INVESTIGANDO A PRESENÇA DE BACTÉRIAS INTRACELULARES

Fazia um tempo que não escrevia, mas trago hoje aos leitores do blog uma conversa entre moléculas da imunidade inata e um importante pesquisador Dr. Zambeti. Essa história fictícia traz conceitos importantes sobre os inflamassomas e revisa definições relevantes para nós imunologistas. Boa leitura!!!

  ASC inflamassoma: - Estamos precisando de ajuda para conter a Legionella pneumophila (L.p) Dr. Zambeti (DZ).

DZ: - Vamos ver o que posso sugerir ASC. Essa bactéria tem um sistema de secreção do tipo IV, o qual transloca moléculas bacterianas para o citoplasma e estabelece o vacúolo replicativo, portanto precisamos de ajuda. Alguém quer ajudar?

NAIP5: - Eu não quero ajudar porque já reconheço flagelina junto com meu amigo NLRC4 e ativamos caspase-1, desempenhando importante papel no controle desse patógeno.

Caspase-1: - Eu também não posso e não participo da piroptose induzida por essa bactéria. Porém, eu sei que esse mecanismo é importante para conter a L.p, mas não consigo fazer tudo nessa vida, uma vez que NLRP3 já me estressa muito reconhecendo diversos danos celulares.

DZ: - Ok caspase-1, NAIP5 e NLRC4, já foi demonstrado por um grupo de pesquisadores que existe piroptose independente da via canônica de ativação de caspase-1 (Case et al., 2013). Ademais, a flagelina é dispensável nessa ativação, porém o sistema de secreção do tipo IV participa na indução da piroptose.

LPS: - Eu posso ajudar induzindo rapidamente (4 horas após a infecção) a IL-1alpha e também IL-1beta em resposta ao sistema de secreção do tipo IV.

DZ: - Obrigado pela dica e ajuda LPS. ASC, eu sugiro que você peça ajuda para a caspase-11, uma excelente detetive para bactérias virulentas. Não sabemos ainda qual receptor ativa a caspase-11, mas já foi demonstrado a importante função da caspase-11 na indução da piroptose em resposta a L.p. Caspase-11 não só participa da piroptose, mas também controla a produção de IL-1alpha.

TRIF: - Já estive envolvido, em trabalhos anteriores, com à ativação de caspase-11, mas dessa vez estou fora.

MyD88: - Eu também, mas se TRIF me ajudar, tento convencer a caspase-11 a nos ajudar no caso.

TRIF: - Fechado!!!! Nós dois “tamu” junto!!!!

NLRP3: - Estou fora dessa piroptose.

DZ: - Então fazemos o seguinte, ASC: um receptor deve reconhecer o sistema de secreção do tipo IV e ativar a caspase-11, a qual vai promover a produção de IL-1alpha e também a piroptose. NAIP-5 e NLRC4 funcionam independentes da caspase-11, mas trabalham com caspase-1 para induzir a morte celular e a produção de IL-1beta. Além disso, a caspase-11 pode auxiliar ASC a clivar IL-1beta, e assim teremos um controle efetivo dessa bactéria.

Enquanto isso, IL-1alpha e IL-1beta brigavam. A briga era tamanha que precisou do controle do IL-1R.

DZ: - O que houve gente????

IL-1alpha: É que IL-1beta sozinha não consegue controlar a infecção in vivo por L.p, porque não tem força significativa para conseguir o apoio dos neutrófilos (Casson et al., 2013). Além disso, ela vem chamando outras citocinas pra rua com o intuito de protestar por direitos iguais. Daí cada citocina pede algo diferente virando uma bagunça celular.

DZ: - A questão minha gente que não se governa um país e nem se controla uma bactéria sozinho. Estudos de Casson et al., 2013 mostram que os animais tratados com anti-IL-1beta e IL-1alpha apresentam uma maior quantidade de bactérias e um menor recrutamento de neutrófilos quando comparados com os camundongos que receberam somente IL-1alpha. Cada um tem seus papeis e juntas são mais relevantes. Sendo assim, já entendemos agora um pouco do papel da caspase-11 na infecção por L.p, mas questões importantes ainda precisam ser elucidadas. Qual é o receptor que ativa caspase-11? Quais sinais ativam caspase-11? Quais patógenos são capazes de ativa-la? Pois é, não faltam perguntas, mas vários pesquisadores já estão em busca de respostas.

Post de Grace Kelly Silva (Pós-doutoranda)

Pós- Graduação em Imunologia Básica e Aplicada, FMRP-USP-IBA

O orientador deve participar na seleção do seu aluno de mestrado?

Algumas vezes eu ouvi que a relação entre um orientador e seu orientado é semelhante a um casamento, onde deve haver confiança, cumplicidade, respeito, parceria, persistência, entre outras coisas para que o trabalho seja bem conduzido. Neste casamento, são compartilhadas as tristezas dos resultados que não saem e as alegrias dos bons resultados e das publicações. Porém, antes que esta parceria se estabeleça, dependemos de um concurso público. Após algumas conversas com colegas e participação em diferentes processos seletivos, resolvi escrever este post sobre algumas formas de seleção de alunos de Mestrado, refletindo se haveria uma fórmula para o sucesso.

Uma fase que é comum em vários processos seletivos é o exame da proficiência na língua inglesa e uma prova específica para o programa ou áreas do programa. Porém, apenas obter a maior nota em uma prova escrita geral e saber ler textos em inglês não parece ser suficiente para selecionar o melhor aluno para desenvolver um projeto específico.

A análise de currículo é outra ferramenta utilizada em vários processos seletivos, mas acumular o maior número de certificados nem sempre caracteriza o melhor aluno. Além disto, o número publicações científicas (incluindo resumos) é muito heterogêneo, tornado este método difícil para desclassificar um candidato ao mestrado.

Pensando nos métodos descritos acima, acredito que a participação do orientador na seleção seria totalmente dispensável e ficaria fácil obedecer às diretrizes de concursos públicos onde a parte interessada (não sei bem porque, mas este é o orientador) não deve e não pode participar da seleção. Entretanto, quando começamos a pensar que um projeto de pesquisa deve ser executado dentro de um determinado laboratório com todas as suas particularidades, tenho dúvidas se é possível uma boa seleção sem nenhuma participação do orientador.

Para tentar selecionar alunos com mais experiência nos projetos a serem desenvolvido, alguns programas lançam mão de uma carta de aceite ou similar. Assim, o orientador concorda que irá orientar um determinado candidato e pode recusar outros. Embora este aceite tenha diversos fundamentos e justificativas, não é uma atitude considerada muito boa, já que está sendo feita uma pré-seleção de candidatos pelo orientador, caracterizando uma interferência direta da parte interessada no processo seletivo.

Outro método utilizado por alguns programas é o da avaliação de um projeto de pesquisa. Embora este método pareça ser válido em uma seleção para doutorado, a avaliação do projeto não é tão fácil no caso do mestrado. Primeiramente, o projeto é do candidato que irá, a princípio, concorrer com outros candidatos à mesma vaga. Portanto, o orientador não deveria participar na elaboração do projeto (que por acaso será executado dentro do laboratório sob sua responsabilidade). Caso o orientador dê instruções para algum candidato, todos os outros deverão receber as mesmas instruções. Esta situação fica ainda pior se pensarmos em estudantes recém-formados na graduação nas diversas Universidades e Faculdades do país que pretendem ingressar em um mestrado. Se o projeto de pesquisa for critério para seleção, alunos que nunca fizeram uma iniciação científica ou “estágio” terão grande dificuldade nesta concorrência.

Uma tentativa que fizemos foi de, após a aprovação na prova de inglês e na prova específica, os candidatos deveriam se submeter a uma prova oral com os prováveis orientadores. Neste caso, os orientadores iriam escolher, dentre os candidatos aprovados, aqueles que tenham mais conhecimento e capacidade para desenvolver um projeto dentro dos respectivos laboratórios. Tivemos algumas críticas neste processo. Primeiramente, o orientador não deveria participar da seleção em nenhuma etapa, logo, não pode participar da prova oral. Outra crítica foi que o aluno que possuísse a maior nota deveria ter preferência na escolha do orientador com quem deve trabalhar e não o orientador escolher o melhor aluno.

Uma sugestão que recebemos foi a de fazer a prova oral sem a participação do orientador. Isto torna o trabalho um pouco mais difícil, pois a banca deve selecionar o melhor aluno, dentre os aprovados na prova de inglês e prova específica, para trabalhar em um projeto de outra pessoa. Além disto, embora não seja critério de seleção, a banca sempre tenta averiguar a disponibilidade de tempo que o aluno tem para execução do trabalho. Esta disponibilidade de tempo do candidato é outra avaliação difícil. Em alguns casos, dependendo do projeto e do tipo de atividade, o aluno pode ter vínculo empregatício e desenvolver suas atividades na pós-graduação com grande tranquilidade. Porém, alguns projetos necessitam uma dedicação “mais integral”. Assim, fica muito difícil para o membro de uma banca avaliar se a disponibilidade de tempo de um determinado candidato é suficiente para que este possa participar do projeto de um orientador que não pode interferir na seleção.

Outra alternativa, presente em alguns programas, é permitir o ingresso dos alunos aprovados e após algum prazo definido, esperar um acordo entre estudantes e orientadores. Vejo alguns problemas neste processo. Primeiramente, o tempo vai passando antes de se definir o projeto e orientador. Segundo, todos os alunos aprovados deverão ter um orientador. Isto vale também para o aluno que não se enquadrou em nenhum laboratório. Porém parece ser uma alternativa a se pensar.

Enfim, deixo a reflexão se deve haver participação do orientador no processo de seleção para mestrado e até quanto ele pode interferir...

No caminho tinha um progenitor: MDP → cMoP → Monocyte → Monocyte derived Macrophage

Muito tem se discutido sobre o papel de monócitos no desenvolvimento de macrófagos teciduais. E de fato, durante muito tempo, eles foram considerados quase exclusivamente como  precursores de macrófagos. Mais recentemente, ficou claro que em condições fisiológicas, os macrófagos teciduais são mantidos independentemente de monócitos de medula óssea. Tendo estes últimos o papel de complementar o compartimento de macrófagos em condições de estresse.

Monócitos e células dendríticas são originadas de um mesmo progenitor, MDP (progenitor de monócitos-macrofagos-células dendríticas), no entanto, diferentemente das células dendríticas, as etapas de diferenciação de monócitos ainda não foram completamente descritas.

Hettinger e colaboradores identificaram um progenitor subsequente ao MDP na via de desenvolvimento de monócitos. O estudo se inicia com a identificação de um possível progenitor de monócitos na medula óssea e posteriormente no baço. Utilizando análises fenotípicas, eles identificaram células expressando Ly6C⁺ que compartilha parcialmente características de MDP e monócitos (Lin^-c-Kit⁺M-CSFR⁺Flt3^-Ly6C⁺CD11b^-, mas ao mesmo tempo mantinham suas particularidades. Estas células foram denominadas cMoP (common monocyte progenitor). Como todo bom progenitor, cMoP mostrou considerável capacidade proliferativa in vivo e habilidade de formar colônias in vitro, o que corrobora com a sua função de progenitor.

Em seguida, os pesquisadores mostraram que cMoP é originado de MDP e origina monócitos Ly6C^high e macrófagos. Para chegarem a esta conclusão, MDP foram purificadas e cultivadas na presença de fatores de crescimento e se transformaram em cMoP. Nestas condições, a cMoP deu origem a células Ly6C^high em 16 horas. No entanto, MDP só começou a dar origem a monócitos depois de dois dias. Estes achados foram confirmados in vivo.

Além disto, os monócitos derivados de cMoP foram capazes de gerar macrófagos teciduais in vivo em condições de estresse, mas não em condições fisiológicas.

Desculpem não ter selecionado uma figura, mas a mensagem é simples: MDP -- cMoP -- Monocyte -- Monocyte derided Macrophage

Referencia: Origin of monocytes and macrophages in a committed progenitor. Hettinger J, Richards DM, Hansson J, Barra MM, Joschko AC, Krijgsveld J, Feuerer M. Nat Immunol. 2013 Jun 30.

Lítio, Telômeros Leucocitários e Distúrbios Bipolares

Por Gabriel Shimizu Bassi (FMRP-USP)

Não é incomum encontrar pessoas que já tenham escutado o termo “Distúrbio Bipolar” (DB). Em linhas gerais, consiste de episódios alternantes rápidos (dias) entre sintomas maníacos e depressivos. É aquele indivíduo que de estados de profunda depressão alterna para euforia intensa (fase maníaca), seguido de nova depressão (ciclagem do DB). Seu tratamento é puramente sintomático (pois não se sabe ao certo sua causa), e a dose medicamentosa é muito variável, sendo muito comum o uso do elemento químico lítio como estabilizador de humor (também utilizado na prevenção de suicídio).

Curiosamente, pouco se sabe sobre os efeitos do lítio no organismo. O que se sabe é que os íons Li⁺ substituem os íons Na⁺ no momento da ativação celular e efetuam uma variedade de alterações em enzimas, cascatas de sinalização e cromossômicas. O lítio ativa cascatas de proteínas (tais como Bcl-2 e a via Wnt) que protegem os neurônios, inibe a glicogênio sintase kinase 3 (GSK-3) e modula a sinalização via Akt (Angelucci et al., 2003, Husum e Mathe, 2002, Johson et al., 2001, Miller et al., 2007). Além disso, o lítio atua na hTERT, uma proteína que controla a atividade enzimática da telomerase (Hartwig et al., 2012) e conhecida por manter o comprimento dos telômeros em células cancerosas (Zhang et al., 2012).

Estudos mostram que em alguns distúrbios psiquiátricos, tais como ansiedade fóbica, esquizofrenia e depressão, é comum encontrar leucócitos com telômeros encurtados (Wolkowitz et al., 2011, Okereke et al., 2012). Esse tipo de encurtamento também está relacionado com a incidência de episódios depressivos (Simon et al., 2006), e a uma resposta positiva ao tratamento psiquiátrico da esquizofrenia (Yu et al., 2008). Além disso, antidepressivos protegem contra o encurtamento anormal de telômeros (Wolkowitz et al., 2012, 2011). E somente um pequeno estudo com 28 pacientes mostrou uma associação entre DB e telômeros leucocitários encurtados (Elvsashagen et al., 2011).

Sabendo-se desses dados, Martin e colaboradores (2013) analisaram 789 pacientes diagnosticados com vários tipos de DB (tipo I ou II, lítio-resistentes e cicladores), coletando amostras de sangue periférico para determinar o comprimento dos telômeros de leucócitos por PCR. A partir de um pensamento simples, os autores encontraram 3 associações muito interessantes.

1. O tamanho dos telômeros dos leucócitos é proporcional ao tempo de tratamento com lítio (acima de 30 meses);
2. O comprimento dos telômeros leucocitários estava reduzido em pacientes de rápida ciclagem. E quanto menor o tamanho dos telômeros, maior o número de episódios depressivos, especialmente em homens;
3. O comprimento dos telômeros de leucócitos aumentou em pacientes que respondiam bem ao lítio comparados aos não respondentes.

O estudo traz a possibilidade de que o encurtamento de telômeros em leucócitos possa ser um marcador biológico para o DB. Além disso, mostra que o tratamento psiquiátrico com lítio pode ter seus efeitos em células do sistema imune, as quais podem ser responsáveis por distúrbios psiquiátricos de alta complexidade. Infelizmente pouco se sabe sobre os efeitos do lítio sobre células do sistema imune. Devemos lembrar que monócitos, neutrófilos, basófilos, macrófagos, células dendríticas, linfócitos e muitas outras células imunes (diferenciadas ou não) estão neste leque leucocitário estudado.

Quanto ao lítio, há anos já se estuda a possibilidade de adicioná-lo à água doméstica, semelhantemente ao flúor, para reduzir casos de suicídio e depressão (1,2). De tabela poderíamos ter uma redução na incidência de doenças imunes (auto-imunes?), com restauração da atividade de leucócitos e manutenção dos telômeros.

Aparentemente aquela antiga filosofia do mens sana in corpore sano tenha lá suas verdades. Talvez um mero anti-inflamatório possa resolver alguns distúrbios mentais (Lotrich e cols., 2011). E uns antidepressivos possam resolver algumas patologias imunes (Marteli e cols., 1967; Neveau e Castanon, 1999).

Fonte: Martinsson L, Wei Y, Xu D, Melas PA, Mathé AA, Schalling M, Lavebratt C, Backlund L. Long-term lithium treatment in bipolar disorder is associated with longer leukocyte telomeres. Transl Psychiatry. 3: 261-268, 2013.

O mapa-múndi das doenças humanas

A artista Odra Noel baseou-se em dados da Organização Mundial de Saúde para criar o mapa-múndi abaixo, onde estão representados células e tecidos afetados ou disfuncionais nas principais causas de morte ou morbidade em diferentes localizações geográficas. A imagem faz parte da "Royal Society Summer Science Exhibition", que começa amanhã, em Londres.

Qual é a reação de vocês ao olhar cuidadosamente o mapa?

Artwork by Odra Noel www.odranoel.eu

O texto abaixo foi retirado do website da própria artista (aqui):

When seen through the microscope, the tissues that form our organs and body parts can be stunningly beautiful, with all the complex structures that determine and enable their function forming beguiling, literally organic, patterns.

What are the main causes of death around the world? If we need to take a single cause, cardiovascular disease is the winner. And if we look into it in a little more detail, we see differences from area to area, not only in the causes of death but also in the diseases that are the greatest burden for those societies.

North America struggles with rising obesity, and this adipose tissue (fat) is more beautiful close up than you would imagine.

Central and South America are represented here by pulmonary tissue (lungs); smoking and respiratory infections are a leading cause of death.

Europe, with its ageing population, suffers greatly from neurodegenerative diseases, including dementia (neurones, brain tissue).

Great swathes of the middle East and central Asia are shown here as cardiac muscle (heart), as these regions are afflicted with rising levels of hypertension and other causes of heart and cardiovascular failure.

The far East and the Pacific look beautiful in pancreatic acinar tissue; its failure causes diabetes, a major problem in this area, frequently described as a diabetes epidemic.

And Africa is made of blood here. The only continent where the leading cause of death are transmittable diseases (infections), notably malaria and HIV.

The only artery of the whole map is in the middle of Amazonia.

The good news is, we have medicines and other treatments to cure, alleviate, prevent or slow down the progression of all these diseases. And many people around the world are doing research to make progress on all these fronts.

Can you see the mitochondria?

There are 5 hidden in the map. They are the organelles inside our cells responsible for energy generation. Mitochondrial research will play an important role over the coming years!

Data from WHO 2008 (accessed in February 2013)