Figura
1: Mecanismo no qual fucosilação epitelial e expressão de Fut2 são induzidas
quando a intensidade da ação sinérgica dos sinais provenientes de IL-22 e LT
estão acima do threshold de ativação de Fut2, por exemplo: LT produzida por
ILC3 promove sinal basal para expressão mínima de Fut2, enquanto IL-22
produzida de forma dependente de comensais por ILC3 leva à expressão máxima de
Fut2 para indução da fucosilação epitelial. A forma como IL-22 e LT derivada de
ILC3 regulam a expressão tecidual de Fut2 ainda precisa ser precisamente
caracterizada. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25214634
O
trato gastrointestinal dos mamíferos é colonizado por cerca de 100 trilhões de
bactérias composto por milhares de espécies diferentes, numa relação de
benefício mútuo (1).
Essas bactérias comensais residem no lúmen intestinal e são separadas das
imunes presentes na lâmina própria por uma monocamada de células epiteliais, as
quais são extremamente importantes para a manutenção da homeostase e atuam como
a primeira linha de defesa contra antígenos estranhos, incluindo as bactérias
comensais e bactérias patogênicas. Ao mesmo tempo em que as células epiteliais
sustentam esta separação, elas recebem e integram sinais de ambos os lados,
sendo um meio de comunicação importante entre as bactérias e o hospedeiro (2).
Uma
estratégia descrita para reforçar a barreira de células epiteliais é a adição
de resíduos de fucose na porção terminal de glicanos através da enzima
fucosiltransferase 2 (FUT2) (3).
É demonstrado que bactérias comensais, especialmente pelas Bacteroides, induzem o processo de fucosilação de células
epiteliais e são capazes de catabolizar a fucose ou incorporá-la como um
componente da capsula polissacarídica bacteriana, o que promove vantagens de
sobrevivência em um microambiente competitivo e consequentemente homeostase da
microbiota intestinal (4).
Embora trabalhos demonstrem que bactérias comensais induzam a fucosilação das
células epiteliais, o mecanismo preciso de regulação da fucosilação ainda não
estava completamente elucidado.
Utilizando
um elegante delineamento experimental, Goto
e colaboradores demonstraram que o
mecanismo de indução de expressão de Fut2
e fucosilação epitelial é realizado por células linfóides inatas (ILCs) do tipo
3.
Os autores observaram
que o íleo distal dos animais estudados
possuía maior presença de células epiteliais fucosiladas, maior expressão de Fut2 e que a maior parte da colonização
bacteriana era feita por SFB (segmented
filamentous bacteria). Já foi descrito que bactérias SFB estão relacionadas
à função de ILCs (5),
então foram avaliados animais Rorcgfp/gfp,
que não possuem ILC3 (6),
e verificou-se que tais animais possuem grande diminuição na fucosilação
epitelial e expressão de Fut2 quando
comparados aos animais Rorc+/+,
indicando um papel crítico para ILC3 na fucosilação epitelial. Demonstrou-se
também que animais Rag-/-,
que apresentam números exacerbados de células ILC3, apresentam altos níveis de
fucosilação epitelial.
Uma vez que as ILC3 são potenciais fonte de IL-22, os
autores investigaram a participação desta citocina no processo de fucosilação.
Para elucidar o mecanismo envolvido, foram utilizados animais deficientes para
IL-22 e foi observado que a expressão de Fut2 e fucosilação é dependente desta
citocina, relacionando a presença da microbiota e a produção de IL-22 por ILC3.
Além de IL-22, ILC3s expressam linfotoxinas (LT), que por sua vez apoiam o
desenvolvimento e manutenção de tecidos linfóides secundários (7).
Em contraste com IL-22, que foi induzida por bactérias comensais, a expressão
de LT não foi afetada pela ausência da flora comensal, uma vez que animais não
possuíam células ILC3 capazes de expressar LT, não apresentavam fucosilação
epitelial.
Além de desvendar o mecanismo regulador do processo de
fucosilação, os autores demonstraram que a fucosilação epitelial tem papel
protetor contra infecção por S. typhimurium.
Dessa forma, os resultados evidenciam o papel crítico da microbiota, células
epiteliais e ILC3 na criação de uma plataforma protetora contra infecção por
bactérias patogênicas.
Post de Laís
Sacramento e Thaís Arns (Doutorandas - IBA/FMRP/USP).
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