Associação entre a Expressão de CD47 em Eritrócitos Jovens e Maduros, Capacidade fagocítica e Carga Parasitária na Infecção Murina pelo Plasmodium yoelii

Biotinilação in vivo separa a população de eritrócitos jovens dos maduros com níveis diferenciais de expressão de CD47. (A) As três dosagens de biotina nos dias consecutivos ao desafio recobrem todos os eritrócitos em camundongos selvagens C57BL/6, antes de desafiá-los com o Plasmodium yoelii, contendo a proteína GFP (GFP-PyNL). Inicialmente, os eritrócitos são 100% positivos, após marcação in vitro com estreptatividina-APC. Gradualmente, o acúmulo de eritrócitos jovens (diagrama de fluxo representativo no retângulo inferior) é observado com a perda da população de eritrócitos maduros (diagrama de fluxo representativo no retângulo superior); d= dias após infecção. (B) A média ± erro padrão do percentual de eritrócitos jovens e maduros durante o curso da infecção estão plotados no gráfico da direita. Fonte: Banerjee et al., março 2015. PNAS.

Espécies de Plasmodium exibem uma forte preferência por infectar eritrócitos jovens, o que pode vir a ser um dos determinantes principais da gravidade da malária e sua patogênese. A base molecular que fundamenta essa preferência e a sua influência na carga parasitária ainda não está completamente elucidada.

Em trabalho recente publicado no PNAS, o qrupo de pesquisa liderado pelo Dr. Sanjai Kumar do Laboratory of Emerging Pathogens, Center for Evaluation and Biologics Research, FDA nos Estados Unidos, abordou a associação entre infecção por Plasmodium x carga parasitária x idade dos eritrócitos, considerando-se como proteína-alvo o CD47. Essa proteína está presente na maioria das células, incluindo eritrócitos, e em conjunto com a proteína alfa reguladora de sinal expressa em macrófagos, previne o clareamento das células pelo sistema imune.

No estudo foi investigado o papel de CD47 no crescimento e sobrevivência de Plasmodium yoelli 17XNL em camundongos C57BL/6 (PyNL). Utilizando parasitos expressando GFP, os pesquisadores demonstraram que eles preferencialmente infectam eritrócitos jovens altamente positivos para CD47. Além disso, camundongos deficientes em CD47 foram resistentes à infecção por PyNL e apresentaram picos de parasitemia 9,3 vezes menor do que os camundongos selvagens. Durante a fase aguda da infecção, essa resistência aumentada à malária observada nos camundongos deficientes de CD47 estava associada à elevação da frequência de células esplênicas F4/80+ que, por sua vez, apresentavam frequência maior de fagocitose de eritrócitos parasitados em comparação às células de camundongos selvagens. Adicionalmente, a injeção de anticorpos neutralizantes para CD47 induziu uma redução significativa na carga parasitária em camundongos selvagens.

Esses resultados sugerem que eritrócitos jovens que expressam alta densidade de CD47 servem como um escudo para o Plasmodium, protegendo-o da eliminação pelas células fagocíticas. Esse pode ser um dos mecanismos de escape utilizados pelo Plasmodium que preferencialmente infecta eritrócitos jovens. Modulação dos níveis de CD47 com o uso de anticorpos anti-CD47 poderá futuramente ser uma alternativa terapêutica empregada em pacientes com malária grave.

Referência:

Banerjee R, Khandelwal S, Kozakai Y, Sahu B, Kumar S. CD47 regulates the phagocytic clearance and replication of the Plasmodium yoelii malaria parasite. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Mar 10;112(10):3062-7. doi: 10.1073/pnas.1418144112.

Biomateriais: Diminuição da adesão e ativação de neutrófilos e plaquetas em contato com polímeros de PVC contendo CD47

                          Fonte: Finley et al. Biomaterials, 2012.

Biocompatibilidade entre o sangue humano e biomateriais poliméricos utilizados durante procedimentos de circulação extra-corpórea como cirurgias cardiopulmonares e diálise renal é importante para evitar complicações após esses procedimentos, principalmente, aquelas relacionadas com ou aumento da atividade inflamatória.

Pesquisadores da Universidade da Pensilvania nos EUA vem estudando a utilização do CD47 acoplado a superficies poliméricas, como um possível agente anti-inflamatório. O CD47 é uma proteína de membrana envolvida com o aumento da concentração de cálcio intracelular, que ocorre após a adesão celular à matriz extracelular. A proteína é tambem um receptor para a trombospondina e desempenha um papel importante na transdução de sinais e fagocitose.

Em estudo recente publicado este mês na revista Biomaterials, Dr. Stanley J. Stachelek e seus colaboradores testaram a hipótese de que CD47 acoplado a polímeros de PVC pode reduzir a ativação de neutrófilos e plaquetas sob condições clínicas relevantes.

Para isso, eles acoplaram, por ligação covalente, CD47 recombinante a polímeros de PVC. Análises realizadas por microscopia de varredura mostraram uma adesão menor de plaquetas e neutrófilos à superfície contendo CD47 em comparação aquela que não possuía o marcador acoplado. A avaliação da expressão de CD62 em plaquetas e neutrófilos não mostrou diferenças entre a exposição do sangue ao PVC modificado com CD47 em comparação à expressão encontrada no sangue fresco. Por outro lado, aumento significativo da expressão desses marcadores foi encontrado nos polímeros não modificados. Os resultados demonstram que modificações em superfícies de biomateriais que entrarão em contato com sangue podem ser clinicamente benéficas para prevenir a ativação in vivo de plaquetas e neutrófilos.

Referências:

- Finley MJ, Rauova L, Alferiev IS, Weisel JW, Levy RJ, Stachelek SJ. Diminished adhesion and activation of platelets and neutrophils with CD47 functionalized blood contacting surfaces. Biomaterials. 2012 May 19.

- Stachelek SJ, Finley MJ, Alferiev IS, Wang F, Tsai RK, Eckells EC, et al. The effect of CD47 modified polymer surfaces on inflammatory cell attachment and activation. Biomaterials 2011;32:4317e26.