Journal Club IBA: Os Segredos dos Adjuvantes de Alumen: A Saga Continua

Desde a sua comprovação como efetivo adjuvante há mais de 80 anos atrás, o conhecimento sobre como o alumen exerce a sua função de adjuvante ainda não está muito bem esclarecido. Somente a partir da década de 80 que foi verificado que o alúmen também poderia iniciar a resposta imune via ativação de células apresentadoras de antígeno (APCs), levando a consequente proliferação de células T antígeno-específicas. Nas décadas seguintes, tornou-se claro que o alúmen proporcionava maturação de células dendríticas, recrutamento celular (por induzir produção de quimiocinas como CCL2, 3, 4 e IL-8 além de produção de anticorpos IgE e IgG1(Marrack et al, 2009).

Nos últimos anos alguns trabalhos foram desenvolvidos a fim de mostrar como adjuvantes de alumínio atuam no sistema imune. Dentre estas investigações científicas, foram publicados recentemente nas revistas Nature Medicine e Immunity, dois trabalhos muito interessantes que mostram o efeito destas substâncias na ativação do sistema imune induzindo vias de sinalização diferentes.

Kuroda et al (2011) observaram que macrófagos murinos produziram IL-1β em maior quantidade quando primados com LPS e ativados com alumínio do que só na presença do LPS. O alumínio ativou o inflamassoma NALP3, enquanto o LPS (ligante de TLR-4) lhe forneceu substrato para a produção dessa citocina. Também foi observada maior produção de prostaglandina E2 (PGE2) pelos macrófagos primados com LPS e ativados com alumínio. No entanto, a produção de prostaglandina não ocorreu de maneira dependente de NALP3 e sim devido à fagocitose dos sais de alumínio, e ao consequente dano lisossomal, promovendo a ativação da proteína Syk, fosforilação da p38 MAPK, ativação da Fosfolipase A2, COX-2 e prostaglandina sintase, e por fim a produção de PGE2. Ainda, a produção deste mediador lipídico foi relacionada com a produção de IgE. Assim este trabalho mostrou que a atuação do alumínio como adjuvante pode ativar outra via além do inflamossoma, e o produto desta parece ser importante para a manutenção de uma resposta Th2 em macrófagos primados com LPS.

Outro segredo do adjuvante de alumínio foi desvendado no trabalho desenvolvido por Marichal et al (2011). Devido ao que foi demonstrado pela Hipótese do Perigo, onde componentes ou substâncias provindas de células necróticas (DAMPs) podem ativar a resposta imune (adjuvantes endógenos), os autores utilizaram o famoso modelo de imunização de camundongos com OVA + alumen, comprovando que este adjuvante induz a liberação de DNA genômico (gDNA) por induzir necrose local. Tanto o alumen quanto gDNA induziram produção de citocinas Th2 e de IgE de modo independente de TLR-9 e dos inflamassomas NALP3 e AIM2. Mas então, qual seria a via de indução dessa resposta imune pela liberação de gDNA??? Para responder a essa pergunta, foi avaliada a participação de um receptor presente na membrana no retículo endoplasmático denominado STING, que ativa a cascata de sinalização de TBK1 e de IRF-3, induzindo a produção de IFNs tipo I ao reconhecer DNA dupla fita (dsDNA). Os autores observaram que animais IRF3^-/- e TBK1^-/-TNF^-/- tiveram a produção de IgE, IFN-β1, IL-4, IL-5 e IL-13 reduzida, demonstrando que a via de ativação é dependente de IRF3 e TBK1. Outro dado bastante interessante deste trabalho foi que a sinalização via alumen e gDNA ativou células dendríticas inflamatórias (iDCs) pela produção, no local da injeção, de um homodímero de IL-12p40 (IL-12p80). Essa produção de IL-12p80 foi dependente de IRF3 e, assim, essas células puderam migrar corretamente para o linfonodo drenante e apresentar o antígeno para células T e B, estabelecendo o padrão Th2 de resposta .

Essas descobertas sobre os mecanismos do comumente utilizado adjuvante de alumínio e também de possíveis novos adjuvantes, trazem futuras perspectivas para o desenvolvimento de novas formulações vacinais. No entanto, há uma dúvida intrigante: será que a indução de morte celular e liberação de gDNA pela imunização com alumen não poderia gerar autoanticorpos contra esse DNA e assim causar uma autoimunidade mais tardiamente? E a saga continua....

Post de Ana Carolina Pagliarone, Everton Santos e Giuliano Bonfá

Referências:

- The Inflammasomes: Guardians of the Body. Annu. Rev. Immunol. 27:229–65, (2008).

- Marrack, P., McKee, A.S., Munks, M.W. Timeline: Towards an understanding of the adjuvante action of aluminium- Nature reviews Immunology 9:287-293 (2009).

- Kuroda, E., Ishii, K.J., Uematsu, S., Ohata, K., Coban, C., Akira, S., Aritake, K., Urade, Y., Morimoto, Y. Silica crystals and aluminium salts regulate the production of prostaglandina in macrophages via NALP3 inflammasome-independent mechanisms. Immunity 34: 514-526, 2011.

-Marichal, T., Ohata, K., Bedoret, D., Mesnil, C., Sabatel, C., Kobiyama, K.,Lekeux, P., Coban, C., Akira, S., Ishii, K., Bureau, F., Desmet, C. DNA released from dying host cells mediates aluminium adjuvant activity. Nature Medicine 17: 996-1002, 2011.