Winter School 2013 on Advanced Immunology

We are pleased to announce that the 2nd SIgN-IFReC Winter School 2013 on Advanced Immunology will be organized in Singapore from 20-25 January 2013. The school will take place in a beautiful Country Club along Marine Parade Park just 20 minutes from the City Centre. We expect to enroll 50 international students. We will select the students based on their quality and all costs relating to room and board will be offered to the participants. 

25 Travel Fellowships will be awarded on a competitive basis (SGD 1500 for applicants from America, SDG1000 for applicants from other regions). In addition, course registration fee of SDG 400 will be waived for fellowship awardees.

A copy of the flyer is enclosed and more information is available on the website (here).

We would appreciate it if you could disseminate this email together with the flyer to your staff.

If you have PhD students or early post-doc interested to participate please share with them this information.

A cardiologia adere à imunologia

Potential mechanisms by which TREG cells influence atherosclerosis.

Durante muitos anos a cardiologia foi um ramo da engenharia ensinado na medicina. Os pontos principais do raciocínio na área eram a eletricidade e a hidráulica. Devemos registrar que na terapêutica, os cardiologistas já tinham alguma visão biológica e usavam fármacos. A farmacologia,  tanto quanto saiba ainda não está presente na engenharia.

Depois de vários anos de engenharia pura, os cardiologistas descobriram que havia algumas substâncias biológicas que aderiam na parede dos vasos.  Este é, contudo, um problema de engenharia também fora da área médica.  Há problemas de adesão de bactérias e outros organismos em dutos, incluído os do petróleo. Creio, contudo, que o colesterol foi responsável pela manutenção da cardiologia clínica na medicina (pois a cirurgia cardíaca continua completamente no campo de uma hidráulica, ainda que sofisticada). Houve um certo desafio para entender biologicamente o fenômeno. As estatinas, com as suas limitações (mas quem não as tem?) foram responsáveis pelo retorno da auto-confiança na área. Controlamos este pequeno problema biológico e podemos voltar à área das exatas.

Nesta era da inflamação acima de tudo, trava-se uma disputa emblemática para explicar a aterosclerose. É bastante significativo que a Nature Reviews Cardiology tenha dedicado várias revisões no tema, incluindo a imunidade inata e adquirida:

Arslan, F., de Kleijn, D. P., & Pasterkamp, G. (2011). Innate immune signaling in cardiac ischemia. Nature Reviews Cardiology, 8(5), 292–300. doi:10.1038/nrcardio.2011.38

Lahoute, C., Herbin, O., Mallat, Z., & Tedgui, A. (2011). Adaptive immunity in atherosclerosis: mechanisms and future therapeutic targets. Nature Reviews Cardiology, 8(6), 348–358. doi:10.1038/nrcardio.2011.62

e mesmo até às sub-populações macrofágicas, parecendo mais uma revista de imunlogia

Woollard, K. J., & Geissmann, F. (2010). Monocytes in atherosclerosis: subsets and functions. Nature Reviews Cardiology, 7(2), 77–86. doi:10.1038/nrcardio.2009.228

Reconfortante ver a figura acima do post numa revisão para cardiologistas e os key points abaixo:

Creio que, dominado o bastião da cardiologia, podemos pensar em explicar imunologicamente vários outros problemas até mais próximos da área biológica.  O desafio estimula a criatividade.

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.

Modelos animais: qual a posição dos imunologistas?

Colegas,

imagino que todos tem acompanhado, com mais ou menos intensidade, a crescente discussão sobre a utilização de animais em experimentos científicos.

As discussões aqui na minha instituição andam efervescentes, contudo infrutíferas - o radicalismo da ala de oposição ao uso de animais infelizmente não colabora com o processo. Neste contexto, fico em dúvida se devo insistir em meu papel de educador e tentar novas abordagens explanativas sobre o tema, ou se também devo radicalizar, como já discutido aqui bem no início do blog (Abril de 2010).

A Imunologia é uma ciência com forte tintura de modelos experimentais, apesar dos esforços consideráveis para migrarmos gradualmente para os modelos computacionais. Contudo, acredito que existam imunologistas que não sejam favoráveis ao uso de animais e possuam argumentos fortes a seu favor.

Neste sentido, proponho que tracemos um perfil da nossa comunidade... gostaria que respondessem diretamente a enquete que está aí do lado direito do blog (abaixo do contato por email e acima dos nomes dos colaboradores):

 "Você é a favor de experimentação com animais?"

Para que não achem que estou em cima do muro, gostaria de declarar que sou favorável ao uso de animais. De forma mais abrangente, faço das palavras da Theolis Bessa (no primeiro post indicado acima) as minhas:

"

1. 
   Theolis Bessa10 de abril de 2010 21:29

   É preciso ressaltar que têm-se buscado a melhoria dos modelos sem o emprego de animais, bem como a formação de comitês mais escrupulosos de ética no uso de animais e a obrigatoriedade de cálculo de tamanho amostral necessário para os ensaios com os mesmos. Os cientistas não estão "insensíveis" ao sofrimento dos animais, e devemos parte disso aos movimentos ativistas contra o uso dos animais em pesquisa. Uma solução equilibrada e racional é (como de costume) a via a ser buscada para esse problema.

"

A enquete terá duração de 30 dias. No meu próximo post, apresento a análise dos resultados e novas abordagens sobre o tema.

Para que o debate seja enriquecido, por favor, utilizem os espaços para comentários - sejam eles favoráveis ou não!

Eu tinha que ir

No fim de 79 a Rússia (ainda União Soviética) invadiu o Afeganistão e criou um cu-de-boi cósmico.  Aquilo tinha repercussões na Europa…Mas eu tinha que ir, desse o que desse. A passagem já  estava comprada.  A economia era meio precária, mas eu tinha que ir. Saí do Recife com 250 dólares no bolso com uma passagem Recife-Lisboa-Madrid, e com a intenção de fazer o resto de trem. Isso pra passar 6 meses na Alemanha, fazendo um estágio num laboratório. Estágio esse que foi conseguido via Konny Kauffman, um biofísico alemão que conheci na UFPE.  Konny me disse que me pagavam 500 marcos por mês pra trabalhar como estudante num lab no Max-Planck Institute onde ele trabalhava, em Gottingen. Por sorte tinha um alemão fazendo neuroendócrino lá que meu professor de Fisiologia, prof. Ladosky,  também conhecia, e ele me aceitou.


Parei meu curso de medicina por seis meses, peguei o sobretudo de lã do meu tio, o backpack de Lula, e me piquei. Não tinha Expedia, não tinha Google, e eu não tinha ideia de porra nenhuma. Cheguei em Gottingen, fui bater  na Sternstrasse, nummer 5. Na casa de Konny e Regina, figuras inesquecíveis… A primeira vez que vi Konny em Recife tomei um susto. Um alemão com cara de hippie, com uma barba de hippie, usando uma calça de veludo naquele sol do Recife, com um sapato  com o salto na frente….O sujeito além de parecer doido, era, e é doido. Doido por tudo. Falava português, inglês, francês, alemão, tudo misturado. E tocava sanfona, queria saber o que era maracatu, e que queria comprar todos os discos do mundo. Era impossível não conversar com ele e com Regina, igualmente interessada em música, mas menos doida. Eles me receberam super bem, morei com eles um mês…

Gottingen fica ao sul de Hannover, no norte da Alemanha.  E’ uma cidade universitária, onde vários matemáticos e físicos importantes trabalharam no passado. Gauss, o da curva, passa a eternidade no cemitério local. Como toda cidade universitária tinha mil agitos, gente falando, música, política, cinema. O instituto ficava um pouco fora da cidade, e era formado de uma série de 5 edifícios (as torres da foto). Era moderno, futurista. O meu lab ficava na última torre, onde ficava o departamento de neurobiologia cujo chefe era Otto Creutzfeldt, filho do sujeito que descreveu a Creutzfeldt-Jakob disease, uma doença degenerativa do sistema nervoso, que nessa época ainda não era conhecida como a forma humana da doença da vaca louca. Credo. Com Creutzfeldt trabalhava meu ex-professor da UFPE Rubem Guedes. Rubinho e Vilma, mulher dele, estudaram alemão comigo no Recife. Além de serem pessoas muito especiais, eles eram responsáveis pelo meu sustento nos dias de domingo, quando ia com Ulrike  comer feijoada (Vilma era craque em descobrir os melhores defumados alemães pra feijoada) e matar saudades do Brasil (hoje, que a gente virou Noruega, esse negócio não existe mais). Ulrike falava um espanhol perfeito, e estava terminando uma tese sobre Paulo Freire. Tinha estudado no México e meses depois iria pra Nicarágua, ensinar espanhol pros índios. Da janela do quarto dela vi num domingo de manhã, atônito, um mar de gente nua deitada no gramado, saudando a chegada da primavera.  Bote choque cultural nisso…

O meu chefe lá era Wolfgang Wuttke, um sujeito que estudava regulação neuroendócrina da prolactina.  Wuttke me recebeu muito bem e me apresentou ao lab. O gênio residente era um sujeito chamado Mansky, que era um nazista de carteirinha. Fora ele, tinha uma polaca muy sexy pero sênior, que se chamava Eva (ai jesus), um tecnico gente fina e um outro degredado filho de eva, um  iugoslavo chamado Miroslav Demajo,  que dividia comigo a honra de coletar cérebro de rata às 2, 3 e 4 da manhã. Ontem guguei o indivíduo e descobri que hoje ele é um ativista ambiental na Servia (pra você ver que nem todo mundo quer ficar nesse lero aqui). Miroslav já  tinha uma posição de professor, tinha família e tal, mas foi passar um tempo lá, o que deu oportunidade pro Wuttke fazer os experimentos que alemão nenhum ia fazer. Nos éramos os gastarbeiters deles (esse era um termo cruel… eles chamavam os turcos e outras rapaziadas de trabalhadores convidados). Mas não foi tão ruim assim, uma vez que eu aprendi muito e vi, pela primeira vez, como se fazia ciência no primeiro mundo. Mil diferenças: primeiro um lugar imenso, com cientistas trabalhando o tempo todo, de dia, de noite, no fim de semana. Segundo, uma tremenda riqueza em equipamento, recursos, uma biblioteca magnífica. Terceiro, um sistema de suporte inimaginável. Se você precisasse de um parafuso com 1 mm de espessura pra atarrachar na cabeça de um rato, tinha uma oficina que te entregava na mão, no outro dia, senão na hora. No fim do dia, o técnico pendurava a bata e saia dirigindo sua Mercedes, em vez de arriscar o ônibus de Camaragibe.  O biotério era imaculado, rato ali vivia vida de bacana.  Finalmente, se discutia não só o que saia na literatura, mas o que ia sair do lab. Essa talvez fosse a diferença maior de todas.  Em Recife éramos mais espectadores. Líamos a literatura, sabíamos o que e quem, mas não produzíamos. Ali, as pessoas queriam ser atores. Aliás, não só queriam, tinham que. Eram pagos para. E se cobrava. Não existia posição fixa (o contrato era por 5 anos). Renovável se o cara fosse o cão-chupando-manga. O diretor do instituto era um prêmio Nobel, Manfred Eigen, e ele não tinha sido eleito pelos bedéis e funcionários. Os meus vizinhos no andar de cima eram Erwin Neher e Bert Sakman, que inventaram a técnica de patch-clamping e anos depois ganhariam o prêmio Nobel.  Ordenava hoje, chegava ontem.  Aquele lugar era realmente outra estória. E ainda é.  

E a que se dedicava o vosso menestrel? Naquela altura do campeonato já  se sabia que a função hipofisária dependia de hormônios produzidos pelo hipotálamo. Mas o que faltava saber era como os neurotransmissores clássicos como a dopamina, o GABA e o glutamato, regulavam a produção de hormônios pela hipófise. No caso da prolactina já  se sabia por essa época, existia uma regulação pela dopamina a nível de célula hipofisaria, diretamente, uma vez que existia um sistema vascular que ia do hipotálamo para hipofise, e que carrega não só neuropeptídios, mas também neurotransmissores clássicos. No caso dos outros neurotransmissores, o negócio era meio embrulhado. O alemão me pediu pra examinar as concentrações de GABA e glutamato no cérebro de rata, fazer um estudo cinético, ver se essas concentrações mudavam em áreas hipotalâmicas específicas e ver se essas mudanças correlacionavam com produção de LH, prolactina e FSH no soro. Era um troço completamente descritivo. Hoje, se eu escrevesse uma grant sobre isso, nesses termos, seria assassinado pelas study sections do NIH (eu vou voltar a esse negócio num outro post).  Colegas, isso exigiu que matássemos uma quantidade grande de ratas. Isso tinha que ser feito rapidamente para evitar stress das mesmas. Trabalhávamos eu e Miroslav com umas luvas de amianto, pra pegar as moças e levá-las para uma guilhotina. Ora, a chance do dedo ir com a cabeça da rata era grande.  Uma vez concluído o evento guilhotinesco, o corpo era posto no funil, colhia-se o sangue para medir hormônio e a cabeça era rapidamente processada, digo, o cérebro era removido, o hipotálamo dissecado e posto em gelo seco. Um outro estudo envolvia colheita dos cérebros para histologia e punch de algumas áreas hipotalâmicas mais precisas. A cinética não era brinquedo. As vezes  tinha experimento às 11 e às 3 e meia da manhã . Dormia um pouco e acordava meio desorientado, pra pegar rato e botar na guilhotina.  Apesar disso o pessoal ficou entusiasmado, porque vimos algumas diferenças e um dia o chefe perguntou se eu queria ir pra Berlim prum simpósio que ele estava organizando. Claro que sim, claro que sim. 

E lá fomos nós pra disneylandia.  Foi uma aventura ir de carro cruzando a Alemanha Oriental e chegar a Berlim. Chegar na capital da Guerra fria, e ir visitar Berlim oriental, a vitrine do comunismo europeu.  Berlim foi demais, e ainda é demais (algumas fotos recentes no link). Se não foi vá correndo.  E o meeting, meu primeiro meeting, foi muito bom. Vi cara a cara os caras que escreviam os papers. Tive a chance de conversar com eles. Escutei gente falando mal do trabalho dos outros (coisa que eu pensei só existisse no terceiro mundo). Vi que sabia muito pouco, mas que começava a saber alguma coisa, e que produzia resultados dos quais podia falar. Esse meeting foi muito importante pra mim. Como foram importantes aqueles 6 meses no Max-Planck. O material que obtive me deu o suficiente para escrever minha tese de mestrado. E meu chefe pos algum material em duas revisões que escreveu. Isso ai, o fato de ter estudado medicina e duas boas cartas de recomendação me abriram a porta pro meu doutorado aqui nos Estados Unidos. E tudo isso aconteceu por causa do meu desejo de entender o mundo lá fora,  pelo estágio na Fisiologia com Ladosky, pela curiosidade compartida com meus amigos queridos, e por encontrar Konny Kaufmann. Ele me abriu uma grande porta. Um figuraço. 

No cabeçalho do site dele tá lá, emprestado de Aristóteles: ensinar não é encher um vaso, é acender uma tocha.

Um simples método para responder uma boa pergunta: neutrófilo no canudinho.

Um simples método para responder uma boa pergunta: neutrófilo no canudinho.

Pessoalmente, eu sou um admirador do neutrófilo. Talvez pela minha personalidade ansiosa, eu tenha me identificado com esse leucócito. Os mecanismos que regem a migração de neutrófilos para os locais de inflamação e infecção estão em constante descoberta, e com os novos métodos de marcação celular e de visualização da microcirculação in vivo (microscopia intravital), grandes avanços têm sido feito. Hoje podemos observar de maneira muito precisa o relacionamento desses leucócitos com o endotélio, o rolamento, a transmigração, o “crawling” e por último, o extravasamento destas células para o meio extravascular. Esse processo, conhecido como diapedese, envolve grande gasto energético e modificações drásticas no citoesqueleto. Sendo assim, os neutrófilos migram sempre seguindo um gradiente quimiotático (geralmente formado por quimiocinas e produtos bacterianos e/ou necróticos). Entretanto, se estes produtos e mediadores – outrora presentes nos tecidos -  se disseminam também pela circulação sistêmica, o tal “gradiente quimiotático” se extingue : o neutrófilo não sai mais do vaso e se acumula em órgãos remotos ao sítio de inflamação (como pulmão, fígado, cérebro). De fato, quando um neutrófilo é exposto a grandes concentrações de agentes quimiotáticos, há uma polimerização aguda e geral do citoesqueleto, levando a um quadro de paralisia celular ou de movimentos errantes (quimiocinese), justificando em parte a retenção destas células na microcirculação.

Os neutrófilos, por circularem por todo o organismo, encontram as mais diversas formas de microcirculação pelo trajeto. Alguns capilares (pulmonares, por exemplo) têm o lúmen bem menor (5um, em média) do que o diâmetro do neutrófilo (em torno de 9-10 um). Assim, em condições normais, os neutrófilos passam “espremidos” pelos capilares pulmonares.  Essa observação, em conjunto com o exposto acima, levou a seguinte pergunta: “seria o mecanismo de retenção de neutrófilos em capilares de lúmen reduzido um ato meramente mecânico?”

Agora que vem a parte que eu considero brilhante:  como responder isso com um método simples?

O artigo que comentarei aqui é velho, mas está entre os mais brilhantes que eu já lí.

Para responder essa pergunta, o grupo do Dr Downey usou ferramentas simples: neutrófilos e um tubinho de vidro.

Resumindo a história: o grupo purificou neutrófilos e os forçou a passar por um tubinho de vidro (capilar) com a mesma espessura de um capilar pulmonar. No trajeto, essas células eram acompanhadas e o tempo decorrido marcado. Em situações normais, os neutrófilos passaram numa boa pelo tubinho. Entretanto, quando estas células foram pré-incubadas com um peptídeo bacteriano (fMLP), elas não mais se “espremiam” no tubinho: elas ficaram presas dentro dele. Daí, foi só confirmar que o movimento era independente de moléculas de adesão (CD11b) e dependente de citoesqueleto (bloqueio de actina com citocalasina).

Pronto: Aceito na Science em 1989. Eu tinha 8 anos nesta época e nem imaginava que um dia eu iria trocar meu Atari por um microscópio...

Claro que não deve ter sido tão simples, e que vários papers depois desse mostraram que moléculas de adesão podem sim, em certas situações, participar do recrutamento de neutrófilos mesmo em capilares muito finos. O que fica de brilhante, na minha opinião, é a ideia e a capacidade de usar métodos não ortodoxos para explicar fenômenos biológicos. A avalanche de anticorpos e animais geneticamente modificados é sensacional – mas não deve minar a criatividade do cientista.

Referência:  Mechanics of stimulated neutrophils: cell stiffening induces retention in capillaries.

Worthen GS, Schwab B 3rd, Elson EL, Downey GP.

Science. 1989 Jul 14;245(4914):183-6.

Journal Club Iba - Célula mesenquimal: uma “faz tudo”

Conhecida pela capacidade funcional de diferenciação em diversos tipos celulares e regeneração tecidual, as células mesenquimais (MSCs) também interagem com células do sistema imune adaptativo, atuando como imunoreguladoras, incluindo ativação de células T reguladoras, levando a uma aplicabilidade em ensaios clínicos em doenças autoimunes e inflamatórias. Contudo, estudos recentes vêm demonstrando que estas interações não ocorrem apenas com células da imunidade adaptativa, e que as MSCs também são capazes de interagir com as células do sistema imune inato, possuindo um papel fundamental na função dessas células. Esta abordagem é vista na Nature Review Immunology deste mês, que mostra a presença de células mesenquimais nas barreiras físicas do organismo, controlando a inflamação e auxiliando a regeneração tecidual, bem como o papel das anafilotoxinas C3a e C5a do sistema complemento na migração e sobrevivência das MSCs.

Informações relevantes para esta revisão foram retiradas do artigo do grupo de Darwin Prockop, que demonstra o mecanismo de regulação de macrófagos ativados por MSCs em modelo de peritonite (Blood, 2011). Essa regulação ocorre após ativação das células mesenquimais por TNF-α, o qual é produzido por macrófagos ativados por zimosan via TLR2 (Toll-like receptor 2) e  por células mesoteliais. As MSCs ativadas por sua vez produzem TSG-6 (TNF-α–stimulated gene 6 protein) que interage com CD44 no macrófago, inibindo TLR2 e, consequentemente, a translocação do NF-κB para o núcleo. Além disto, as MSCs também produzem PGE2, a qual é responsável pela repolarização dos macrófagos, antes produtores de TNF-α, para o perfil M2, que passam agora a produzir IL-10 (Figura 1A).

                Mecanismo distinto é realizado pela MSC quando ativada por TLR3 ou TLR4, que exibe um perfil pro-inflamatório, levando à produção de citocinas como IL-6, IL-8 e GM-CSF (Figura 1B), que prolongam a sobrevida de PMNs e estimulam sua função (StemCell, 2011).

Os trabalhos são bem interessantes e vale à pena conferir.

Post de Gabriela Scortegagna, Éverton Padilha e Felipe F. V. da Silva

Referências:

Katarina Le BlancandDimitriosMougiakakos.Multipotentmesenchymal stromal cells and the innate immune system. Nature Review Immunology, Volume 12. May, 2012.

Hosoon Choi, et al.Anti-inflammatory protein TSG-6 secreted by activated MSCs attenuates zymosan-induced mouse peritonitis by decreasing TLR2/NF- kB signaling in resident macrophages. Blood, May 6, 2011.

Marco A. Cassatella, et al. Toll-Like Receptor-3-Activated Human Mesenchymal Stromal Cells Significantly Prolong the Survival and Function of Neutrophils. Stem Cell, April 19, 2011.

Lipídios se destacam na resistência de Leishmania spp. às drogas!

(Leishmania “Hulk” resistente a drogas e seus lipídios especiais)

Atualmente, além de isolados de Leishmania spp. resistentes ao óxido nítrico há relatos de vários isolados também resistentes aos medicamentos disponíveis para o tratamento das leishmanioses, tais como os antimoniais e anfotericina B. Esta resistência aumenta a virulência e a patogenicidade destes parasitas. Para solucionar esse problema são necessários novos alvos para drogas que tratem as leishmanioses. Tradicionalmente proteínas e enzimas são os metabólitos alvos para tratamento e criação de novos medicamentos, mas agora os lipídios estão se destacando!

Esta novidade surgiu ao procurar relacionar estudos metabolômicos com leishmania. A metabolômica é uma ferramenta de estudo e análise de TODOS os metabólitos de determinado organismo. Assim, ela pode ser utilizada para estudar a diversidade dos organismos. Então, pensaram: por que não estudar a diversidade clínica dos isolados de parasitas? No estudo de isolados clínicos Leishmania donovani com resistência ou não ao medicamento estibogluconato de sódio, através de técnicas metabolômicas de cromatografia líquida associada à espectrometria de massa, observaram que a maior classe de metabólitos identificada foi a dos lipídios, sendo que a maior diferença encontrada entre os fenótipos, resistente ou não ao medicamento, estava nos fosfolipídeos e esfingolipídeos.

Estas duas classes de lipídios estão presentes em grande quantidade nas leishmanias e têm seu metabolismo como fator crítico para sua virulência, bem como, se relacionam a viabilidade destes organismos. Quem nunca ouviu falar dos glicoconjugados de superfícies? Bem, estes potenciais antígenos para o desenvolvimento de vacinas são constituídos por estes lipídeos também. Os glicoconjugados de fofatidilinositois tem se destacado, pois a capacidade de sobrevivência de Leishmania no mosquito ou no mamífero depende destes. Podemos ressaltar, por exemplo, as âncoras de glicosil inositol fosfolipídeos (GPIs) que são importantes constituintes da membrana e correspondem ao local de ancoragem glicosídica de diversas proteínas, bem como, são associadas à sinalização celular e podem atuar como agonistas e mensageiros secundários em resposta a citocinas. Outra molécula desta classe que se destaca é o lipofosfoglicano (LPG), cujas funções incluem modulação da produção de óxido nítrico, retardamento da maturação do fagossomo, fixação e entrada em macrófagos, inibição das proteínas quinases C e K, dentre outras.

Além dos fosfatidilinositois (PIs), também devemos ressaltar outros lipídeos tais como: fosfatidilserinas (PSs), fosfatidilcolinas (PCs) e fosfatidiletanolaminas (PEs). As PCs e PEs são de altíssimo interesse, já que alterações destes componentes nas membranas celulares podem alterar a fluidez da mesma e, portanto, podem ser componentes para a resistência a algumas drogas. Já PSs são relevantes, pois durante o estágio metacíclico do parasita, elas são expostas em sua membrana para simular a apoptose e levar a fagocitose pelos macrófagos do hospedeiro. Contudo, estudos demonstrando esta mimetização ainda são relativamente novos.

 Em adição, o estudo dos isolados de Leishmania donovani com diferentes susceptibilidades ao estibogluconato de sódio demonstrou também que os ácidos graxos que constituem os tipos de fosfolipídios (fosfatidiletanolamina e fosfatidilcolina) apresentam diversidade entre os isolados. As mudanças observadas ocorreram quanto ao tamanho da cadeia carbônica e quanto à insaturações – estas merecem destaque graças a seu papel na manutenção da correta viscosidade, permeabilidade, fluidez, flexibilidade e seletividade das membranas de tripanossomatídeos, bem como sua grande proporção nos lipídeos totais destes organismos.

Os ácidos graxos são as unidades básicas da maioria dos lipídeos. Desta forma, estuda-los é uma maneira de avaliar os lipídios dos parasitas. Os perfis de ácidos graxos já são bastante utilizados para determinar o fingerprinting de bactérias do solo, mas a maioria dos trabalhos caracterizando lipídeos em Leishmania foi feita apenas para determinação do perfil das membranas. Então, por que não realizar estudos para caracterização do lipidoma total de Leishmania spp. e também de outros patógenos? Dessa forma, quem sabe, se revelem as diferenças entre a variedade de fenótipos clínicos e encontrem novos alvos moleculares para criação de medicamentos.

Referências:

·       ASSIS, Ramiro Rafael; IBRAIM, Izabela Coimbra; NORONHA, Fátima Soares; TURCO, Salvatore Joseph, SOARES, Pedro Soares. Glycoinositolphospholipids from Leishmania braziliensis and L. infantum: Modulation of Innate Immune System and Variations in Carbohydrate Structure. PLOS Neglected Tropical Diseases. Vol. 6; Issue 2; February 2012.

·       T’KINDT, Ruben; SCHELTEMA, Richard A.; JANKEVICS, Andris; BRUNKER, Kirstyn; RIJAL, Suman; DUJARDIN, Jean-Claude; BREITLING, Rainer; WATSON, David G.; COOMBS, Graham H.; DECUYPERE, Saskia. Metabolomics to Unveil and Understand Phenotypic Diversity between Pathogen Populations. PLOS Neglected Tropical Diseases. Vol. 4; Issue 11; November 2010.

·       ZHANG, Kai; BEVERLEY, Stephen M. Phospholipid and sphingolip metabolism in Leishmania. Molecular & Biochemical Parasitology. Vol. 170; 2010.

·       ZHENG, Liang; T’KINDT, Ruben; DECUYPERE, Saskia; FREYEND, Simona John von; COOMBS, Graham H.; WATSON, David G. Profiling lipids in Leishmania donovani using hydrophilic interaction chromatography in combination with Fourier transform mass spectrometry. Rapid Communication in Mass Spectrometry. Vol. 24; 2074-2082; 2010.

Post de Alana Freire de Azevedo e Roberta Pereira de Miranda Fernandes 

Wrong turn ok!

                             Foto de Shirla P

                          http://www.flickr.com/photos/shirlabr/2252683829/

Phileno Pinge Filho - PAT-CCB-UEL

A descoberta de Carlos Chagas é única porque ele identificou o agente (Trypanosoma cruzi) no inseto vetor (Panstrongylus megistus) antes da descoberta da infecção em animais silvestres e da doença em humanos. Infelizmente, Carlos Chagas incluiu o bócio endêmico como parte do quadro clínico da doença de Chagas. Esse engano pode ter influenciado negativamente na sua nomeação para receber o Prêmio Nobel de 1921, que ficou sem um vencedor (Teixeira, 2007).

Agora, 100 anos depois, o que será que Carlos Chagas diria sobre a utilização de cepas atenuadas do parasito no desenvolvimento de uma vacina contra um câncer de pele (Junqueira et al., 2011) ou então da sua utilização na prevenção do diabetes tipo 1? (http://g1.globo.com/jornal-nacional/noticia/2012/05/cientistas-da-fiocruz-descobrem-que-parasita-pode-prevenir-diabetes-tipo-1.html).

A ciência prospera com seus erros, eliminando-os um a um. Conclusões falsas são tiradas todo o tempo, mas elas constituem tentativas de atingir um alvo. Hipóteses formuladas são confrontadas por meio de experimentos e observações. As refutações são saudáveis para o empreendimento científico. É um desafio supremo para o divulgador da ciência deixar bem clara a história real e tortuosa das grandes descobertas, bem como os equívocos e, por vezes, a recusa obstinada de seus profissionais a tomar outro caminho. O método científico, por mais enfadonho e ranzinza que pareça, é muito mais importante do que as descobertas dela (Sagan, 1996).

 Referências bibliográficas:

1-    Junqueira C, Santos LI, Galvão-Filho B, Teixeira SM, Rodrigues FG, DaRocha WD, Chiari E, Jungbluth AA, Ritter G, Gnjatic S, Old LJ, Gazzinelli RT.Trypanosoma cruzi as an effective cancer antigen delivery vector. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011: 108 (49):19695-700.

2-    Teixeira A. Doença de Chagas e evolução. Brasília. Ed. Universidade de Brasília: Finatec, 2007.

3-    Sagan, C. O mundo assombrado pelos demônios: a ciência vista como uma vela no escuro. São Paulo. Companhia das Letras, 1996.

12-05-14-Perto demais

Nelson Vaz

Metchnikoff e a defesa imunológica

Os textos de Ed Cohen (2009a,b) apontam para o contraste entre a "cura" e a "imunidade". Cohen  descreve com maestria o carácter "projetivo" de Metchnikoff, que muitos consideram o pioneiro do pensar biológico na imunologia. Ao descrever pela primeira vez a participação celular nas reações inflamatórias, Metchnikoff atribuiu um carácter “defensivo” à dinâmica particular destas células que ele chamou de “fagócitos”, mas há várias outras dinâmicas celulares ligadas a esta, que estão sempre em curso na normalidade, como a hemopoiese, a contínua reconstrução dos ossos, etc. Através do organismo inteiro e de forma incessante e espontânea, processos de reparo e manutenção. Estes processos são indissociáveis do viver normal. Nenhum ser vivo está “pronto”, acabado, mas sim, está em contínua reconstrução. Como diz Mpodozis (2011), “...a mudança é inerente aos sistemas vivos - é algo que os define e não precisa ser explicada: o que precisamos explicar é o rumo que a mudança segue”. Da mesma forma, na filogênese, não está mais em discussão que os seres vivos formam uma “comunidade de descendência”, que eles têm ancestrais comuns; o que está em discussão é porque esta deriva filogênica se deu da maneira que se deu e não de outra maneira, entre tantas maneiras possíveis. 

Segundo Cohen (2009a,b), quando Metchnikoff observou esta atividade celular, atribuiu à mesma uma função "defensiva" e aplicou à mesma o nome "imunidade", a familiaridade (jurídica) deste termo ancestral, usado há 2000 anos no Direito Romano, se encaixou perfeitamente na imagem de pessoas protegidas por uma imunidade, por exemplo, "diplomática" ou "parlamentar". Este deslocamento que vai de um corpo que se constrói e se mantém espontaneamente para um corpo que se defende de um meio agressivo, inescapavelmente nos faz imaginar um corpo com suas células como uma entidade com vontades e intenções. Que este corpo seja também uma entidade onde se dão inúmeras sequências de mudanças celulares voltadas sobre si mesmas, passa a ser uma questão secundária. A pergunta deixa de ser “o que” se passa, e se torna “como” isto se passa; deixa de ser a busca de uma explicação do organismo em seu viver, e passa a ser uma descrição de como ele “se defende” como algo indiscutível. Neste deslocamento, é deixada para trás a ideia de que o corpo se "cura" (heals) como uma consequência espontânea de seu viver, de seu contínuo reciclar de processos celulares. Mesmo a “cura” usualmente se refere a eventos acidentais nos quais sucede algo anormal que interfere com a estabilidade dinâmica do corpo. A "cura" é vista como o reencontro de trajetos eficazes na manutenção desta estabilidade dinâmica. Seria preciso algo mais, que é entender a gênese desta dinâmica auto criadora/mantenedora (autopoiética) (Maturana & Poerksen, 2004; Mpodozis, 2011) como algo incessante, que não pode ser interrompido sem que o organismo se desintegre.

Por um lado, trata-se deste resgate da normalidade, da continuidade de um processo normal de auto-construção/manutenção do ser vivo;  por outro lado, trata-se da "imunidade" como um processo de detecção e mobilização de recursos especiais (específicos) destinados a eliminar materiais "estranhos" que invadiram o corpo - enfim, um mecanismo protetor. O interesse maior deveria estar no processo biológico mais geral, que é espontâneo e não intencional; um modo de ver no qual corpo não se defende, mas o que ele faz resulta defensivo. O que descrevemos como “defesa” é um resultado (frequente, usual) do viver. Uma descrição assim é legítima se refere a um mecanismo especial que “habita” o corpo e opera em sua proteção. Segundo Cohen (2009a, b), esta diferença, que pode parecer um detalhe semântico, teve a maior importância no rumo tomado pela imunologia e pela ciência médica desde então.

Pasteur, a sorologia e a especificidade imunológica

Antes que Metchnikoff aplicasse o termo “imunidade” às reações inflamatórias, Pasteur desenvolvera o conceito de “vacinas”, embora sua explicação do mecanismo da resistência aumentada em animais inoculados (vacinados) estivesse totalmente equivocada. Pasteur propunha que os microorganismos atenuados inoculados com a vacina consumiam nutrientes específicos no organismo do hospedeiro e isto tornava este organismo menos habitável pelos germes - uma posição totalmente passiva. Para Metchnikoff,  o organismo se protegia ativamente pela atividade de seus fagócitos.

Em 1890, paralelamente ao trabalho de Metchnikoff na França, Behring e Kitasato caracterizaram na Alemanha “anti-toxinas” circulantes em animais repetidamente inoculados com a toxina diftérica ou tetânica, e as chamaram de “anticorpos” específicos. Logo em seguida o “soro anti-diftérico” estaria sendo usado para tratar crianças com difteria e desenvolveu-se também o “soro antitetânico”. Uma indústria alemã criada por von Behring para comercializar estas antitoxinas foi a primeira indústria farmacêutica da história (Behringwerke).

Logo em seguida, ocorreu também outro desenvolvimento de enorme importância prática na medicina: o diagnóstico laboratorial (“sorológico”) de doenças infecciosas pela demonstração da presença de “anticorpos” específicos na circulação de indivíduos infectados. Talvez mais que qualquer outra evidência, este procedimento, que trata anticorpos como se fossem reagentes bioquímios específicos, reforçou a idéia de uma imunidade ativa na “defesa” do corpo pela formação de reagentes altamente específicos - os anticorpos. Na mente popular, é esta a ideia dominante que os imunologistas não parecem inclinados a desmentir. Mesmo porque o diagnóstico “sorológico” como hoje realizado por gigantescos laboratórios comerciais, tornou-se um recurso indispensável à prática da medicina.

Poliespecificidade

A ideia de “anticorpos específicos” sugere a existência de uma relação bi-unívoca entre antígenos (epitopos) e anticorpos (paratopos), como se a cada detalhe antigênico (epitopo) de uma molécula antigênica, correspondesse um único anticorpo específico. Na realidade, para cada epitopo há centenas ou milhares de imunoglobulinas capazes de reagir, com maior ou menor afinidade. Reciprocamente, cada imunoglobulina (monoclonal) isolada, é capaz de reagir com centenas ou milhares de epitopos diferentes, com maior ou menor afinidade. A esta pluralidade de combinações possíveis, um painel de  especialistas atribuiu o termo “poliespecificidade” (Wucherpfennig et al., 2007) e este é um conhecimento consensual na imunologia, embora não afeta a maneira de ver a atividade imunológica. No entanto, esta promiscuidade de relações, esta “degeneração” da especificidade, permite  ver a atividade imunológica, como uma atividade contínua, movida por processos internos ao organismo, que não está dirigida especificamente a coisa alguma, mas sim a si mesma - em vez de algo desencadeado eventualmente pelo contato com materiais estranhos (antígenos).

Idiotipia

Um segundo aspecto importante é a idiotipia, a existência de anticorpos chamados anti-idiotípicos. A existência de anti-anticorpos (anticorpos anti-idiotípicos) havia sido comprovada experimentalmente por Oudin (1963) e, independentemente, por Kunkel (1970), quando Jerne propôs que a conectividade anti-idiotípica (entre os anticorpos) era a base da organização de um “sistema imune”, em sua teoria da Rede Idiotípica (Jerne, 1974). Para o pensamento tradicional a ideia de anti-anticorpos é paradoxal e contra-intuitiva, mesmo porque estes anti-anticorpos deveriam gerar ainda outros anticorpos (anti-anti-anticorpos) e uma regressão infinita (Gell & Kelus, 1967). Faltou a Jerne a proposta de um “fechamento” da organização desta rede de interações (Vaz & Varela, 1978). Para a visão da atividade imunológica como um “estranhamento”, anticorpos (imunoglobulinas) que reagem entre si e com componentes do organismo não fazem sentido algum, exceto como elementos subsidiários envolvidos, talvez, em uma “regulação” das respostas imunes específicas. E foi exatamente este o destino da teoria da Rede Idiotípica. Em vez de se tornar uma proposta geral sobre a natureza da atividade imunológica, a proposta de Jerne se transformou em um recurso auxiliar de menor importância, que cedo foi abandonado e esquecido. No entanto, a teoria é um passo na direção de uma definição “sistêmica” da atividade imunológica, um passo que requereria o abandono das noções prevalentes de estímulo (antigênico) e resposta (imune). Este confronto entre a teoria da Rede Idiotípica e a imunologia mais tradicional, nunca chegou a se configurar.

Anticorpos antes dos antígenos

Outro aspecto aceito consensualmente na imunologia é que a produção de imunoglobulinas que “servem” como anticorpos específicos, precede a chegada de antígenos; é como se os antígenos se intrometessem em processos internos ao organismo que já estavam em curso quando de sua chegada. Isto explica porque tratamento imuno-supressivos, como radiações ionizantes (Taliaferro & Taliaferro, 1951) ou venenos mitóticos como a hidroxi-ureia (Cumano et al., 1986; Aroeira et al, 1993), são mais eficazes quando aplicados antes do contato com o antigeno do que durante ou depois deste contato. Se a atividade imunológica dependesse de expansões clonais desencadeadas pelo antígeno, estes tratamentos funcionariam melhor após o contato com o antigeno.

Um organismo perto demais

Talvez não vejamos o organismo porque ele está muito perto de nós, assim como precisamos de um espelho para enxergar nosso próprio olhar. Não vemos onde está o organismo, embora ele esteja no centro de tudo o que fazemos e sentimos. Com a atividade imunológica não é diferente. Mas mesmo estas curtas evidências que alinhei bastam para demonstrar que há algo profundamente equivocado na maneira tradicional de ver a atividade imunológica.

Bibliografia

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