Restringindo IL-17: Del-1 é o responsável por esta façanha!

O recrutamento de neutrófilos para o sítio inflamatório é um processo bem controlado, que permite um mínimo de patologia e um máximo de proteção. A IL-17  é uma citocina conhecida por sua capacidade em induzir G-CSF e quimiocinas do tipo CXC, mediadoras do recrutamento de neutrófilos para o sitio de infecção e inflamação.. Além disso, a indução de G-CSF mediada por IL-17 também resulta na diferenciação de progenitores CD34+ em progenitores neutrofílicos, mantendo assim o influxo de neutrófilos nos sítios crônicos inflamatórios.

Assim, diferentes fatores têm sido identificados, responsáveis pelo recrutamento destas células nos processos crônicos de inflamação. Mas, quais seriam os fatores responsáveis por regular e restringir o recrutamento de neutrófilos, limitando a inflamação crônica e a doença associada a esta condição?Na  Nature Immunology  de maio de 2012,Chevakis et al., identificaram tal molécula, Del-1 (developmental endothelial locus-1), e mostraram que Del-1 inibe a expressão de IL-17, suprimindo o recrutamento de neutrófilos e a patologia associada à inflamação no modelo da periodontite.

A periodontite é uma condição inflamatória crônica que afeta os tecidos que apóiam os dentes chamado periodontum e causa perda dentária em cerca de 15% dos adultos. Embora a doença seja iniciada pela infecção bacteriana da subgengiva, a resposta inflamatória  resultante , caracterizada em parte pelo recrutamento de neutrófilos, é responsável pela patologia. Interessante, que até agora não existe consenso sobre o papel da IL-17 neste contexto, se ela possui papel protetor ou destrutivo na periodontite. Assim, camundongos knockout  para o receptor da IL-17 possuem um recrutamento menor de neutrófilos em um modelo de periodontite causado por patógeno, levando a uma menor resistência à infecção nestes animais. Por outro lado, a IL-17 pode induzir vários genes que codificam moléculas envolvidas na osteoclastogenesis e podem agir em sinergia com outras citocinas pró-inflamatórias , mediando a destruição do osso durante condições inflamatórias crônicas. Além disso, a expressão de IL-17 é maior durante a periodontite humana, sugerindo um papel patológico para a IL-17. No trabalho publicado na Nature Immunology ( Eskan ET AL, volume 13 , May 2012), os autores mostram que a IL-17 é patológica na periodontite e restringir sua ação contribui para a saúde periodontal.. Os autores utilizam um modelo, no qual camundongos velhos desenvolvem periodontite espontânea caracterizada pela infiltração de neutrófilos e associada com a perda óssea da mandíbula, que lembra a ocorrência natural de periodontite grave em seres humanos idosos. . Neste modelo, os autores observaram que o influxo maior de neutrófilos na gengiva de camundongos velhos está associado com a expressão menor de Del-1. Del-1 regula negativamente o extravasamento de neutrófilos por antagonizar com a adesão dependente da integrina b₂  dos neutrófilos no endotélio vascular, Assim, camundongos deficientes em Del-1 mostraram mais perda óssea periodontal associada com maior recrutamento de neutrófilos e uma típica assinatura dos genes induzidos por IL-17 na gengiva, ou seja indução de IL-17A, IL-17F e IL-17C e moléculas responsáveis pela codificação das quimiocinas CXC e seu receptor CXCR2, alem do G-CSF. Eles também detectaram maior expressão do receptor ativador RANKL e maior atividade osteoclástica nos camundongos velhos e deficientes de Del-1. A expressão diminuída de Del-1 e a maior expressão de IL-17 também está associada ao tecido gengival doente, obtido de pacientes humanos , mas não de gengivas saudáveis, obtidas de pacientes com periodontite. Estes dados mostram pela primeira vez que Del-1 pode regular negativamente e restringir a ação da IL-17, limitando o recrutamento de neutrófilos e a perda óssea mediada pela inflamação. Para testar esta hipótese definitivamente, os autores cruzaram camundongos deficientes do receptor de IL-17 (il17ra^-/-) com camundongos deficientes de Del-1 (Edil3^-/-) e mostraram que estes camundongos duplamente deficientes apresentaram menos recrutamento de neutrófilos e são completamente resistentes ao desenvolvimento da periodontite espontânea que se desenvolve nos camundongos Edil3^-/-. Os camundongos apresentam maior expressão do mRNA de Del-1 na gengiva, o que também sugere que IL-17 também é responsável pela regulação da expressão de Del-1. Além disso, os autores geraram quimeras de medula óssea e mostraram que a ausência do receptor de IL-17 nas células não hematopoiéticas, provavelmente células estromais, resultam em maior expressão de Del-1 e impedimento coincidente no recrutamento de neutrófilos. Todos estes dados mostram claramente que Del-1 é o mais recente regulador identificado que restringe a produção de IL-17 e o recrutamento de neutrófilos, e por sua vez a IL-17 regula a expressão de Del-1.

Os autores ainda observaram que os camundongos Edil3^-/- possuem um número de bactérias em suas gengivas similares aos camundongos selvagens, mas desenvolvem uma carga bacteriana maior aos animais selvagens quando adquirem o fenótipo inflamatório. Além disso, a composição da microbiota oral é qualitativamente e quantitativamente diferente na ausência de Del-1 e/ou LFA-1 e o receptor IL-17RA, o que colabora com a idéia que a genética do hospedeiro também influencia a microbiota oral. Os autores também mostraram que a periodontite é uma doença induzida por bactéria, pois o tratamento com antibióticos inibe a perda óssea em camundongos velhos Edil3^-/-.

No modelo de periodontite espontânea, os autores observaram que células TCD4+ e  células gd co-localizam com IL-17 nas gengivas de camundongos Edil3^-/-. Ainda observaram que nos camundongos mais velhos Edil3^-/-,  quando o máximo de inflamação e o fenótipo da doença são evidentes , neutrófilos Ly6G+ são as células predominantes que co-localizam com IL-17. Embora os camundongos il17ra^-/- tenham menor recrutamento de neutrófilos, eles ainda apresentam alta expressão de mRNA para IL-17 na gengiva, sugerindo que células gd e T CD4+são as principais fontes de IL-17.

Outro ponto importante abordado no trabalho seria o tratamento que poderia ser realizado em doenças inflamatórias crônicas, incluindo a periodontite. Neste sentido, os camundongos com periodontite receberam micro-injeções, na gengiva,de Del-1 na forma solúvel, o que foi capaz de suprimir a inflamação não somente restringindo a produção de IL-17 em camundongos velhos, mas também após a infecção com  o patogeno humano Porphyromonas gengivalis. A administração local ou sistêmica da proteina fusionada Del-1 e o fragmento Fc  (Del-Fc) é mais eficiente na diminuição da perda óssea periodontal quando comparado a outros inibidores que interferem com as interações LFA-1-ICAM-1,

Assim, estes dados sugerem que a maior expressão de Del-1 nos tecidos periodontais de camundongos jovens restringem a produção de IL-17 bem como o tráfico de neutrófilos dentro dos tecidos, em parte por seu efeito antagônico sobre LFA-1. Nos camundongos velhos ou durante a infecção com patógenos, a expressão de Del-1 é inibida e a de IL-17 aumentada. É possível que as células gd sejam as primeiras produtoras de IL-17, uma vez que expressam TLR e respondem a estimulação microbiana. . A apresentação de antígeno derivada da microbiota oral  resulta no acúmulo de células Th 17  específicas que produzem IL-17. Esta citocina age nas células estromais, as quais aumentam a produção de G-CSF e quimiocinas CXC, atraindo neutrófilos para o tecido inflamado. A IL-17 também age nas células endoteliais, via seu receptor IL-17R inibindo a expressão de Del-1, o qual posteriormente promoverá o extravasamento de neutrófilos dentro do tecido inflamado gengival e mais produção de IL-17 pelos neutrófilos. IL-17 e outras citocinas pró-inflamatórias induzem metaloproteinases e RANKL que por sua vez, induzem osteoclastogenesis, que resulta na perda óssea,

Será que Del-1 apresenta este mesmo tipo de ação em outras patologias que envolvem inflamação crônica? Certamente, futuros estudos serão dirigidos para esta molécula e outras envolvidas em sua regulação, que poderão constituir alvos terapêuticos.

Shabaana Khader- Nature Immunology Volume 13, number 5, May 2012 433-435

Eskan, MA ET AL., Nature Immunology 13, 466-473 (2012)