Anastase e a vida pós-apoptose

Por Gabriel Shimizu Bassi (FMRP-IBA) 

Por décadas havia o consentimento geral de quando uma célula entra em apoptose, a morte celular é algo fatídico e irreversível. A apoptose em si é benéfica para o desenvolvimento natural do organismo, porém também é maléfica em eventos traumáticos, tais como derrames encefálicos, ataques cardíacos e doenças degenerativas, tais como o Parkinson e o Alzheimer. Durante o processo apoptótico, alterações físicas são encontradas na célula (blebs) e várias proteínas são expressas e outras são suprimidas. Porém, ficava a dúvida se o processo de apoptose poderia ser reversível.

Em um experimento um tanto inusitado, Tang e colaboradores (2012) expuseram vários tipos celulares (hepatócitos, cardiomiócitos, macrófagos, células HeLA, NIH 3T3 e neuroniais) em meio contendo etanol, DMSO ou cucurbitacina I. Como esperado, as células começaram a apresentar os sinais clássicos de entrada na apoptose, tais como diminuição do corpo celular e nuclear, blebbing e deformidades de organelas. Porém, quando se removeu o composto apoptótico, essas mesmas células começaram a voltar a sua conformidade normal, reorganizando organelas, núcleo e membrana plasmática. Porém, quais os mecanismos envolvidos nessa “ressurreição” celular?

Um estudo mais aprofundado mostrou que durante a apoptose houve ativação da Caspase 3, assim como a translocação nuclear de AIF mitocondrial e EndoG e fragmentação nuclear em micron, sugerindo dano ao DNA e quebra cromossômica. A remoção dos indutores apoptóticos reduziu a expressão dessas proteínas, mostrando que o processo de morte pode ser revertido mesmo após dano ao DNA. Mas como a célula reverte a apoptose e mantém o DNA íntegro?

Imediatamente após a remoção do estímulo apoptótico, uma nova síntese de RNA se iniciou sob influência de genes clássicos de sobrevivência celular, tais como da família BCL-2 (Bag3, Bcl2, Mcl1), XIAP, MDM2, proteínas de choque térmico (Dnajb1, Dnajb9, Hsp90aa1, Hspa1b e Hspb1). 

Modelo proposto para a apoptose reversa (anastase)

Esses dados mostram que a apoptose é um mecanismo reversível, ocorrendo tanto em células normais como em cancerosas. A esse fenômeno os autores cunharam o termo “anastase”, designando, em grego, “retorno a vida”, contrastando com a palavra apoptose (“queda”).

Em termos práticos, a anastase em si pode explicar o aumento a propensão de câncer na ocorrência de danos celulares repetidos. Além disso, a anastase pode ser um dos mecanismos utilizados por células cancerosas para desenvolverem resistência a quimio e radioterapia, tendo-se como resultado o rearranjo gênico e, em alguns casos, o aumento da agressividade e propensão metastática. Levando-se para um lado mais evolutivo, a anastase é um mecanismo de sobrevivência pelo qual a célula pode se utilizar quando há estresses ambientais, resultando em rearranjo gênico e aumentando sua probabilidade de sobrevivência (adaptabilidade) num ambiente hostil.

Fonte: Tang et al. Cell survival, DNA damage, and oncogenic transformation after a transient and reversible apoptotic response. Mol BiolCell, 23: 2240-2252, 2012.

Raising standards

O que já era difícil....

Neste início de Maio a Nature anunciou que passará a adotar medidas editoriais para melhorar a qualidade e consistência das publicações científicas. 

Como parte da nova iniciativa, a revista anuncia a remoção do limite de tamanho da sessão de “Material e Métodos”, enfocando a descrição mais detalhadas das técnicas e análises utilizadas no estudo. Maior critericidade na estatística e uma série de medidas para que os autores sejam mais transparentes nestas questões.

A nova medida foi desenvolvida com base em discussões que ocorreram em eventos recentes como os Workshops organizados pelo US National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) e o National Cancer Institute (NCI) sobre a questão da irreprodutibilidade.

A medida se deve ao crescente número de artigos refratados, ou cujo os resultados não puderam ser reproduzidos por outros laboratórios.

Para isso, a revista está criando um Checklist que os autores terão que usar para submeter um paper.

Estes são alguns itens que constam no checklist como obrigatórios: 

• a descrição de parâmetros metodológicos que podem introduzir bias ou influenciar a solidez dos resultados; 
• apresentar especificações claras de reagentes, linhagens celulares e anticorpos que possam estar propensos à variacões biológicas;
• descrições mais precisas e completas sobre a estatística

A revista incluirá na lista de avaliadores (revisores) estatísticos, conforme a necessidade ou a natureza do paper;

Ainda na tentativa de valorizar a clareza dos resultados, a revista por fim encoraja os autores a submeter os dados brutos, utilizados para montar os gráficos e figuras do artigo, adicionalmente em forma de tabela. Estes dados serão disponibilizados diretamente na legenda das figuras para que leitores possam acessá-los por conta própria.

Segundo a Nature a estatística mal feita ou ineficiente, é um dos maiores fatores que interfere na reprodutibilidade dos dados.

“Too many biologists still do not receive adequate training in statistics and other quantitative aspects of their subject. Mentoring of young scientists on matters of rigor and transparency is inconsistent at best”

A medida, segundo os editores da revista mais prestigiada no mundo científico, é apenas um pequeno passo para a melhoria de como a ciência é reportada. 

Infelizmente, isso se reflete em mais trabalho para nós simples mortais que sonhamos com uma publicação na Nature, mas a tendência deve ser essa mesmo. Afinal de contas, o que está em jogo é a confiança pública na ciência. E o que importa mais, publicar a verdade, ou apenas publicar?

http://www.nature.com/nm/journal/v19/n5/full/nm0513-508.html

Journal Club IBA: Células dendríticas CD103+ emitem dendritos intraepiteliais e capturam bactérias no lúmen intestinal

Há 12 anos Rescigno e colaboradores (2001) mostraram pela primeira vez que células dendríticas (DCs) CD11c⁺ intestinais emitiam protrusões capazes de penetrar e atravessar por entre as células do epitélio intestinal, atingindo assim o lúmen, podendo capturar bactérias ou antígenos luminais. Trabalhos posteriores ainda mostravam que essas DCs CD11c⁺ eram capazes de emitir dendritos transepiteliais (TEDs) por todo o intestino delgado mesmo no estado estacionário, porém após a infecção por Salmonella, o número de TEDs era maior no íleo terminal (Chieppa et al., 2006). Três anos mais tarde, alguns trabalhos identificaram que essa população de DCs CD11c⁺ poderia ser dividida em duas populações diferentes, uma CD11c^Hi CD103⁺ CD11b⁺ CX3CR1^- e outra CD11c^Int CD103^- CD11b⁺ CX3CR1⁺, classificadas a partir de então como DCs verdadeiras (por expressarem CD103) e macrófagos residentes (por expressarem CX3CR1), respectivamente (Schulz et al., 2009; Bogunovic et al., 2009; Varol et al., 2009). Foi observado também que os macrófagos residentes CX3CR1⁺ eram as células CD11c⁺ responsáveis por emitirem os TEDs (Rescigno, 2010; Scott et al., 2011) mostrados anteriormente por Rescigno e colaboradores (2001), e que as células dendríticas CD103⁺ eram as únicas capazes de migrarem da lâmina própria para o linfonodo mesentérico (MLN) e ativarem linfócitos, pois expressavam CCR7 (Bogunovic et al., 2009; Scott et al., 2011; Semmrich et al., 2012). Foi visto ainda que ativação dessas DCs CD103⁺ na lâmina própria era dependente de receptores do tipo Toll (Chieppa et al., 2006). Porém, até então não se sabia exatamente como as DCs CD103⁺ capturavam antígenos bacterianos no intestino.

O artigo publicado recentemente na Immunity por Farache e colaboradores (2013) mostrou que durante a infecção por Salmonella, DCs CD103⁺ da lâmina própria são recrutadas para o epitélio intestinal, dependente da ativação de toll e da produção de quimiocinas (tanto por células do epitélio, quanto por células imunes, de origem hematopoiéticas). O grupo observou ainda que, além dos macrófagos residentes CX3CR1⁺, já descritos pela capacidade de emitirem TEDs, as DCs CD103⁺ também são capazes de estenderem protrusões que atravessam o epitélio intestinal e atingem o lúmen para capturar bactérias e antígenos luminais de maneira independente do macrófago residente CX3CR1⁺ (figura abaixo). As DCs CD103⁺ expressam CCR7, que permite sua migração para os MLNs, onde acontece a apresentação dos antígenos capturados e a ativação de células T. A partir dessa descoberta, podemos afirmar que tanto os macrófagos residentes CX3CR1⁺ quanto as células dendríticas CD103⁺ são aptas a emitirem protrusões que atravessam o epitélio para capturar e fagocitar bactérias luminais. 

 Post de Aline Sardinha e Denise Sayuri (FMRP-IBA)

Catecolaminas induzem a polarização de células Th2 (até que provem o contrário)

Por longo tempo a presença de colina acetiltransferase (AChT) e tirosina hidroxilase (TH) por células do sistema imune foi praticamente ignorada até a chegada dos trabalhos do Tracey mostrando a função imunossupressora da acetilcolina (ACh) (Tracey et al., 2002). Trabalhos da década de 1990 já mostravam a presença de catecolaminas (CA – adrenalina, noradrenalina e dopamina) em linfócitos, neutrófilos e macrófagos, mas pouco se sabia de sua real função no sistema imunológico (Cosentino et al., 1999; Bergquist e Silberring, 1998; Bergquist et al., 1994).

Ao longo dos anos foi ficando mais claro os mecanismos pelos quais as CAs podem impedir a proliferação celular, liberação de citocinas e a indução de apoptose em linfócitos (Engler et al., 2005; Jiang et al., 2007; Cosentino et al., 2007). Por exemplo, mais especificamente, durante o estresse crônico as CAs impedem a liberação de citocinas do padrão Th1 favorecendo assim as citocinas do padrão Th2 (Elenkov et al., 2000; Agarwal e Marshall, 2000;Elenkov et al., 1995). Porém ainda não se sabe se as CAs de fato inibem a produção de certas citocinas ou induzem a rediferenciação de linfócitos.

 Huang e colaboradores (2013) utilizaram α-MT (um inibidor da TH), pargilina (PA – inibidor do metabolismo de CAs) e o inibidor da monoamino oxidase (MAO - enzima responsável pela degradação de CAs) e verificaram alterações na expressão de T-bet ou GATA3 em linfócitos estimulados com concanavalina. O tratamento com α-MT aumentou as concentrações de noradrenalina (NA), adrenalina (AD) e dopamina (DA) nos linfócitos. E, curiosamente, o tratamento com α-MT aumentou a expressão de T-bet e suprimiu a expressão de GATA-3, enquanto a PA teve efeito contrário. O mesmo foi observado quanto a expressão de citocinas do padrão Th1 e Th2, no qual a α-MT inibiu a expressão do RNAm para IL-4 e aumentou para IFN-g, enquanto a PA suprimiu a expressão dos mesmos (Figura 1).

Figura 1. Influência do α-MT e da pargilina (PA) na diferenciação e balanço Th1/Th2

Esse trabalho nos dá uma ideia do que pode ocorrer com nosso organismo quando enfrentamos um estresse crônico. Sabe-se que os hormônios do estresse, tais como os glicocorticoides, podem levar a uma polarização Th2 (Elenkov et al., 1995; Wright et al., 2004). Além disso, a ativação crônica do sistema nervoso simpático (fonte potencial de CAs) pode levar a exacerbação de quadros inflamatórios encontrados na artrite reumatóide e miocardite autoimune (Capellino et al, 2010; Fuse et al., 2003).

O artigo é um grande passo para entender o mecanismo pelo qual a ativação de receptores de ACh em linfócitos produz imunossupressão. E isso inclui os efeitos (ainda incertos) da nicotina.

Post de Gabriel Bassi (FMRP-IBA)