Variação no Sistema Imune Humano é Amplamente Impulsionada por Influências Não Hereditárias

Análise de parâmetros imunológicos em gêmeos saudáveis. (A) Visão global dos dados coletados cobrindo as unidades funcionais do sistema imune, as células e proteínas circulantes. (B) Resumo de toda herdabilidade estimada para 72 frequências de populações de células imunes por citometria de fluxo e citometria de massa. (C) Herdabilidade estimada de 43 proteínas séricas por ensaio com microesferas fluorescentes. As barras de erro representam 95% do intervalo de confiança para a herdabilidade estimada. A barra cinza representa o limite de detecção da herdabilidade (<0.2). Fonte: Brodin et al. Cell, Jan 2015.

O estudo de gêmeos monozigóticos e dizigóticos apresenta-se como uma abordagem apropriada para separar influências hereditárias e não hereditárias em determinados traços populacionais avaliados. Nesse contexto, sabe-se que há uma heterogeneidade considerável em parâmetros imunológicos entre indivíduos, contudo, suas fontes são amplamente desconhecidas.

Com o intuito de se analisar a contribuição relativa de fatores hereditários versus não hereditários para o desenvolvimento de traços imunológicos, foi publicado no início deste ano na revista Cell uma análise de fatores imunológicos de 200 gêmeos saudáveis (78 gêmeos monozigóticos e 27 dizigóticos) que apresentavam idade variando entre 8 a 82 anos.

Esse trabalho foi liderado pelo pesquisador Mark M. Davis da Stanford University School of Medicine nos EUA. Os parâmetros avaliados durante o estudo incluíram os níveis basais de 40 citocinas, 72 contagens de subpopulações de leucócitos, a resposta in vitro de 8 tipos celulares para 7 citocinas e a resposta de anticorpo in vivo para a vacina contra Influenza. O principal encontro do estudo foi que a maioria dos fenótipos estudados apresentou um grau muito pequeno de herdabilidade.

Os dados demonstraram que 77% dos parâmetros são dominados (>50% de variância) e 58% quase que completamente determinados (>80% de variância) por influências não hereditárias. Além disso, alguns desses parâmetros tornaram-se mais variáveis com a idade, sugerindo uma influência cumulativa de exposição ambiental. De forma similar, respostas sorológicas à vacinação sazonal por Influenza são também determinadas amplamente por fatores não hereditários, provavelmente devido à exposição repetida a diferentes cepas.

Outro dado que se destaca é que a infecção por citomegalovírus tem uma ampla influência na variação imune, já que em gêmeos monozigóticos discordantes para essa infecção, mais da metade de todos os parâmetros avaliados são afetados.

Esses resultados salientam a natureza altamente reativa e adaptativa do sistema imune em indivíduos saudáveis. Além disso, os dados demonstram que a imunidade varia primariamente entre os indivíduos como uma consequência de fatores não hereditários com uma influência geralmente limitada de fatores hereditários. Tais observações indicam que o sistema imune de indivíduos saudáveis é muito mais moldado pelo ambiente e provavelmente pelos muitos diferentes patógenos que entram em contato com esses indivíduos ao longo da vida.

Referências

- Brodin P, Jojic V, Gao T, Bhattacharya S, Angel CJ, Furman D, Shen-Orr S, Dekker CL, Swan GE, Butte AJ, Maecker HT, Davis MM. Variation in the human immune system is largely driven by non-heritable influences. Cell. 2015 Jan 15;160(1-2):37-47. doi: 10.1016/j.cell.2014.12.020.

- Casanova JL, Abel L. Disentangling inborn and acquired immunity in human twins. Cell. 2015 Jan 15;160(1-2):13-5. doi: 10.1016/j.cell.2014.12.029.

- Orrù V, Steri M, Sole G, Sidore C, Virdis F, Dei M, Lai S, Zoledziewska M, Busonero F, Mulas A, et al., Cucca F. Genetic variants regulating immune cell levels in health and disease. Cell. 2013 Sep 26;155(1):242-56. doi: 10.1016/j.cell.2013.08.041.