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Cerca de 5,8 milhões de americanos vivem atualmente com a doença de Alzheimer, uma doença neurodegenerativa associada ao declínio cognitivo progressivo, incluindo a perda da capacidade de memória. Agregados de proteínas, compostos de beta-amilóide ou outras proteínas, formam-se no cérebro de indivíduos com Alzheimer. Estas placas beta-amilóides parecem contribuir significativamente para a doença. Os cientistas do St. Jude Children’s Research Hospital descobriram um subconjunto de células imunológicas que parece retardar o acúmulo de placas beta-amilóides e as principais proteínas envolvidas no processo. As descobertas foram publicadas hoje em Imunologia da Natureza.
“As pessoas normalmente pensam que o sistema imunológico está envolvido na defesa contra infecções bacterianas ou virais, embora haja um interesse crescente no papel do sistema imunológico nas doenças neurodegenerativas”, disse o coautor Jordy Saravia, Ph.D., St. Departamento de Imunologia de Jude. “Descobrimos um importante eixo de comunicação entre células imunológicas que é protetor em um modelo de doença de Alzheimer”.
Microglia são células imunológicas do cérebro responsáveis pela eliminação das placas beta-amilóides. À medida que a doença de Alzheimer progride, a micróglia pode perder a capacidade de remover estas placas e, em vez disso, produzir mediadores inflamatórios que podem acelerar a progressão da placa beta-amilóide. A equipe do St. Jude descobriu que o acúmulo de outro subtipo de células imunológicas, chamadas CD8+ As células T são essenciais para retardar esse processo, interagindo com a microglia. Essa interação, por sua vez, foi importante para limitar a carga de beta-amilóide e preservar as capacidades de memória em um modelo da doença em camundongos.
“Nosso artigo é o primeiro a demonstrar que uma subpopulação de CD8+ As células T podem ser protetoras em um modelo de camundongo da doença de Alzheimer”, disse o co-primeiro autor Wei Su, Ph.D., Departamento de Imunologia de St. Jude. “No futuro, poderemos estender este trabalho para encontrar um método eficaz intervenção para doenças neurodegenerativas”.
Papéis opostos das células imunológicas na doença de Alzheimer
Pesquisas anteriores estabeleceram papéis complexos para as células T e outras células do sistema imunológico na doença de Alzheimer. Em particular, grupos de investigação que utilizam outros sistemas experimentais sugeriram que certas células T com funções inflamatórias pioram a doença. No entanto, os cientistas do St. Jude mostraram que o CD8+ As células T com características supressivas acumulam-se nos cérebros de modelos de ratos e de pacientes com doença de Alzheimer, destacando que as células T desempenham um papel complexo nesta doença.
“Mostramos que o CD8+ As células T podem desempenhar um papel protetor contra a patogênese da doença de Alzheimer, embora também haja evidências de um papel contribuinte”, disse o autor correspondente Hongbo Chi, Ph.D., Departamento de Imunologia de St. Jude. “Nossos resultados demonstram a necessidade de compreender melhor essas interações neuroimunes complexas para melhorar os resultados desta doença neurodegenerativa”.
Para compreender como as células T estavam atrasando a progressão dos sintomas no seu modelo de doença de Alzheimer, o grupo St. Jude procurou a interacção molecular mais abundante entre células CD8+ Células T e a microglia. Eles encontraram uma proteína na superfície do CD8+ As células T, CXCR6, interagem com a proteína CXCL16 expressa pela microglia.
Um aperto de mão molecular retarda a doença de Alzheimer
As duas proteínas de superfície, CXCR6 e CXCL16, realizaram essencialmente um aperto de mão entre as duas células, comunicando-se em ambas as direções. Assim como a firmeza de um aperto de mão humano pode transmitir informações, o mesmo acontece com a interação dessas duas proteínas na parte externa de suas respectivas células.
“Encontramos CD8+ As células T usam CXCR6 para interagir com CXCL16 da microglia”, disse Chi. “Além disso, CD8+ A acumulação, localização e função de células T no cérebro são reguladas pelo CXCR6.”
Os cientistas determinaram como ocorre o aperto de mão e retarda o aparecimento de patologias relacionadas à doença de Alzheimer. O CD8+ As células T movem-se primeiro próximo à micróglia, que está localizada próxima às placas beta-amilóides. Então, o CD8+ As células T usam o aperto de mão para sinalizar à microglia para parar de causar inflamação descontrolada, o que, por sua vez, retarda o crescimento da placa e os sintomas nos modelos de camundongos.
Quando os cientistas eliminaram o gene do CD8+ Com a proteína CXCR6 das células T, os ratos desenvolveram piores sintomas relacionados à doença de Alzheimer. Este efeito ocorreu parcialmente porque o CD8+ As células T sem CXCR6 não se acumularam no cérebro perto da microglia ou do local da placa. Estas células também não adquiriram a função supressora apropriada. Assim, interrompendo o CD8+ A capacidade das células T de realizar o aperto de mão impediu o seu efeito protetor contra os sintomas da doença de Alzheimer.
“Temos duas descobertas importantes”, disse Chi. “Um é o papel crucial do CD8+ Células T na manutenção da homeostase do cérebro, proporcionando assim um papel protetor na doença de Alzheimer. “A homeostase é o processo de manter um sistema em um estado relativamente estável. Neste caso, o CD8+ As células T tentam limitar a interrupção causada pela disfunção da microglia e pelas placas relacionadas à doença de Alzheimer.
“A outra descoberta importante é identificar a importância central da proteína de células T CXCR6 para CD8+ Acúmulo e função de células T no cérebro”, continuou Chi. “Realmente precisamos caracterizar melhor esses tipos de interações neuroimunes. Somente compreendendo esta biologia básica poderemos avançar no campo e encontrar novos tratamentos”.
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