O óxido nítrico (NO) ainda é capaz de oferecer grandes surpresas aos imunologistas e biologistas celulares!

Phileno Pinge Filho, UEL-Londrina-PR

A bactéria Listeria monocytogenes [(Lm), Gram + intracelular], causa infecções letais, apesar de induzir uma resposta imune inata fulminante. Essa reposta é dependente de MyD88, fator regulador de interferon-3 e do inflamassoma. Sabemos também que o controle da infecção por Lm é dependente da ação de neutrófilos, células NK e linfócitos TCD8+. Citocinas como IFN-g e TNF também são essenciais na defesa contra Listeria.

Sabemos que a estimulação de receptores do tipo Toll (TLR) ativa macrófagos para resistirem aos patógenos intracelulares. O trabalho de Caroline Cole e colaboradores (2012) mostra pela primeira vez que macrófagos ativados por TLR matam células Lm livres, mas falham em prevenir a infecção por propagação da Lm, porque a ativação dos macrófagos aumenta eficiência da disseminação da Lm a partir de uma célula doadora para um macrófago receptor. Os autores demonstram de maneira elegante que esse aumento requer a produção de óxido nítrico (NO) por meio da enzima óxido nítrico sintase induzível-2 (NOS2). NO também promoveu a propagação de Lm durante a infecção in vivo, confirmada por ensaios de inibição da NOS2 com 1400W que indicaram a redução na disseminação de Lm no fígado, mas não no baço de camundongos C57BL/6. A expressão menor da NOS2 no baço em relação a existente no fígado pode ser uma das explicações para essa diferença observada.

Christian Bogdan comenta o artigo de Cole e colaboradores na seção “Previews” do periódico “Immunity” de 25 de maio e chama nossa atenção para o impacto do NO sobre a propagação da Lm por meio da sua ação sobre a maturação de vacúolos secundários de macrófagos infectados.  E adianta a reflexão: 20 anos após a clonagem da NOS2, a pequena molécula inorgânica NO ainda é capaz de oferecer grandes surpresas não somente aos imunologistas como aos biologistas celulares.

Primary infection of macrophages with L. monocytogenes. After endocytosis extracellular bacteria end up in a primary, single membrane vacuole (PV). Listeria escape into the cytosol by the action of pore-forming listeriolysin O (LLO) and phospholipases A and B (not depicted). NO and superoxide (O2), generated by TLR- and/or IFN-g-induced Phox and NOS2, can impair the activity of LLO and phospholipases, which, however, might be rescued by the IFN-g-inducible thiolreductase (GILT). LLO itself was shown to inhibit the recruitment of Phox towards the phagosome (Lam et al., 2011). NOS2- and Phox-independent killing of Listeria can result from phagolysosome (PL) formation or other IFN-g-inducible mechanisms (e.g. activation of autophagosomes [AP]; recruitment of vesicles carrying guanylate-binding proteins [Gbps] that support the assembly of Phox). The actin-nucleating protein (ActA) allows a few Listeria to spread. Secondary infection of macrophages with L. monocytogenes. In the absence of exogenous stimuli Phox and cathepsin D contribute to the control of Listeria in secondary, double membrane vacuoles (SV; left). A few bacteria will escape. IFN-g alone triggers NO release, which inhibits the proton-pumping activity of V-ATPase and the formation of PL (middle). (NB: Whether or not NO inhibits V-ATPase also under primary infection conditions, has not been addressed). IFN-g prevents bacterial spreading in a NOS2-independent manner (e.g. via Gbps and activation of AP). Only few bacteria escape. Stimulation with LPS (±IFN-g) triggers NO release, which inhibits PL formation and V-ATPase activity (right). IFN-ginducible mechanisms (e.g. Gbps, AP) are postulated to be blocked by unknown TLR-dependent signals so that many Listeria will manage to spread.

Referências:

Cole C, Thomas S, Filak H, Henson PM, Lenz LL. Nitric Oxide Increases Susceptibility of Toll-like Receptor-Activated Macrophages to Spreading Listeria monocytogenes. Immunity. 2012 May 25;36(5):807-20.

Christian Bogdan. Listeria monocytogenes: No Spreading without NO. Immunity, Volume 36, Issue 5, 25 May 2012, Pages 697-699.