Platelet activation attracts a subpopulation of effector monocytes to sites of Leishmania major infection

Post de Deboraci Prates


Classicamente, os processos inflamatórios localizados envolvem a migração de leucócitos para o tecido. O pool inicial de células é constituído por neutrófilos e, em seguida, os monócitos também são recrutados para o tecido inflamatório.

Já foi descrita a existência de duas sub-populações de monócitos, baseados em suas características morfofisiológicas (1,2): células GR-1+ (Ly6C+)/ CCR2+/ CX3CR1low e células GR-1-/ CCR2-/ CX3CR1+. O artigo de Gonçalves e cols (3) traz contribuições sobre o recrutamento de monócitos em camundongos após infecção por Leishmania major.

Realizando ensaios in vivo, os autores utilizaram camundongos C57BL/6 cujo receptor CX3CR1 expressa GFP para identificar as duas maiores sub-populações de monócitos (GFPBright => CX3CR1high/GR-1- e GFPDull => CX3CR1low/GR-1-). Camundongos infectados com L. major (2x106; pata) apresentaram um maior percentual de monócitos GR-1+ no local da infecção (24 horas), enquanto que em animais não infectados as duas sub-populações de monócitos foram similares. Surpreendentemente, os autores observaram uma similaridade da cinética de recrutamento na pata e no peritônio dos animais inoculados com o parasita.

Sendo o peritônio um local propício à obtenção de um maior número de monócitos, os autores o escolheram para melhor investigar esse fenômeno. Nesse modelo fica evidente, corroborando com dados da literatura, que existe uma diferença na cinética de recrutamento celular entre diferentes linhagens de camundongos. Em BALB/c, os monócitos (população GR-1+) foram as células inicialmente recrutadas para o local de infecção (1/2 – 3 h p.i.), seguido dos neutrófilos (4 h p.i.). Já em C57BL/6 o recrutamento inicial de neutrófilos acompanhou o de monócitos (1 h p.i.), aumentando no decorrer do tempo. Curiosamente, apenas os monócitos GR-1+ estavam infectados por L.major e, após 4 horas, a maior parte dos parasitas foi morta por essas células.

Ensaios in vitro foram realizados para investigar o mecanismo de morte dos parasitas pelos monócitos. A produção de espécies reativas de oxigênio foi inicialmente avaliada utilizando a sonda H2DCFDA, observando-se uma maior produção de ROS pelos monócitos GR-1+, em resposta à infecção por L. major (60 – 180 min), quando comparado à sub-população GR-1-. Em seguida, a importância dos mecanismos oxidativos dos monócitos foi confirmada em ensaios utilizando células de camundongos gp91 (phox)-/-. Por fim, o mecanismo de migração dos monócitos induzidos pela L. major foi elegantemente investigado utilizando camundongos tratados com anti-CD41 (depleção de plaquetas) e camundongos CCR2-/-. A participação das plaquetas, através da produção de PDGF e conseqüente liberação de CCL2/MCP-1, foi associada ao recrutamento de monócitos GR-1+ no local de infecção.

Os autores discutem a relevância dos achados, principalmente no que concerne à participação das plaquetas, uma vez que estas são encontradas em grande quantidade no lago sanguíneo criado pelo vetor. Além disso, os mecanismos pelos quais os monócitos GR-1+ matam a Leishmania merecem uma investigação mais detalhada.

Referências:

1. Geissmann, F.,S. Jung, D.R. Littman. Demonstration of a specific C3a receptor on guinea pig platelets. J. Immunol. 140:3496–3501,1988.
2. Strauss-Ayali, D., S.M. Conrad, D.M. Mosser. Migrating monocytes recruited to the spleen play an important role in control of blood stage malaria. Blood. 114:5522–5531. 2009. doi:10.1182/blood-2009-04-217489.
3. Goncalves, R., Zhang, X., Cohen, H., Debrabant, A., & Mosser, D. (2011). Platelet activation attracts a subpopulation of effector monocytes to sites of Leishmania major infection Journal of Experimental Medicine, 208 (6), 1253-1265 DOI: 10.1084/jem.20101751

A urgência da Educação

Proliferação de macrófagos locais, ao invés de recrutamento a partir do sangue, é uma assinatura de inflamação TH2

Post de Nívea Luz


Jenkins e colaboradores publicaram recentemente na Science um artigo sucinto e bem elaborado demonstrando o papel do processo inflamatório na proliferação de macrófagos alternativamente ativados induzidos pela Interleucina-4 (IL-4).

Sabidamente, o recrutamento de leucócitos do sangue é um dos principais eventos da resposta inflamatória ao dano tecidual e à infecção. Esse processo é classicamente denominado de inflamação “tipo 1” quando é dirigido por infecções microbianas ou células necróticas, enquanto isso, alergias e infecção por helmintos são denominadas de inflamação “tipo 2” caracterizada pelo recrutamento de células, como macrófagos e células produtoras de IL-4, incluindo linfócitos T CD4+ helper 2 (TH2). Os macrófagos tipo 2, também conhecidos como M2 são alternativamente ativados e são caracterizados pela expressão de arginase-I e molécula alfa resistin-like (RELMα).

Jenkins e cols. utilizaram um modelo experimental de infecção com o nematódeo Litomosoides sigmodontis que induz uma intensa resposta TH2. Os autores demonstraram que o nematódeo induz a ativação alternativa de macrófagos na cavidade pleural, caracterizada pelo aumento do marcador de superfície RELMα. Os autores ainda trataram os camundongos com lipossomas contendo clodronato, que bloqueia a infiltração tecidual de macrófagos. Nos animais tratados há uma redução do recrutamento de macrófagos após a injeção de tioglicolato na cavidade pleural, mas não nos camundongos infectados com nematódeo, reforçando assim a hipótese de que os macrófagos M2 são acumulados independentemente do recrutamento de monócitos do sangue frente a um estímulo que induz inflamação tipo 2, como a infecção pelo nematódeo L. sigmodontis.

Esses dados apontam para a possibilidade de proliferação da população de macrófagos in situ, ao invés de recrutamento. De fato, células pleurais isolados de camundongos infectados por L. sigmodontis exibem mais macrófagos em divisão, oque é caracterizado pelo incremento na positividade de marcação para Ki67 (marcador de proliferação) e aumento de incorporação de bromo-deoxiuridina (BrdU).

Conhecidamente IL-4 é importante para a acumulação de macrófagos durante infecções por helmintos. Dessa forma, os autores infectaram camundongos IL-4 knockout com L. sigmodontis. Como esperado, macrófagos pleurais de camundongos IL-4 knockout têm menor capacidade proliferativa frente à infecção; esses macrófagos apresentam menor marcação para marcadores de ativação alternativa. Além disso, a injeção intraperitoneal de IL-4 recombinante aumenta a celularidade da cavidade, bem como o número de macrófagos. Por fim, os autores demonstraram que macrófagos recrutados por tioglicolato podem proliferar e são alternativamente ativados após tratamento com IL-4.





Coletivamente, esses achados sugerem que a expansão de células inatas necessárias para o controle de patógenos ou para a cicatrização pode ocorrer sem recrutamento de células que podem provocar dano tecidual.

Referência:

Jenkins, S., Ruckerl, D., Cook, P., Jones, L., Finkelman, F., van Rooijen, N., MacDonald, A., & Allen, J. (2011). Local Macrophage Proliferation, Rather than Recruitment from the Blood, Is a Signature of TH2 Inflammation Science, 332 (6035), 1284-1288 DOI: 10.1126/science.1204351

Invasão Maliciosa

Vários patógenos empregam uma estratégia traiçoeira para invadir uma célula hospedeira: eles subvertem mecanismos existentes na própria membrana celular para ter acesso ao citoplasma.

Um grupo de pesquisadores brasileiros acaba de demonstrar que o Trypanosoma cruzi, causador da doença de Chagas, utiliza esse tipo de subterfúgio, aproveitando o mecanismo de reparo das membranas das células como recurso para invadi-las.

O estudo, publicado na revista Journal of Experimental Medicine, teve origem em linhas de pesquisa desenvolvidas por Norma Andrews, do Departamento de Biologia Celular e Genética Molecular da Universidade de Maryland (Estados Unidos), e Renato Mortara, do Departamento de Microbiologia, Imunologia e Parasitologia da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp).

O trabalho mereceu destaque em editoriais das revistas Cell e Nature Reviews in Microbiology.

A pesquisadora brasileira radicada nos Estados Unidos fez seu pós-doutorado com Victor Nussenzweig, na Universidade de Nova York, e foi professora e pesquisadora na Universidade de Yale, antes de se transferir para a Universidade de Maryland.

Enquanto Mortara desenvolve estudos sobre a invasão celular pelo parasita, Andrews tem dado atenção especial aos estudos sobre o reparo da membrana plasmática de células eucarióticas. Segundo Mortara, Fernandes conseguiu, em seu trabalho, demonstrar o encontro dessas duas importantes vias biológicas: a invasão celular pelo parasita e o reparo de membrana.

“O artigo teve grande repercussão porque demonstrou que o Trypanosoma cruzi é mais um microrganismo capaz de explorar um mecanismo constitutivo da célula hospedeira, além de descrever detalhadamente o mecanismo que o parasita utiliza para isso”, disse Mortara à Agência FAPESP.

O laboratório de Andrews já havia desenvolvido estudos sobre as funções dos lisossomos – organelas celulares responsáveis por degradar partículas provenientes do meio extracelular – no reparo de membranas. Segundo Mortara, já se sabia que, quando a membrana da célula sofre um dano, os lisossomos são recrutados e liberam seu conteúdo, que se funde com a membrana, reparando a lesão.

“O grupo de Maryland observou recentemente que esse mecanismo de reparo tem duas etapas. Quando o lisossomo se funde com a membrana, a célula continua ainda com uma ruptura. Então, uma parte da membrana é internalizada pela célula, incorporando a lesão. A ruptura é englobada por essa espécie de ‘bolha’, passando para o interior da célula, preservando as propriedades da membrana”, explicou.

Fernandes juntou o conhecimento sobre a invasão do parasita e o reparo da membrana. A pesquisadora observou que o parasita provoca danos na membrana, induzindo todo o processo de internalização da lesão. “Como o parasita permanece próximo à lesão, o processo acaba levando-o para o interior da célula”, contou Mortara.

Quando o parasita danifica a membrana, o dano não promove diretamente sua entrada no citoplasma. Mas desencadeia a mobilização dos lisossomos, que, além de liberar seu conteúdo para a superfície da célula, liberam também a enzima lisossomal esfingomielinase ácida (ASMase), dependente de cálcio.

“O estudo mostrou que as células com ASM reduzida são resistentes à infecção e que tratar as células com enzimas extracelulares é suficiente para promover a entrada do parasita. O aumento de ASM estimula a endocitose, dando ao parasita a chance para entrar na célula”, explicou.

Segundo o estudo, o uso do mecanismo de reparo da membrana pelo Trypanosoma cruzi pode ajudar a explicar por que esses parasitas tendem a infectar músculos lisos e cardiomiócitos – tecidos nos quais os mecanismos de reparo são especialmente ativos.

O artigo Trypanosoma cruzi subverts the sphingomyelinase-mediated plasma membrane repair pathway for cell invasion (doi:10.1084/jem.20102518), de Maria Cecília Fernandes e outros, pode ser lido por assinantes da Journal of Experimental Medicine.

Fonte Agência FAPESP

Sistemas complexos no Café Científico dia 08 de julho

O Café Científico Salvador, promovido pelo Programa de Pós-Graduação em Ensino, Filosofia e História das Ciências (UFBA/UEFS) e pela LDM - Livraria Multicampi, tem o prazer de convidá-los para mais um evento no mês de Julho de 2011: 8 de Julho de 2011 – 18:00 Roberto F. S. Andrade (Instituto de Física/UFBA) Sistemas complexos: como esta abordagem teórica pode ser usada para analisar dados quantitativos de algumas peculiaridades da vida e da cultura da Bahia. [Ver mais detalhes no resumo abaixo] O Café Científico é um local em que qualquer pessoa pode discutir desenvolvimentos recentes das várias ciências e seus impactos sociais. Ele oferece uma oportunidade para que cientistas e o público em geral se encontrem face a face para discutir questões científicas, numa atmosfera agradável. O evento é inteiramente gratuito e não necessita de inscrição. O local é a LDM - Livraria Multicampi, na Rua Direita da Piedade, 20, Piedade. Para mais informações, ligue 71 2101-8000 (LDM) ou 71 3283-6568 (UFBA). Maiores informações sobre o café científico de Salvador podem ser encontradas em http://cafecientificossa.blogspot.com Informações gerais sobre a iniciativa dos Cafés Científicos podem ser conseguidas no seguinte sítio: http://www.cafescientifique.org. Att Comissão Organizadora do Café Científico SISTEMAS COMPLEXOS: COMO ESTA ABORDAGEM TEÓRICA PODE SER USADA PARA ANALISAR DADOS QUANTITATIVOS DE ALGUMAS PECULIARIDADES DA VIDA E DA CULTURA DA BAHIA Roberto F. S. Andrade (Instituto de Física/UFBA) O conceito de sistemas complexos foi formado de maneira espontânea ao longo da segunda metade do século XX, baseado em técnicas matemáticas desenvolvidas no estudo de sistemas dinâmicos não lineares caos e física estatística. De uma forma bastante natural e paulatina, estas metodologias começaram a ser utilizadas por comunidades de pesquisadores de diversas áreas do conhecimento. Rigorosamente, até hoje não se tem uma definição precisa que permita delimitar e caracterizar quais objetos pertencem a esta classe. Do ponto de vista matemático, no entanto, o fato do objeto apresentar uma série de propriedades similares, mensuráveis através de algoritmos e definições razoavelmente precisas, permite que possamos formar uma lista de sistemas que atendem a diversos requisitos para poderem adotar tal denominação: não linearidade nas interações com de seus constituintes, presença de aleatoriedade correlacionada com memória de interações passadas, propriedades de invariância de escala, desvio das leis de distribuição para eventos estatisticamente independentes, etc. Nós pretendemos mesclar a nossa exposição, atentando a dois princípios: Ser objetivo na caracterização das propriedades matemáticas, mas evitando ao máximo a utilização da notação que não seja do domínio comum. Sugerir alguns temas que são de nosso cotidiano que sejam passíveis de ser investigado dentro desta abordagem como, por exemplo, o congestionamento da Av. Paralela ou o desfile do carnaval. Veja esta mensagem em seu contexto

__._,_.___