Neutrófilos no centro da patogênese da tuberculose

Como estudar imunologia humana ? Para isso, marcadores de doença são fundamentais. Há 20 anos atrás, no Comitê de Doença de Chagas da OMS, nós procurávamos o marcador molecular ideal para a Doença de Chagas, e acreditávamos que este marcador seria melhor evidenciado por um anticorpo do paciente. Além de diagnóstico, o biomarcador ideal deveria também prever o aparecimento da doença num doador ainda sem sintomas.

A idéia estava correta, mas uma molécula apenas não foi capaz de preencher os requisitos. Vinte anos depois, os estudos de genômica mostram que biomarcadores eficientes são conjuntos (ou módulos) de dezenas de proteínas, que são reguladas em bloco durante o processo patológico. Ao invés de anticorpos, estes módulos moleculares agora são identificados pela análise genômica do RNA que é expresso nas células dos pacientes. Além disso, a análise funcional destas moléculas lança uma luz na patogênese da doença, e pode sugerir novas terapias.

A tuberculose (TB) é um exemplo de sucesso recente nesta área. A TB permanece como uma doença emblemática, apresentando morbidade e mortalidade altas. As respostas imunes responsáveis pela proteção ou suscetibilidade ao Mycobacterium tuberculosis permanecem desconhecidas. Recentemente, um estudo de genômica coordenado por Anne O’Garra, e realizado em dois centros independentes, na Inglaterra e África do Sul, identificou uma assinatura molecular de 393 genes, em pacientes portadores de TB ativa (Berry MPR et al., An interferon-inducible neutrophil-driven blood transcriptional signature in human tuberculosis. Nature 466; 973-979, 2010). Análises em chips de  microarranjos de DNA foram realizadas com o RNA extraído do sangue total ou de subpopulações de leucócitos dos pacientes. Dentro deste conjunto, foi isolada uma assinatura específica de 86 genes, capaz de discriminar a TB de outras doenças inflamatórias e infecciosas. A assinatura contém uma série de genes hiperexpressos e uma série de genes inibidos. Importante, a mesma assinatura foi também encontrada em 10-25% dos doadores assintomáticos, sugerindo que possa ser o marcador prognóstico ideal para identificar aqueles pacientes que irão progredir para a doença manifesta. Além disso, a expressão quantitativa da assinatura gênica foi diretamente proporcional à extensão do comprometimento pulmonar, e retornou progressivamente à normalidade com o tratamento (Figura). O exame dos genes envolvidos na assinatura molecular mostrou que estes são proteínas envolvidas na sinalização intracelular mediada principalmente, por interferon alfa/beta, e expressas principalmente em neutrófilos, e em menor grau, também em monócitos. Este estudo surpreendeu ao mostrar pela primeira vez a grande importância deletéria dos neutrófilos e dos interferons tipo I na tuberculose humana. No entanto, estudos prévios já haviam relatado a reativação de TB latente após a injeção de interferons do tipo I para tratamento de hepatite. Além disso, o estudo em pauta representa mais uma evidência da íntima interrelação funcional que existe entre macrófagos e neutrófilos nas infecções, seja para a imunoproteção ou para a suscetibilidade, fenômeno que vem sendo cada vez mais reconhecido na imunologia (Silva MT, J. Leukoc. Biol. 87; 93-106, 2010; Soehnlein O and Lindbom L, Nat. Rev. Immunol. 10; 427-439, 2010).

 Numa publicação mais recente, estes e outros especialistas em imunologia da TB se reuniram para discutir o papel dos neutrófilos na TB experimental e humana (Lowe DM et al, Neutrophils in tuberculosis: friends or foes ? Trends Immunol. 2012, epub ahead of print). No trabalho, os autores discutem a complexidade da resposta imune na TB, mas enfatizam o papel central dos neutrófilos na doença. As evidências em modelos experimentais sugerem que os neutrófilos têm um papel protetor nos estágios iniciais da infecção, mas com a evolução do processo infeccioso, os neutrófilos passam a desempenhar um papel claramente deletério, associado diretamente com as manifestações clínicas.

O fórum de especialistas conclui que, em indivíduos suscetíveis, a falência da imunidade Th1 ou a perda da resposta ao IFN-gama provocam um influxo de neutrófilos para os sítios de infecção. Este influxo poderia ser uma compensação para a função comprometida dos macrófagos. No entanto, os neutrófilos infiltrantes também estão disfuncionais, sendo facilmente infectados pelo M. tuberculosis, porém incapazes de matar o patógeno. Tais neutrófilos “frustrados” geram uma inflamação inespecífica, com produção de radicais tóxicos, secreção de enzimas proteolíticas, produção aberrante de citocinas, e necrose secundária, por falta de uma remoção fagocítica eficiente. A necrose irá perpetuar o processo inflamatório. Além disso, há evidências de que neutrófilos induzam supressão em linfócitos T efetores através da expressão de PD-1 ligante. A ingestão de neutrófilos mortos pode carrear bactérias para o interior de macrófagos, ou modular a função de macrófagos previamente infectados. Este processo de remoção pode ser pró- ou anti-inflamatório, dependendo de outros estímulos concomitantes. Este é um tema em aberto no cenário da infecção, e que vem sendo estudado, por exemplo, pelo grupo da Dra. Patricia Bozza, na Fiocruz do Rio de Janeiro. Outra questão fundamental, que já foi mencionada neste blog pelo Dr. Edgar Carvalho, são os fatores genéticos ou ambientais que determinam se os neutrófilos irão ou não invadir o tecido infectado, e como estes fatores correlacionam com resistência e suscetibilidade à infecção. O importante é salientar o salto da importância agora atribuída aos neutrófilos na TB. Um conceito que a imunologia não poderia prever há pouco tempo atrás. E que abre uma grande variedade de importantes linhas de pesquisa.