Um método para identificação de bactérias colitogênicas?

Algumas bactérias da microbiota têm sido relacionadas com a etiologia de doenças inflamatórias intestinais (IBD), como doença de Crohn e colite ulcerativa, evidenciada por estudos em modelos experimentais. Entretanto, a identificação dessas bactérias em humanos têm se mostrado um desafio. Diversos mecanismos existem para impedir que bactérias, sejam patogênicas ou comensais, penetrem a barreira epitelial intestinal e sejam reconhecidas pelo sistema imune sistêmico. Um importante mecanismo é a produção de IgA na mucosa intestinal que se liga aos microrganismos promovendo neutralização ou exclusão dos mesmos. A ligação de IgA a bactérias patogênicas é de alta especificidade e afinidade, enquanto a IgA induzida por bactérias comensais geralmente exibe baixa afinidade e especificidade. Pesquisadores do grupo do Dr. Richard Flavel em Yale utilizaram esta propriedade da resposta imune intestinal para identificar microrganismos com potencial inflamatório. As bactérias foram isoladas das fezes de camundongos através de citometria de fluxo em dois grupos: bactérias IgA+ (com altos níveis de IgA ligados) e bactérias IgA- (não ligadas a IgA). Os microrganismos foram identificados por sequenciamento revelando que as bactérias IgA+ pertencem a grupos de microrganismos que já foram relacionados com a indução de inflamação intestinal em modelos de colite. Também observaram que a proporção de bactérias IgA+ em fezes de pacientes com IBD é maior quando comparado com indivíduos saudáveis. A colonização de camundongos germ-free com as bactérias IgA+ isoladas de pacientes, por si só, não foi capaz de induzir inflamação mas exacerbou a colite induzida em modelo experimental por DSS. Os autores sugerem que a cobertura de bactérias por IgA em altos níveis pode vir a ser um bom marcador para a identificação de bactérias potencialmente colitogênicas e portanto, importante para a elaboração de terapias mais específicas para as IBDs.

Estratégia para isolamento de bactérias IgA+

Noah W Palm; Marcel R de Zoete; Thomas W Cullen; Natasha A Barry; Jonathan Stefanowski; Liming Hao; Patrick H Degnan; Jianzhong Hu; Inga Peter; Wei Zhang; Elizabeth Ruggiero; Judy H Cho; Andrew L Goodman; Richard A Flavell. Immunoglobulin a coating identifies colitogenic bacteria in inflammatory bowel disease, Cell, 158, 5, 1000-1010, 2014.

Novos papéis para Th9 na regulação de doenças intestinais crônicas

Desde a sua primeira caracterização em 2008, diversas funções têm sido descritas para células Th9. Estudos em modelos animais revelaram que as células Th9 podem ter papel protetor contra tumores e infecções parasíticas e também um papel na patogênese de diversas doenças como alergia, colite e encefalomielite autoimune experimental.

                                                                                    Kaplan, M; Immun. Rev., 2013

Apesar dos novos dados em modelos experimentais, ainda não se sabe muito sobre as células Th9 humanas. Um estudo publicado na Nature Immunology desta semana mostra que as células Th9 podem estar envolvidas no comprometimento da barreira epitelial e na capacidade de reparo tecidual em doenças inflamatórias intestinais (IBDs) em humanos. 

Os autores investigaram a presença de células produtoras de IL-9 e que expressam o fator de transcrição PU.1, importante regulador do desenvolvimento de células Th9, na lâmina própria de intestino de pacientes com os dois tipos principais de IBD, colite ulcerativa e doença de Crohn. Foi observado um maior número de células Th9 nos pacientes quando comparados com indivíduos saudáveis, especialmente em colite ulcerativa. Além disso, os pacientes também apresentaram maior número de células expressando o receptor de IL-9, principalmente em células epitelias intestinais indicando que estas poderiam ser um potencial alvo de IL-9. 

Os mesmos resultados foram observados após indução de colite experimental em camundongos. Camundongos deficientes em IL-9 ou no fator de transcrição PU.1 mostraram-se protegidos contra a colite experimental sugerindo que as células Th9 têm papel importante na geração da colite. Como as células epiteliais do intestino parecem ser as células alvo da produção de IL-9, os autores analisaram mudanças nestas células durante a colite experimental. A deficiência de IL-9 foi correlacionada com a supressão da expressão do fator de formação de poro claudina 2 em células do epitélio intestinal. Em consequência, estes animais tem maior permeabilidade da mucosa e translocação de batérias da microbiota. O tratamento com anti-IL-9 foi capaz de parcialmente reverter esta condição. Além disso camundongos pré tratados com IL-9 que foram expostos à bactérias da microbiota previamente marcadas apresentaram maior translocação na mucosa do cólon. Interessantemente, análises do perfil microbiano revelaram que animais pré tratados têm maior translocação de bactérias do gênero Clostridia enquanto outros grupos de bactérias não foram afetados pelo pré tratamento. Este resultado vai de acordo com trabalhos recentes que sugerem que este grupo de microrganismos podem estar envolvidos no desenvolvimento de IBDs.

Os autores ainda mostram que IL-9 pode ter um papel importante no reparo tecidual já que animais deficientes em IL-9 têm reparo mais rápido do que os animais selvagens. O potencial terapêutico de IL-9 em modelo de colite experimental também foi investigado com resultados promissores sugerindo que administração de anti-IL-9 poderia ser uma forma de tratamento útil para doenças inflamatórias intestinais crônicas.

                                                                           Hufford and Kaplan, Nat. Immun., 2014

GERLACH, K.; HWANG, Y.; NIKOLAEV, A.; ATREYA, R.; DORNHOFF, H.; STEINER, S.; LEHR, H. A.; WIRTZ, S.; VIETH, M.; WAISMAN, A.; ROSENBAUER, F.; MCKENZIE, A. N.; WEIGMANN, B.; NEURATH, M. F. TH9 cells that express the transcription factor PU.1 drive T cell-mediated colitis via IL-9 receptor signaling in intestinal epithelial cells. Nat.Immunol., v. 15, n. 7, p. 676-686, 2014.

Imunidade de mucosa e subpopulações de células não convencionais

Finalmente o último post sobre as novidades do congresso de imunoregulação.

Fiona Powrie falou sobre o modelo de colite inata induzida pela infecção por Helicobacter hepaticus e o papel da IL-23 nessa doença inflamatória. O seu grupo já sabia da importância da IL-23 na colite inata (induzida pela infecção por H. Hepaticus em animais deficientes de RAG) e adaptativa (induzida pela transferência de células T “naive” em animais deficientes de RAG) (ver Hue et al, 2006 JEM 203: 2473-2483 e Izcue et al, 2008 Immunity 28:559-70). Eles agoram identificaram a população de células da lamina própria que estão involvidas na indução da colite inata (acabou de ser publicado na Nature dia 14 de abril – ver Buonocore et al, 2010). Essas células são parecidas com as Lti (lymphoid tissue inducer cells) presentes no intestino, elas expressam Thy1 e Sca1 e são Lin- (B220-GR1-CD11b-CD3-). Após a infecção com H. Hepaticus, ocorre expansão dessas células na lâmina própria, e quando isoladas e cultivadas na presença de IL-23, elas produzem IFN-gama, IL-17 e IL-22. Para mostrar a importância dessas células na colite inata, eles a depletaram com anticorpo anti-Thy1 e observaram completa inibição de doença após infecção. Será que as LTi sinergizam ou antagonizam com as células T durante a colite? Isso poderia ajudar a entender os mecanismos operantes na doença inflamatória intestinal.

O brasileiro Daniel Mucida falou sobre seu novo trabalho sobre a caracterização de células T CD4+CD8alfa+ alfa+ no intestino. Utilizando o modelo de colite induzido por células T CD4 “naive” (Powrie et al, 1995), eles observaram que as células T CD4 transferidas para recipientes deficientes de RAG adquirem expressão de CD8alfa no intestino mas não nos linfonodos mesentéricos ou baço. As células T CD4+CD8+ encontradas no intestino expressam genes também expressos por células T CD8 citotóxicas e perdem a expressão do fator de transcrição ThPOK, indispensável para diferenciação de linfócitos T CD4 no timo, sugerindo conversão de células T CD4 maduras em CD8. Em seguida, eles transferiram células T CD4 de animais que não são capazes de re-expressar CD8 em células maduras para animais deficientes de RAG e verificaram que as células transferidas que migraram para o intestino expressavam níveis bastante reduzidos de CD8alfa e aumentados da citocina IL-17, crucial para o desenvolvimento de colite. Além disso, os recipientes dessas células desenvolveram colite mais grave, sugerindo que a aquisição de um fenótipo CD8 pode ser benéfico para o controle da colite. Daniel e colaboradores definiram um novo subtipo de células T CD4 efetoras com plasticidade suficiente para conversão em um fenótipo de células T CD8 citotóxicas mas que preserva a via de apresentação de antígenos por MHC classe II e é capaz de inibir resposta inflamatória induzida por células Th17. Essses resultados e outros mais devem ser publicados em breve.