Memória recém-descoberta em nossos ossos: mantendo um registro de infecções anteriores para aumentar a imunidade

Células-tronco sanguíneas aumentam a imunidade mantendo um registro de infecções anteriores

Estas descobertas deverão ter um impacto significativo nas futuras estratégias de vacinação e abrir caminho a novos tratamentos para um sistema imunitário com desempenho insatisfatório ou com reacção excessiva. Os resultados desta pesquisa estão publicados em Célula-tronco celular em 12 de março de 2020.

As células estaminais no nosso corpo actuam como reservatórios de células que se dividem para produzir novas células estaminais, bem como uma miríade de diferentes tipos de células especializadas, necessárias para garantir a renovação e função dos tecidos. Comumente chamadas de “células-tronco do sangue”, as células-tronco hematopoéticas (HSC) estão aninhadas na medula óssea, o tecido mole que fica no centro de ossos grandes, como quadris ou coxas. O seu papel é renovar o repertório de células sanguíneas, incluindo células do sistema imunitário que são cruciais para combater infecções e outras doenças.

Até uma década atrás, o dogma era que as HSCs eram células não especializadas, cegas a sinais externos, como infecções. Apenas as suas células-filhas especializadas sentiriam estes sinais e activariam uma resposta imunitária. Mas o trabalho do laboratório do Prof. Michael Sieweke e de outros nos últimos anos provou que este dogma estava errado e mostrou que as HSCs podem realmente detectar fatores externos para produzir especificamente subtipos de células imunológicas “sob demanda” para combater uma infecção. Além do seu papel numa resposta imunitária de emergência, permanecia a questão quanto à função das HSC na resposta a episódios infecciosos repetidos. Sabe-se que o sistema imunológico possui uma memória que lhe permite responder melhor ao retorno de agentes infecciosos. O presente estudo estabelece agora um papel central para as células-tronco do sangue nesta memória.

“Descobrimos que as HSCs poderiam gerar uma resposta imunológica mais rápida e eficiente se tivessem sido previamente expostas ao LPS, uma molécula bacteriana que imita a infecção”, disse a Dra. Sandrine Sarrazin, pesquisadora do Inserm e autora sênior da publicação. O professor Michael Sieweke, professor Humboldt da TU Dresden, diretor de pesquisa do CNRS e último autor da publicação, explicou como descobriram que a memória estava armazenada dentro das células: “A primeira exposição ao LPS faz com que marcas sejam depositadas no ADN das células-tronco, bem ao redor dos genes que são importantes para uma resposta imunológica. Tal como os marcadores, as marcas no ADN garantem que estes genes são facilmente encontrados, acessíveis e ativados para uma resposta rápida caso ocorra uma segunda infecção por um agente semelhante.”

Os autores exploraram ainda mais como a memória foi inscrita no DNA e descobriram que C/EBP? ser o ator principal, descrevendo uma nova função para esse fator, que também é importante para respostas imunológicas de emergência. Juntas, estas descobertas devem levar a melhorias no ajuste do sistema imunológico ou a melhores estratégias de vacinação.

“A capacidade do sistema imunológico de acompanhar infecções anteriores e responder com mais eficiência na segunda vez que são encontradas é o princípio fundador das vacinas. Agora que compreendemos como as células estaminais do sangue marcam os circuitos de resposta imunitária, devemos ser capazes de optimizar as estratégias de imunização para alargar a protecção aos agentes infecciosos. Também poderia, de forma mais geral, levar a novas maneiras de aumentar a resposta imunológica quando ela apresenta desempenho inferior ou desligá-la quando ela reage exageradamente”, concluiu o professor Michael Sieweke.

O grupo de pesquisa do Prof. Michael Sieweke trabalha na interface entre imunologia e pesquisa com células-tronco. Os cientistas se concentram no estudo de células-tronco hematopoiéticas e macrófagos, células maduras de longa vida do sistema imunológico que desempenham um papel importante na regeneração de tecidos. Em 2018, o Prof. Michael Sieweke recebeu o prêmio de pesquisa mais valioso da Alemanha: a cátedra Alexander von Humboldt, que traz pesquisadores internacionais de ponta para universidades alemãs. Além de seu cargo como Diretor de Pesquisa do Centro de Imunologia da Universidade de Marselha Luminy, ele agora atua como Diretor Adjunto do Centro de Terapias Regenerativas da TU Dresden (CRTD). O CRTD é o lar acadêmico de cientistas de mais de 30 países. A sua missão é descobrir os princípios da regeneração celular e tecidual e aproveitá-los para o reconhecimento, tratamento e reversão de doenças. O CRTD liga a bancada à clínica, os cientistas aos médicos para reunir conhecimentos em células estaminais, biologia do desenvolvimento, edição genética e regeneração para terapias inovadoras para doenças neurodegenerativas, como Alzheimer e doença de Parkinson, doenças hematológicas como leucemia, doenças metabólicas como diabetes, doenças da retina e ósseas.

Referência: “Memória Epigenética Dependente de C/EBPβ Induz Imunidade Treinada em Células-Tronco Hematopoiéticas” por Bérengère de Laval, Julien Maurizio, Prashanth K. Kandalla, Gabriel Brisou, Louise Simonnet, Caroline Huber, Gregory Gimenez, Orit Matcovitch-Natan, Susanne Reinhardt , Eyal David, Alexander Mildner, Achim Leutz, Bertrand Nadel, Christophe Bordi, Ido Amit, Sandrine Sarrazin e Michael H.Sieweke, 12 de março de 2020, Célula-tronco celular.
DOI: 10.1016/j.stem.2020.01.017

Este estudo foi financiado pela TU Dresden / CRTD através da Iniciativa Alemã de Excelência, da Fundação Alemã de Pesquisa, bem como através de uma bolsa ERC Advanced do Conselho Europeu de Pesquisa e da Fundação Alexander von Humboldt. O estudo foi ainda apoiado por financiamento do Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale, do Centre National de la Recherche Scientifique, da Universidade de Aix-Marseille, da Agence Nationale de la Recherche, da Fundação ARC pour la Recherche sur le Cancer, um programa de cooperação INSERM-Helmholtz e a Fundação Einstein.