ROS, amigo ou inimigo?

Imagino que o maior interesse em espécies reativas de oxigênio (ROS), como inclusive era o meu, envolvia questões associadas a lesões resultantes dos seus efeitos deletérios durante o processo respiratório. O famoso “mal necessário” para que o transporte de elétrons pudesse acontecer na mitocôndria.

Mas,  a participação do ROS no envelhecimento, doenças crônico-degenerativas e  câncer, se deve a um efeito secundário gerado por um importante função da célula, que é a respiração celular. Ou seja, neste caso, os fenômenos oxidativos, importantes na produção de ATP, geram espécies reativas de oxigênio que atacam a célula “sem querer”. Porém o ROS apresenta uma importante função ativa  que é a de limitar o crescimento de microorganismos no interior de células fagocíticas. E mais uma vez, assumindo o meu pensamento simplista, este seria o maior papel do ROS. Não que fosse pouca a sua função de, como agente tóxico, matar agentes agressores e nos salvar de doenças infecciosas.

Como tudo é mais complexo do que aparenta ser, tentando me aprofundar um pouco mais nesta questão, cai na real de que ROS são produzidas por todos os tipos celulares e agem como importantes mensageiros celulares fazendo com que ocorram comunicações intra e inter-celulares. Assim, as células respondem a estimulação pelos ROS de diferentes maneiras dependendo da intensidade, duração e contexto em que a sinalização ocorre.

A um mês atrás foi publicado um artigo que me chamou a atenção. Sena e colaboradores demonstraram que a ativação de células T antígeno-específicas é dependente da mitocôndria e que esta ativação ocorre através da sinalização por espécies reativas de oxigênio.

O estudo mostra que o metabolismo mitocondrial, na ausência do metabolismo da glicose, é suficiente para induzir a produção de IL-2. Alem disto, é capaz de induzir a expressão de moléculas de ativação como CD25 e CD69 em células T. Assim, com a utilização de um camundongo que produz reduzidas concentrações de ROS mitocondrial (especificamente complexo mitocondrial III), eles demonstraram que a mitocôndria é necessária para a ativação de células T, levando a produção de ROS e subsequentemente a ativação do fator nuclear de ativação de células T e IL-2. Interessante que estas células, denominadas células T Uqcrfs1−/− mantiveram a capacidade de proliferar in vivo em condições de linfopenia. Mas, quando os mesmos camundongos foram imunizados com o peptídeo GP61 do vírus da coriomeningite linfocitária, não houve expansão de células T antígeno-específicas. O fato destas células deterem a capacidade de proliferar em condições de linfopenia sugere que a deficiência de ROS não causa efeitos importantes nas vias bioenergéticas ou biosintéticas, mas comprometem especificamente sua expansão ao encontrar o seu antígeno cognato.

Pensando bem, o que acontece é o obvio: “o metabolismo da célula regula a sua própria função”. Mas não deixa de ser novo: “o metabolismo da célula não é meramente uma série de reações que suprem as suas necessidades energéticas, mas se torna um programa maleável e adaptativo que é altamente integrado com a sinalização celular, desempenhando um papel crítico na regulação da ativação de células T”.

Referência:

Sena LA, Li S, Jairaman A, Prakriya M, Ezponda T, Hildeman DA, Wang CR, Schumacker PT, Licht JD, Perlman H, Bryce PJ, Chandel NS. Mitochondria Are Required for Antigen-Specific T Cell Activation through Reactive Oxygen Species Signaling. Immunity. 2013 Feb 21;38(2):225-36. doi:10.1016/j.immuni.2012.10.020. Epub 2013 Feb 15.