Variações genéticas de TLR-4, TLR-9 e TIRAP em pacientes com malária

TLR e TIRAP na mediação da transcrição de citocinas inflamatórias. 

Por Lígia Correia Lima de Souza

A malária está entre as três principais doenças infecciosas do planeta, no ano de 2010 a incidência foi cerca de 216 milhões de casos e 655.000 mortes. Os casos de malária grave cursam tipicamente com anemia, acidose metabólica, hipóxia, hipoglicemia, acidose lática, hipotensão e por vezes com malária cerebral. Nessa gama de manifestações, mediadores inflamatórios são de ampla importância na manifestação da doença grave. Para deflagrar a produção desses mediadores inflamatórios os TLRs (Toll-like receptors) desempenham um papel importante(ver figura).

Através do reconhecimento de padrões moleculares associados a patógenos (PAMPs), os TLRs promovem não somente a produção de citocinas inflamatórias, como também, a migração e maturação de células dendríticas, facilitando a comunicação entre a imunidade inata e a adquirida. A via mediada pelo TLR com produção de citocinas inflamatórias pode ser intensificada ou atenuada por polimorfismos genéticos nesses receptores ou em moléculas associadas. Em humanos TLR2, TLR4 e TLR9 estão envolvidos na resposta contra o plasmódio. Neste sentido, Zakeri et al  (2011) investigou SNPs (Single nucleotide polymorphims) nos genes de TLR4, TLR9 e de TIRAP (uma proteína adaptadora associada com TLR) e os relacionou com o desfecho da infecção por malária leve em uma população iraniana. 

Para isso, estudou-se 640 indivíduos - 320 saudáveis e 320 com malária sintomática. Foram feitos testes de PCR para constatar a infecção por Plasmodium vivax, Plasmodium falciparum ou coinfecção. Através de PCR seguido por corte com enzima de restrição (método RFLP – restriction fragment lenght polymorphim) e leitura em eletroforese com gel de agarose, bem como por meio de sequenciamento dos genes referidos, os seguintes polimorfismos foram analisados:

• No gene de TLR4 investigou-se D299G e T399I (SNPs que alteram o sítio de ligação do TLR e são correlacionados com malária grave)
• Na região promotora de TLR9 investigou T-1486C e T-1237C (associados com asma e malária placentária respectivamente)
• No gene de TIRAP o SNP S180L foi estudado (relacionado à redução da sinalização de TLR2 e TLR4, e a heterozigose é relacionada à proteção em malária grave e a uma resposta inflamatória moderada).

Entre os indivíduos infectados todos apresentaram monoinfecção por P. falciparum com malária leve. Após a análise dos polimorfismos descritos, não foi encontrada associação entre a distribuição dos alelos dos polimorfismos pesquisados e manifestações clínicas. Em seguida, analisou-se a frequência genotípica, não sendo encontrada associação entre os SNPs de TLR4, ou de TLR9 e as manifestações clínicas de malária leve.  Por outro lado, heterozigose do SNP S180L do gene TIRAP foi mais frequente entre os indivíduos infectados que entre os não infectados (33.8 vs. 25.6; OR, 1.479; 95% CI, 1.051-2.081; P = 0.024).

Em diálogo com outros trabalhos, o estudo de Zakeri et al (2011), ao demonstrar níveis maiores de heterozigose de SNP S180L do gene TIRAP em indivíduos com malária leve, pode ratificar os trabalhos anteriores que associam o papel do SNP S180L com a proteção contra malária grave. Os heterozigotos para esse polimorfismo têm níveis intermediários de ativação das vias de TLR2 e TLR4, apresentando, portanto, uma resposta inflamatória moderada e protetora (com malária leve).

Por fim, entender a relação entre os polimorfismos e a gravidade, suscetibilidade ou resistência à malária é um grande avanço para a elaboração de estratégias terapêuticas e identificação de alvos para vacinas. Contudo, outros estudos em distintas populações são necessários para confirmar a relevância de tais variabilidades genéticas no desfecho clínico da malária e de outras doenças infecciosas.

Sedigheh Zakeri, Sakineh Pirahmadi, Akram A Mehrizi, & Navid D Djadid (2011). Genetic variation of TLR-4, TLR-9 and TIRAP genes in Iranian malaria patients Malaria Journal , 10 DOI: 10.1186/1475-2875-10-77

STEVENSON, M.M., RILEY E.M. Innate Immunity to Malaria. Nature Reviews, Immunology, March 2004 | Volume 4.

WHO, 10 facts on malária disponível em: http://www.who.int/features/factfiles/malaria/en/index .html, acesso em: 01 de set. 2012.

Leishmania mexicana inibe a produção de IL-12 via TLR-4, o que está ligado ao aumento da expressão de COX-2, iNOS e arginase-1.

Post de Rômulo Santiago




Shweash, M., Adrienne McGachy, H., Schroeder, J., Neamatallah, T., Bryant, C., Millington, O., Mottram, J., Alexander, J., & Plevin, R. (2011). Leishmania mexicana promastigotes inhibit macrophage IL-12 production via TLR-4 dependent COX-2, iNOS and arginase-1 expression Molecular Immunology, 48 (15-16), 1800-1808 DOI: 10.1016/j.molimm.2011.05.013

A leishmaniose é um sério problema de saúde pública. A infecção pela Leishmania segue dois padrões de respostas, protetora ou não. A resposta protetora geralmente está associada a uma resposta do tipo Th1, a qual geralmente é iniciada pela IL-12 e que apresenta altas concentrações de IFN-γ. A incapacidade de cura tem sido associada com diminuição na produção de IL-12 ou uma falta de resposta a esta quimiocina.
A Leishmania é capaz de inibir a produção de IL-12. Contudo, os mecanismos intracelulares utilizados pela Leishmania para regular as respostas celulares ainda não estão claros. O aumento na concentração de PGE2, em parte pela COX-2 induzida pela Leishmania, tem sido relacionado à diminuição de IL-12. Da mesma forma, a produção de NO está associado à diminuição de IL-12.
Os toll-like receptors (TLRs) tem sido implicado nas ações de algumas espécies de Leishmania, como por exemplo, o TLR-2 e MyD88 no controle da infecção por L. major e L. braziliensis. No entanto, as consequências celulares da ligação da Leishmania ao TLR não foram avaliadas. Então, Muhannad Shweash e colaboradores resolveram investigar estas consequências durante a infecção de macrófagos por L. mexicana.
Os autores demonstraram que promastigotas de L. mexicana, na proporção de 5:1, aumenta a fosforilação das três principais MAP quinases: ERK, p38 e JNK em macrófagos. A sinalização via MAP quinase encontrou-se reduzida em macrófagos deficiente para o TLR-4, mas não para TLR-2, e completamente abolida em macrófagos deficiente para ambos TLR (TLR-2 e 4), o que também foi observado durante a infecção com amastigotas deficientes em cisteína peptidase B.
Foi observado também que o TLR-4 leva à indução de iNOS e COX-2, o que prolonga a produção de PGE2 e NO, com diminuição na expressão de IL-12, uma vez que, o bloqueio do PGE2 ou NO com indometacina ou L-NAME, respectivamente, reverteu a inibição da produção de IL-12 induzida pelo LPS.
Da mesma forma, promastigotas de L. mexicana aumentou a expressão e atividade da arginase-1, as quais foram substancialmente reduzidas em macrófagos deficientes para TLR-4, mas não TLR-2. A inibição de arginase com Nor-NOHA também causou reversão da inibição na produção de IL-12 em macrófagos infectados.
Nessa seara, o parasita L. mexicana, através de TLR-4, é capaz de prolongar a e aumentar produção de PGE2, NO e expressão de arginase em macrófagos, os quais limitam a produção de IL-12, caracterizando uma forma de subversão a uma resposta imunes protetoras do tipo Th1.