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Uma equipe liderada por pesquisadores do Hospital Geral de Massachusetts (MGH) descobriu uma proteína que desempenha um papel crítico em alertar o corpo para uma infecção bacteriana e iniciar uma resposta imune eficaz para lutar contra a invasão.
Eles descobriram que, quando certas bactérias são ingeridas por células do sistema imunológico humano, a proteína, chamada NLRP11, consegue reconhecer essas bactérias por meio de uma porção de seu revestimento externo, preenchendo uma lacuna anterior nessa via de reconhecimento.
O NLRP11 está presente em humanos, mas não em camundongos, que são o modelo laboratorial mais comum para infecção humana. A descoberta do grupo, publicada na Ciência Imunologiapode, portanto, ajudar os investigadores a desenvolver modelos de camundongos “humanizados” aprimorados de infecções e doenças envolvendo o sistema imunológico.
Para o estudo, os pesquisadores se concentraram nos macrófagos, que são células do sistema imunológico que ingerem e degradam microrganismos (como bactérias) e estimulam a ação de outras células do sistema imunológico.
Uma triagem genética revelou que os macrófagos requerem o NLRP11 gene para se tornar totalmente ativado após a ingestão de certas bactérias. Mecanicamente, a equipe descobriu que a proteína NLRP11 produzida a partir do gene permite que um macrófago detecte a presença de moléculas de lipopolissacarídeos bacterianos em seu interior.
Ao detectar moléculas de lipopolissacarídeos bacterianos, o NLRP11 aciona um inflamassoma, um complexo proteico multimérico intracelular que ativa uma via que ativa respostas inflamatórias para controlar a infecção.
Nesse caso, o NLRP11 leva à ativação de uma enzima chamada caspase-4 que é um componente desse inflamassoma.
Essas ações do NLRP11 resultam em uma defesa eficaz do sistema imunológico que mata as células bacterianas invasoras e evita infecções generalizadas no corpo.
“NLRP11 está presente em humanos e outros primatas, mas ausente em camundongos, provavelmente explicando por que foi perdido anteriormente, já que a maioria das telas em busca de moléculas de sinalização imune inata foram realizadas em camundongos”, diz a autora sênior Marcia B. Goldberg, MD, investigador da Divisão de Doenças Infecciosas do MGH e professor dos Departamentos de Medicina e Microbiologia da Harvard Medical School. “Nossos resultados demonstram que o NLRP11 é um elo que faltava anteriormente e um componente da via de ativação do inflamassoma da caspase-4 humana”.
Goldberg e seus colegas estão conduzindo estudos ainda mais aprofundados das funções de NLRP11 em macrófagos humanos e estão comparando as diferenças resultantes da presença de NLRP11 em macrófagos humanos e sua ausência em macrófagos de camundongos. “Isso pode permitir o desenvolvimento de macrófagos de camundongos (e camundongos) que são mais semelhantes aos macrófagos humanos (e humanos) para experimentos de infecção bacteriana”, diz ela.
Outros coautores incluem Maricarmen Rojas-Lopez, María Luisa Gil-Marqués, Vritti Kharbanda, Amanda S. Zajac, Kelly A. Miller, Thomas E. Wood, Austin C. Hachey e Keith T. Egger.
Este trabalho foi financiado pelo Real Colegio Complutense Fellowship, Real Colegio Complutense em Harvard (MLGM), National Institutes of Health grant R01 AI081724 (MBG), National Institutes of Health grant R01 AI173030 (MBG), National Institutes of Health grant F32 AI145128 (ASZ ), National Institutes of Health concede F32 AI126765 (KAM) e National Institutes of Health concede T32 AI007061 (ASZ).
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