Micropartículas derivadas do plasmódio induzem estimulação de macrófagos

Post de Vitor Ramos

Já é bem descrito na literatura a correlação entre as manifestações clínicas das formas graves da malária e a potente resposta imune pró-inflamatória tipo I. Uma precoce resposta imune pró-inflamatória das células T é essencial para o controle da infecção pelo plasmódio. Contudo, uma produção excessiva de citocinas pró-inflamatórias incluindo IL-6, TNF-a e IFN-γ podem também contribuir diretamente para as formas graves da doença, como a anemia grave, malária cerebral e lesão em órgão-alvo (revisão de Couper, KN; 2010).

Recentemente (29 de janeiro de 2010) foi publicado na PLOS Pathogens (6(1): e1000744. doi:10.1371/journal.ppat.1000744) o trabalho “Parasite-derived plasma microparticles contribute significantly to malaria infection-induced inflammation through potent macrophage stimulation”, de Couper e cols. Esta publicação é mais uma tentando desvendar o mistério por trás da ativação da resposta imune pró-inflamatória, principalmente tipo I, na malária. O produto primário do plasmódio que exerce este efeito permanece sob controvérsias. Outros trabalhos já identificaram possíveis produtos parasitários exercendo esta ativação imune: a hemozoina, pigmento malárico, acarreta a produção de TNF, IL-6 e IL-12p40 através do receptor TLR-9 (Coban, C. et al; 2005); nos últimos anos, atenção especial tem sido focada no GPI (glycosylphosphatidyl-inositol), que é capaz de induzir a secreção de TNF em macrófagos através do TLR-2 e CD36 (Patel, SN et al; 2007).

Neste trabalho, o enfoque é nas micropartículas derivadas do plasma (MPs), que já foram demonstradas em induzir a produção de TNF em macrófagos (Combes, V et al; 2005). As MPs são produzidas por diversos tipos celulares através da vesiculação da membrana plasmática como conseqüência da morte celular ou ativação imune. O objetivo deste artigo foi demonstrar a importância das MPs de eritrócitos infectados pelo Plasmodium berghei em camundongos na ativação imune de macrófagos e apresentar a sua via sinalizadora.

Alguns itens de destaque neste trabalho:

• Mediu-se a ativação macrofágica através dos níveis da produção de TNF e expressão de CD40. Percebeu-se que os macrófagos (isolados da medula óssea de camundongos) eram muito mais ativados na presença de MPs de camundongos infectados pelo plasmódio do que os MPs dos não-infectados.
• Estimulação de macrófagos diretamente com eritrócitos não-infectados ou, até mesmo, com infectados pelo plasmódio falhou em aumentar a expressão de CD40 e produção de TNF. Enquanto que os MPs plasmáticos de camundongos infectados são importantes na ativação imune.
• Como as MPs podem ser derivadas de vários tipos celulares, o autor conseguiu demonstrar que a maioria delas é proveniente de eritrócitos.
• Sabendo que as MPs, em sua grande parte, são de origem eritrocitária, restou a dúvida se eram provenientes de eritrócitos infectados ou não, já que os últimos também sofrem lise na anemia grave da Malária. Provou-se que as MPs são derivadas dos eritrócitos infectados pelo plasmódio. 
• Os MPs derivados da inflamação não produzem atividade pró-inflamatória. As MPs derivadas de camundongos injetados com LPS não tiveram efeito pró-inflamatório como os MPs derivados dos eritrócitos de camundongos infectados pela Malária.
• Existe uma associação temporal entre o acúmulo de MPs pró-inflamatórios e o início da malária grave
• Para verificar se a inflamação é necessária para a produção de MPs imunogênicas, o seguinte experimento foi realizado: MPs de eritrócitos infectados isolados de camundongos TNF^-/-, IL-12p40^-/-, IFN-γ^-/-, RAG-1^-/- e dos normais produziram, em todos, os mesmos níveis de ativação de macrófagos. Ou seja, essas MPs são produzidas na ausência de inflamação.
• Descobriu-se que o mecanismo de ativação de macrófagos pelas MPs derivadas de eritrócitos infectados é através do TLR-4 e MyD88.

Este artigo traz idéias novas e atuais sobre a ativação imune tipo I na malária grave em camundongos. Juntamente com a hemozoína e o GIP, o MPs configura-se no cenário da literatura atual como um novo candidato à sinergista no desencadeamento da cascata pró-inflamatória durante a infecção pelo plasmódio.

Couper, K., Barnes, T., Hafalla, J., Combes, V., Ryffel, B., Secher, T., Grau, G., Riley, E., & de Souza, J. (2010). Parasite-Derived Plasma Microparticles Contribute Significantly to Malaria Infection-Induced Inflammation through Potent Macrophage Stimulation PLoS Pathogens, 6 (1) DOI: 10.1371/journal.ppat.1000744

Malária cerebral e artrite também relacionadas com micropartículas de plaquetas

Tanto monócitos quanto plaquetas produzem micropartículas que são liberadas e participam de processos biológicos. As micropartículas de monócitos possuem fator tissular, fosfatidil-serina e moléculas de adesão como CD14, CD11a e CD18. Estas micropartículas tem sido descritas como envolvidas na coagulação e na aterogênese.

As micropartículas de plaquetas são liberadas quando estas células são ativadas. Elas expressam receptores de adesão funcionantes, como P-selectina e podem se ligar a neutrófilos e monócitos. As micropartículas de plaquetas ainda fornecem a superfície catalítica para fosfatidilserina e aceleram a coagulação. O envolvimento de micropartículas de plaquetas em enfermidades já é antigo e inclui doenças como a síndrome do desconforto respiratório do adulto (J Clin Invest. 1986; 78: 340–348), púrpura trombocitopênica (Ann Hematol. 1995; 70: 25–30), sepse meningogócica (Blood. 2000; 95: 930–935) e na doença vascular periférica (Blood Coagul Fibrinolysis. 2000; 11: 723–728). A lista é bastante longa e inclui progressão de tumor, psoríase e enfarto cerebral, diabetes etc.

Dois aspectos recentes motivam este post: as micropartículas de plaquetas foram implicadas na aderência do Plasmodium ao endotélio cerebral humano e na artrite reumatóide, ampliando o escopo de observações sobre as micropartículas.

O artigo “Platelet microparticles: a new player in malaria parasite cytoadherence to human brain endothelium” foi publicado, em 2009, no FASEB J (23: 3449-58). Era sabido que, in vitro, as plaquetas modulam a citoaderência das hemácias parasitadas por Plasmodium falciparum às células endoteliais. Neste estudo foi demonstrado que as microartículas de plaquetas se ligam às hemácias parasitadas por Plasmodium falciparum e transferem antígenos plaquetários para a superfície da hemácia parasitária (há pouca aderência às hemácias normais). Adicionalmente, o uptake de micropartículas plaquetárias também pode ser feito por células do endotélio cerebral humano, induzindo alterações no fenótipo endotelial. As micropartículas plaquetárias aumentam a aderência das hemácias parasitadas ao endotélio cerebral humano. 

Não há uma comprovação direta, mas são muitas evidências relacionando as micropartículas plaquetárias com a malária cerebral.

O outro estudo, “Platelets amplify inflammation in arthritis via collagen-dependent microparticle production” de 29 de janeiro passado (Science 327:580-3, 2010) destaca a participação das plaquetas na inflamação, além das mais conhecidas participações na trombose e no reparo tecidual.  Os autores mostraram que as micropartículas plaquetárias estavam presentes no líquido sinovial de pacientes com artrite reumatóide e outras formas de artrite inflamatória, mas não em pacientes com osteoartite. As micropartículas plaquetárias têm papel proinflamatório ao estimular a produção de citocinas pelos fibroblastos sinoviais via interleucina 1 (IL-1). Os autores evidenciaram uma redução das manifestações de artrite inflamatória experimental quando se faz a depleção de plaquetas, corroborando a importância deste mecanismo.

Um aspecto importante do trabalho é a demonstração que a glicoproteín VI, receptor de colágeno, é um elemento chave na geração de micropartículas plaquetárias na fisiopatologia da artrite.

Além de expandir a lista de doenças nas quais as micropartículas plaquetárias participam, este trabalho salienta a possibilidade de identificação dos elementos capazes de iniciar o processo de ativação de plaquetas/geração de micropartículas em cada enfermidade.

Ilustração. 

Faille, D., Combes, V., Mitchell, A., Fontaine, A., Juhan-Vague, I., Alessi, M., Chimini, G., Fusai, T., & Grau, G. (2009). Platelet microparticles: a new player in malaria parasite cytoadherence to human brain endothelium The FASEB Journal, 23 (10), 3449-3458 DOI: 10.1096/fj.09-135822

Boilard E, Nigrovic PA, Larabee K, Watts GF, Coblyn JS, Weinblatt ME, Massarotti EM, Remold-O'Donnell E, Farndale RW, Ware J, & Lee DM (2010). Platelets amplify inflammation in arthritis via collagen-dependent microparticle production. Science (New York, N.Y.), 327 (5965), 580-3 PMID: 20110505