Th2 (4); além de CXCL8, MIP-2 e KC, que atraem neutrófilos (5,6). Já na LCL humana, que pode curar espontaneamente, é observada, nas lesões, a presença de CCL2, CXCL9 e CXCL10. Estas quimiocinas estão associadas com infiltrado de macrófagos e células T CD4+. Por outro lado, nas lesões pacientes com Leishmania Cutânea Difusa, há predomínio de uma resposta Th2 devido ao aumento da expressão de CCL3 (7). Na figura abaixo, autores fizeram um resumo das principais quimiocinas que atuam na pele e no linfonodo do hospedeiro, após a infecção por Leishmania.

Assim, os autores concluem que a complexa resposta imunológica para esta doença inclui papel importante das quimiocinas e seus receptores. As novas abordagens terapêuticas que levam em conta estas moléculas tornaram-se um campo promissor.

Referências

1. Moser, B., Willimann, K., 2004. Chemokines: role in inflammation and immune surveillance. Annals of the Rheumatic Diseases 63 (Suppl. 2), ii84–ii89.
2. Viola, A., Luster, A.D., 2008. Chemokines and their receptors: drug targets in immunity and inflammation. Annual Review of Pharmacology and Toxicology 48, 171–197.
3. Gu, L., Tseng, S., Horner, R.M., Tam, C., Loda, M., Rollins, B.J., 2000. Control of TH2 polarization by the chemokine monocyte chemoattractant protein-1. Nature 404, 407–411.
4. Katzman, S.D., Fowell, D.J., 2008. Pathogen-imposed skewing of mouse chemokine and cytokine expression at the infected tissue site. The Journal of Clinical Investigation 118, 801–811.
5. Badolato, R., Sacks, D.L., Savoia, D., Musso, T., 1996. Leishmania major: infection of human monocytes induces expression of IL-8 and MCAF. Experimental Parasitology 82, 21–26.
6. Muller, K., van Zandbergen, G., Hansen, B., Laufs, H., Jahnke, N., Solbach, W., Laskay, T., 2001. Chemokines, natural killer cells and granulocytes in the early course of Leishmania major infection in mice. Medical Microbiology and Immunology 190, 73–76.
7. Ritter, U., Korner, H., 2002. Divergent expression of inflammatory dermal chemokines in cutaneous leishmaniasis. Parasite Immunology 24, 295–301.

Oghumu, S., Lezama-Dávila, C., Isaac-Márquez, A., & Satoskar, A. (2010). Role of chemokines in regulation of immunity against leishmaniasis Experimental Parasitology, 126 (3), 389-396 DOI: 10.1016/j.exppara.2010.02.010

Mechanism of Impaired NLRP3 Inflammasome Priming by Monophosphoryl Lipid A

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

Os adjuvantes são alguns dos elementos chaves para o sucesso de uma vacina. Dentre os adjuvantes liberados para uso em humanos, temos o MLA (Monofosforil Lipídeo A) e o Alum. O mecanismo de ação de ambos é muito estudado. O MLA foi inicialmente produzido de forma sintética, através de alterações químicas na estrutura do LPS, o seu precursor. Depois, observou-se que este composto estava presente em bactérias que formam a nossa flora intestinal. Devido a sua menor capacidade de induzir uma resposta inflamatória exacerbada, o MLA é uma vantagem em termos de colonização das mucosas em comparação com o LPS.

Sabe-se que o LPS e o MLA são ligantes do TLR4, entretanto o primeiro induz uma resposta inflamatória mais intensa, enquanto o segundo apresenta um efeito imunoestimulador e é muito menos tóxico que o LPS. Com os estudos recentes, duas explicações para a baixa toxicidade do MLA surgiram: primeiro, o MLA falha na indução da citocina IL-1b, devido a não ativação da caspase-1, a qual é necessária para a maturação desta citocina (1); além disso, o MLA é reconhecido pelo TLR4, mas, diferente do LPS, só induz a sinalização pela via do TRIF, levando somente a indução da resposta imune adaptativa (2). A fraca indução da sinalização pela via do MyD88, responsável pela indução de uma rápida e forte resposta inflamatória, explicaria a baixa toxicidade do MLA (2). Diante do exposto, Embry e colaboradores (3) foram estudar como compostos que se ligam ao mesmo receptor são capazes de desencadear respostas tão divergentes.

Os autores demonstraram que a via de sinalização pelo TRIF se mantém intacta, através da estimulação de células com o MLA, enquanto a via de sinalização pelo MyD88 é fracamente induzida. Desta forma, células dendríticas estimuladas com MLA produzem praticamente a mesma quantidade de pró-IL-1b comparado com as células estimuladas com Lipídeo A (região do LPS responsável pela toxicidade). Entretanto, devido a falha na indução da sinalização pelo MyD88, nestas células estimuladas com MLA, ocorre uma fraca síntese do NLRP3, o principal orquestrante do inflamassoma, pois através do NLRP3 ocorre a clivagem da pró-caspase-1 na sua forma bioativa.

Em conjunto com outros trabalhos (1, 2), os achados de Embry e colaboradores (3) ajudam a compreender porque é seguro utilizar o MLA como um adjuvante.

1. Okemoto K, Kawasaki K, Hanada K, Miura M, Nishijima M. 2006. A potent adjuvant monophosphoryl lipid A triggers various immune responses, but not secretion of IL-1beta or activation of caspase-1. J Immunol 176: 1203-8

2. Mata-Haro V, Cekic C, Martin M, Chilton PM, Casella CR, Mitchell TC. 2007. The vaccine adjuvant monophosphoryl lipid A as a TRIF-biased agonist of TLR4. Science 316: 1628-32

3. Embry CA, Franchi L, Nuñez G, & Mitchell TC (2011). Mechanism of impaired NLRP3 inflammasome priming by monophosphoryl lipid A. Science signaling, 4 (171) PMID: 21540455

Valor preditivo de testes baseados na liberação de IFN-gama para a ocorrência de tuberculose ativa

Fonte: Corpo Saun

Post de Theolis Bessa

A tuberculose segue como um importante problema de saúde pública em todo o mundo. Os índices da doença vêm caindo, sobretudo pelo investimento no diagnóstico precoce e terapia supervisionada. Porém, com um terço da população mundial infectada pelo bacilo, tem-se investido na pesquisa de métodos diagnóstico e biomarcadores que possam prever a transição da doença latente para a doença ativa, como estratégia para restringir o contágio de novos hospedeiros.

Nesta revisão sistemática e meta-análise, o grupo de Madhkar Pai se debruça na análise dos novos ensaios de liberação de IFN-gama (IGRAs), que vêm sendo testados em várias populações como potencial substituto para o teste tuberculínico intradérmico (que utiliza o derivado proteico purificado de Mycobacterium tuberculosis , o PPD) no diagnóstico da tuberculose latente. Os IGRAs apresentam maior especificidade para a detecção da infecção tuberculosa pois utilizam antígenos que estão presentes em um número restrito de micobactérias do complexo M. tuberculosis, o que assegura que reações ao teste não sejam influenciadas por contato com outras micobactérias ambientais ou pela vacinação prévia com a BCG. No entanto, ambos os testes são incapazes de distinguir pacientes com tuberculose latente de pacientes com tuberculose ativa.

Os IGRAs são testes relativamente novos, e não há consenso sobre se indivíduos com IGRA positivo seriam elegíveis para a quimioprofilaxia, à semelhança do que tem sido estabelecido para comunicantes de pacientes com tuberculose ativa que apresentaram conversão ao teste tuberculínico. Neste estudo, não se observa risco aumentado de desenvolvimento da doença ativa em indivíduos com teste IGRA positivo em comparação com indivíduos com teste tuberculínico positivo, em um seguimento médio de 2 a 6 anos. O risco relativo estimado no estudo de desenvolvimento de tuberculose entre indivíduos diagnosticados com tuberculose latente é de aproximadamente duas vazes superior ao encontrado entre indivíduos sem diagnóstico de tuberculose latente, para ambos os testes. É importante salientar que a análise buscou incluir tanto estudos realizados em países com elevada renda (“desenvolvidos”), e baixa incidência da doença, como países com média e baixa renda (“em desenvolvimento”). Devido às características dos estudos incluídos na análise, entretanto, após a exclusão de estudos com potencial confundimento não foi possível verificar se há influência desta divisão em relação à renda na acurácia da previsão da progressão da doença latente para a doença ativa.

Os IGRAs constituem um primeiro avanço na busca de melhores testes diagnóstico para a tuberculose, que possam auxiliar melhor no controle da doença. Será necessário continuar investindo na busca de biomarcadores que possam orientar a quimioprofilaxia de indivíduos com a tuberculose latente, de forma a utilizar esta estratégia racionalmente, já que as drogas anti-tuberculosas apresentam efeitos colaterais importantes e deve-se equacionar os potenciais benefícios e riscos de implementação desta terapia.

Referências:

Rangaka, M., Wilkinson, K., Glynn, J., Ling, D., Menzies, D., Mwansa-Kambafwile, J., Fielding, K., Wilkinson, R., & Pai, M. (2011). Predictive value of interferon-γ release assays for incident active tuberculosis: a systematic review and meta-analysis The Lancet Infectious Diseases DOI: 10.1016/S1473-3099(11)70210-9

Photodynamic therapy for American cutaneous leishmaniasis

Post de Fabiana Celes (LIP-CPqGM/FIOCRUZ)

O tratamento da leishmaniose é, basicamente, fundamentado na injeção de antimoniais pentavalentes (droga de primeira escolha) ou anfotericina B, entretanto estes medicamentos apresentam elevada incidência de efeitos colaterais e sua administração injetável geralmente causa desconforto, o que contribui para que muitos pacientes interrompam o tratamento. Neste contexto, o desenvolvimento de fármacos com via de administração tópica tem sido extremamente necessário e a terapia fotodinâmica tem se mostrado uma boa alternativa para este desenvolvimento.

A terapia fotodinâmica (TF) une componentes fotossensibilizantes e luz visível, produzindo espécies reativas de oxigênio, sendo eficaz no tratamento de doenças tópicas e/ou locais como a degeneração macular e o câncer. Alguns trabalhos tem demonstrado a eficiência da TF sobre algumas espécies de Leishmania, como a L. major, L. donovani e L. tropica, entretanto esta terapia tem sido pouco estudada em espécies causadoras de LC. Diante disto, o trabalho desenvolvido por Peloia e colaboradores (2011) teve como objetivo investigar o efeito fotodinâmico do azul de metileno (substância fotossensibilizante) e da Luz Emissora de Diodo (LED) contra a leishmaniose cutânea americana (LCA) em hamsters experimentalmente infectados com L. amazonensis.

Para tanto, fêmeas de hamsters golden foram infectadas com L. amazonensis e os animais foram separados em três grupos os quais receberam os seguintes tratamentos: CTR) azul de metileno em solução aquosa ou loção ; A) azul de metileno em loção oleosa ; B) azul de metileno em solução aquosa. O tratamento iniciou-se 90 dias após a infecção, 3 vezes semanais, durante 3 meses. Após a aplicação do azul de metileno os animais dos grupos A e B foram expostos a LED por 1 hora.

Os resultados encontrados demonstram redução significativa do tamanho da lesão na pata e da carga parasitária no linfonodo poplíteo dos animais dos grupos A e B quando comparado com o grupo CTR. Estes dados sugerem que a absorção e ação do azul de metileno são independentes do veículo utilizado (aquoso ou oleoso), entretanto dependem da exposição à LED. Estes dados reforçam a idéia de que a terapia fotodinâmica pode ser uma boa alternativa para o tratamento da leishmaniose cutânea uma vez que consiste numa técnica barata e que, neste caso, pode ser feita pelo próprio paciente sem necessidade de deslocamento para unidades de atendimento de saúde.

A estimulação do receptor RON inibe os efeitos do TLR4 em macrófagos

Post de Rômulo Santiago (LIP-CPqGM/FIOCRUZ)

O receptor tirosina quinase RON está expresso em vários tipos celulares, incluindo macrófagos, osteoclastos, células epiteliais e hepatócitos. Quando acoplado ao seu ligante, a proteína estimuladora de macrófagos (MSP), ele ativa várias vias de sinalização intracelular com efeitos na adesão, mobilidade, crescimento, diferenciação e sobrevivência celular. Em macrófagos, este estímulo regula o metabolismo da arginina, suprimindo a expressão da iNOS e promovendo a expressão da arginase I. Além disso, a ligação MSP/RON impede a resposta dos macrófagos ao IFN-g, pela ausência de fosforilação da STAT1 e a produção de citocinas induzidas pela ativação do NF-kB. No entanto, os alvos moleculares inibidos na via do TLR durante a ativação do receptor RON ainda não haviam sido caracterizados. Assim, ao confirmar que a produção de IL-12p40, em resposta ao LPS, está inibida quando o receptor RON é estimulado, e que esta inibição depende do sítio tirosina de acoplamento ao receptor RON no lado citossólico da célula, os autores resolvem verificar em que parte da via de sinalização intracelular do TLR4 a ativação do RON atua.

Desta forma, notou-se que a estimulação do RON por MSP não inibe a ativação independente de MyD88, já que não foi notado por ELISA ou PCR uma inibição da fosforilação da IRF3 ou na produção de INF-b. Da mesma forma, a fosforilação da quinase TGF-b ativada dependente de MyD88 ou a ativação do MAPK não foram alteradas. No entanto, MSP atrasa a atividade da IKK (IkB quinase), a degradação do IkB e a ligação do NF-kB ao DNA após estimulação por LPS. Além disso, RON inibe a fosforilação da serina do p65 e a atividade transducional do NF-kB que, consequentemente, também, não aumenta a expressão de IkB que atua como feedback negativo para o NF-kB. Ainda, foi observado que o LPS induz a expressão de RON como uma forma de regulação da resposta aos TLR4. Assim, neste trabalho, os autores demonstraram que a estimulação de macrófagos peritoneais por MSP não inibe os eventos iniciais de sinalização dos receptores TLR4 estimulados por LPS, mas inibe especificamente a ativação do IkB quinase (IKK). Assim, a ativação do STAT3 pela ligação de MSP/RON poderia induzir a expressão de genes anti-inflamatórios que, como consequência, inibiria o NF-kB. O 15-deoxy-D12,14-PG J2 (PGJ2), um eletrofílo endógeno que em baixas concentrações inibe IKK e em altas concentrações funciona como um ligante de PPARg, um regulador do NF-kB, está cotado para este papel durante a ativação do receptor RON. Desta forma, este estudo contribui para a identificação de potenciais mecanismos de regulação que podem ser direcionados para o tratamento de uma ampla gama de doenças inflamatórias.

Ray M, Yu S, Sharda DR, Wilson CB, Liu Q, Kaushal N, Prabhu KS, & Hankey PA (2010). Inhibition of TLR4-induced IκB kinase activity by the RON receptor tyrosine kinase and its ligand, macrophage-stimulating protein. Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950), 185 (12), 7309-16 PMID: 21078906

Dinâmica dos fagossomas durante a fagocitose por neutrófilos

Post de Antônio Petersen

A fagocitose é um processo ativo, mediado por receptores, onde uma célula internaliza um organismo ou partícula alvo. Rearranjos do citoesqueleto levam à extensão da membrana plasmática do fagócito ao redor do seu alvo iniciando um processo que acaba por criar um compartimento membranoso chamado fagossomo. A compreensão do processo de fagocitose e maturação do fagossomo em neutrófilos teve avanços limitados nos últimos anos. Muitos dos avanços na área foram extrapolados a partir de estudos com macrófagos, apesar das diferenças fundamentais entre estes dois tipos celulares. Nesta revisão, tema de capa do Journal of Leucocyte Biology deste mês, aborda-se algumas das diferenças neste processo entre estes dois tipos de células, as quais devem ser consideradas para a melhor compreensão de como elas atuam no controle de patógenos.

Neutrófilos e macrófagos são fagócitos profissionais e usam mecanismos similares para a internalização de seus alvos, no entanto, existem diferenças marcantes durante a fagocitose e no processo de maturação do fagossomo recém-formado. O mecanismo de fagocitose usado por ambos os tipos celulares inclui a extensão de pseudopodes mediada por FCR e o mecanismo dependente de receptor de complemento. Neutrófilos também são capazes de reconhecer micróbios diretamente através de receptores Toll, Nod-like e Dectin-1. Estas células são capazes de internalizar uma partícula opsonizada em menos de 20 s. Por outro lado, macrófagos precisam de alguns minutos para realizar o mesmo processo.

Outra diferença marcante ocorre durante o processo de maturação do fagossomo. Em macrófagos esse processo é bem caracterizado e segue a via de maturação endocitica, com fusões/fissões que gradualmente transformam o fagossomo em um fagolisossomo. No entanto, neutrófilos não possuem uma via endossomal no sentido clássico. Neutrófilos possuem um grande número de grânulos que podem se fundir rapidamente com o fagossomo levando-o a sua maturação.

A produção de ROS é uma característica marcante da fagocitose dos neutrófilos. Esta produção é muito superior à observada em macrófagos. Neste ultimo, a explosão respiratória é dependente da NADPH oxidase internalizada da membrana plasmática durante a formação do fagossomo. Já em neutrófilos, ocorre um recrutamento adicional de NADPH oxidase para o fagossomo. O pH fagossomal de neutrófilos permanece em torno de 7, mesmo após longos períodos. Essa observação difere da acidificação observada em fagolisossomos de macrófagos, onde o pH atinge 4-5.

Cálcio citosolico é necessário para a fusão eficiente de grânulos com o fagossomo, por outro lado, em macrófagos, a fusão entre lisossomo e fagossomo ocorre independente da presença de cálcio livre no citoplasma.

A capacidade dos neutrófilos de secretar moléculas efetoras no meio extracelular e no fagossomo envolve vesículas secretoras e diferentes tipos de grânulos citoplasmáticos que contem uma variedade de moléculas efetoras, sendo necessário um controle preciso do tempo e do alvo para evitar dano tecidual ao hospedeiro. Os grânulos dos neutrófilos podem ser divididos em três tipos diferentes: os peroxidase positivos ou azurofílos, os grânulos específicos ou secundários e os grânulos gelatinase ou terciários.

Outro mecanismo antimicrobiano é a forte explosão respiratória que ocorre em neutrófilos. Esta pode ser ativada quando a fagocitose induz a formação do complexo da NADPH oxidase, inicialmente na membrana plasmática e posteriormente na membrana fagossomal. A ativação da NADPH oxidase resulta na redução de oxigênio molecular no ânion superóxido, a ação catalítica da mieloperoxidase transforma o superóxido em diferentes tipos de ROS com importante papel na morte de fungos e bactérias.

O pH do fagossomo normalmente é determinado pela atividade da V-ATPase e a acidificação é observada enquanto V-ATPases são progressivamente recrutadas para o fagossomo à medida que este se funde com outras vesículas da via endocítica. No entanto, em neutrófilos, a grande quantidade de grânulos específicos e azurófilos que se fundem com o fagossomo faz com que as propriedades deste sejam diferentes das observadas em macrófagos. Por exemplo, a forte explosão respiratória que ocorre em neutrófilos leva a um consumo de prótons e um aumento do pH em fagossomos iniciais, sendo que em tempos mais tardios o pH permanece próximo do neutro.

Em macrófagos, o fagossomo nascente é praticamente desprovido de capacidade antimicrobiana. Gradualmente, através da interação com outros componentes da via endocítica o fagossomo matura e adquire características de lisossomo. Em neutrófilos a ”maturação” do fagossomo começa antes do fagossomo estar completamente formado. A ativação do trafego de membrana com fusão de grânulos e ativação da NADPH oxidase ocorre durante o processo de fagocitose. Assim, a formação e “maturação” do fagossomo em neutrófilos é bastante diferente da que ocorre em macrófagos, incluindo o conteúdo, composição da membrana, pH e provavelmente sua habilidade de sinalização.

A maioria das partículas influenciam a maturação do fagossomo e consequentemente, seu próprio destino. Muitos alvos, como bactérias patogênicas desenvolveram mecanismos de manipular o trafego de membrana e modificar o meio intrafagossomal em beneficio próprio, como inibição da atividade de NADPH oxidase e o bloqueio da fusão de grânulos com o fagossomo.

Apesar de todos os avanços recentes mais estudos precisam ser realizados para se compreender por completo as funções e complexidade desta célula. Técnicas recentes como a proteômica e a captura de imagens de células vivas podem possibilitar uma caracterização mais detalhada dos mecanismos envolvidos na atividade dos neutrófilos.

Referência:

Nordenfelt, P., & Tapper, H. (2011). Phagosome dynamics during phagocytosis by neutrophils Journal of Leukocyte Biology, 90 (2), 271-284 DOI: 10.1189/jlb.0810457

Toll-like receptors (TLRs) e doenças infecciosas

Post de Vítor R R de Mendonça

Recentemente foi publicado no “The Lancet Infectious Diseases” um artigo de revisão sobre TLRs intitulado “Targeting of Toll-like receptors: a decade of progress in combating infectious diseases”. O objetivo deste trabalho é discorrer acerca do atual conhecimento em potenciais aplicações dos ligantes do TLR como candidatos a vacinas e drogas.

TLRs são receptores das células do sistema imune inato que reconhecem estruturas moleculares altamente conservadas, coletivamente conhecidas como padrões moleculares associados aos patógenos. TLRs são glicoproteínas de membrana tipo 1 consistindo em um domínio N-terminal extracelular e uma cauda intracelular C-terminal conhecida como receptor Toll/interleucina 1 (TIR). A dimerização dos domínios citoplasmáticos TIR recrutam diversas moléculas adaptadoras, incluindo MyD88, TIRAP, TRIF e TRAM. Esses adaptadores culminam com a ativação de fatores nucleares de transcrição que vão induzir a expressão de genes relacionados à resposta imune e inflamatória.

Já foram identificados 10 TLRs humanos e 13 em camundongos. Esses receptores reconhecem diversos padrões moleculares associados aos patógenos incluindo lipopolissacarídeos de membrana de bactérias, peptidoglicanos, lipoproteínas, RNA viral, CpG viral e bacteriano, oligodeoxinucleotídeos e flagelina. A ativação do sistema imune através do TLRs promove a diferenciação e maturação de células dendríticas, expressão de moléculas coestimulatórias e produção de citocinas.

A manipulação da sinalização dos TLRs tem sido aplicada clinicamente para melhorar a eficácia de vacinas; promover uma robusta resposta imune predominante Th1 contra infecções virais; ou diminuir a resposta inflamatória exagerada às infecções bacterianas. Diversas classes de compostos farmacológicos têm sido testados pela sua habilidade em seletivamente ajudar ou antagonizar atividades biológicas mediadas pelas TLRs. A leitura da revisão é interessante para maiores detalhes referentes aos compostos farmacológicos específicos, modos de ação, TLRs envolvidos e estudos já publicados.


Referência:

Hedayat, M., Netea, M., & Rezaei, N. (2011). Targeting of Toll-like receptors: a decade of progress in combating infectious diseases The Lancet Infectious Diseases DOI: 10.1016/S1473-3099(11)70099-8

Participação da heme oxigenase-1 na sobrevivência fetal intra-uterina em camundongos

Post de Nívea Luz

A heme oxigenase-1 (HO-1) tem sido demonstrada como um gene protetor que evita dano celular e tecidual e suporta o desenvolvimento da gravidez. Uma vez que o estabelecimento da gravidez implica na implantação da placenta a HO-1 parece estar envolvida na homeostase placentária via regulação das heme proteínas e controle dos efeitos deletérios do heme livre. A enzima HO metaboliza o heme, liberando ferro dentre outros produtos o monóxido de carbono.

Em um artigo publicado no Journal of Pathology em Julho de 2011, Zenclussen e colaboradores demonstraram experimentalmente em camundongos que a deleção do gene Hmox1 no pai e na mãe leva à perda fetal. Segundo a segregação mendeliana, do cruzamento de camundongos Hmox1 ^-/- com Hmox1 ^-/+ espera-se que 25% da prole seja Hmox1 ^-/-, no entanto apenas 7,33% da prole nasce Hmox1 ^-/-, esse fenômeno ocorre em camundongos Balb/c e Scid Balb/c. Não há diferença no percentual de implantação do feto entre os diferentes genótipos, o que acontece é um aumento da perda fetal em camundongos com genótipo Hmox1 ^-/-. Além disso, a HO-1 é crucial para o processo de placentação e crescimento do feto, uma vez que o tratamento in vitro com ZnPP (zinco protoporfirina), inibidor da HO-1 resulta em redução da viabilidade de trofoblastos e diminuição da diferenciação em células trofoblásticas gigantes.

Os autores fizeram ainda a análise histopatológica das placentas obtidas dos cruzamentos entre os diferentes genótipos do gene Hmox1 e detectaram que placentas de camundongos com genótipo Hmox1 ^-/- ou Hmox1 ^-/+ apresentam área de fibrose e hemorragia e têm redução da área de células trofoblásticas gigantes em comparação a placentas de camundongos de genótipo Hmox1^+/+. Da mesma forma os fetos de camundongos com genótipo Hmox1 ^-/- é menor que o de camundongos selvagens, demonstrando que a deleção do alelo Hmox1 leva à restrição fetal intra-uterina e perda fetal.

Os autores testaram se os efeitos deletérios da ausência do alelo Hmox1 poderiam ser superados pelo tratamento com monóxido de carbono (CO) que é um dos produtos da degradação do heme pela enzima heme oxigenase. De fato, o CO aumenta in vitro a viabilidade de trofoblastos e in vivo observa-se uma redução no percentual de perda fetal de camundongos com genótipo Hmox1 ^-/+ e aumento da viabilidade de embriões de camundongos com genótipo Hmox1 ^-/-, demonstrando que o CO compensa parcialmente a ausência da enzima HO-1. Os autores ainda ofereceram outra colaboração ao mostrar que o heme livre proporciona a morte fetal intra-uterina, uma vez que a administração in vivo de heme aumenta a perda fetal em camundongos com genótipo Hmox1 ^+/+ , mais curioso ainda é que o efeito deletério do heme é revertido pelo CO, que reduz os níveis circulantes de heme livre.

Esses achados são relevantes porque apontam para um gene cuja expressão é requerida em vários estágios da gestação, como placentação e desenvolvimento e crescimento fetal.

O trabalho de Zenclussen e colaboradores é a primeira evidência de que o CO pode influenciar positivamente a placentação e prevenir a patologia na gravidez por diminuir níveis elevados de heme livre. Os autores ainda sugerem que o CO pode ser usado com finalidades terapêuticas em algumas condições patológicas da gravidez, como restrição do crescimento fetal intra-uterino.

Referência:

Zenclussen, M., Casalis, P., El-Mousleh, T., Rebelo, S., Langwisch, S., Linzke, N., Volk, H., Fest, S., Soares, M., & Zenclussen, A. (2011). Haem oxygenase-1 dictates intrauterine fetal survival in mice via carbon monoxide The Journal of Pathology DOI: 10.1002/path.2946