O trabalho, publicado na revista PLoS One, foi parte da pesquisa de doutorado de Carolina L’Abbate, orientada por Joel Machado Junior e Celia Regina Whitaker Carneiro, respectivamente professores do Departamento de Ciências Biológicas e do Departamento de Microbiologia, Imunobiologia e Parasitologia da Unifesp.
O estudo foi feito no âmbito do Projeto Temático “Micobactérias de importância médica no Brasil: caracterização molecular, interação com o meio ambiente e com macrófagos”, apoiado pela FAPESP, coordenado por Sylvia Luisa Pincherle Cardoso Leão e que teve Carneiro entre seus pesquisadores principais. Além deles, o artigo teve participação de Elizabeth Cristina Pérez-Hurtado e Ivone Cipriano.
De acordo com Machado Junior, ao desvendar o importante mecanismo de controle do TGF-β sobre a replicação das bactérias do complexo Mycobacterium avium, o trabalho ajuda a “compreender como funcionam as armas do inimigo”.
“O estudo traz novas perspectivas para a compreensão da influência do TGF-β sobre a resposta do hospedeiro. Quanto melhor entendermos os mecanismos pelos quais essas bactérias subvertem a resposta do hospedeiro, mais abrimos perspectivas para o design de intervenções terapêuticas mais eficazes no tratamento dessas infecções”, disse Machado à Agência FAPESP.
Segundo ele, vários patógenos que infectam macrófagos, como a Toxoplasma gondii, Leishmania amazonensis, Trypanossoma cruzi e as bactérias do complexo Mycobacterium avium, desenvolveram mecanismos capazes de induzir a produção do TGF-β, que é uma citocina – grupo de moléculas envolvidas na emissão de sinais entre as células durante o desencadeamento das respostas imunes.
“Acreditava-se que a função do TGF-β estava associada apenas à sua capacidade imunossupressora sobre a atividade dos macrófagos, permitindo a proliferação dos patógenos dentro da célula. No entanto, neste estudo mostramos que o mecanismo é mais complexo e os efeitos dessa citocina não são tão diretos”, disse.
O estudo mostrou que os efeitos do TGF-β dependem fortemente da sua amplitude de ação. A citocina coordena a magnitude e a duração da ativação de uma quinase – enzimas que catalisam as reações de fosforilação de proteínas –, a ERK1/2, e dessa forma controla a replicação da bactéria. “Os efeitos dependem da quantidade da citocina presente no macrófago infectado e de quais vias de sinalização ela está coordenando na célula infectada”, disse Machado.
A literatura, segundo ele, já indicava que os macrófagos infectados passavam a produzir maior quantidade da citocina e, com isso, favorecia o crescimento da bactéria dentro da célula. Os cientistas da Unifesp utilizaram um modelo de macrófagos diferenciados pela citocina IL-4, que produzem de forma endógena grandes quantidades de TGF-β, mantendo altos os níveis de atividade de ERK1/2.
“Mas no modelo o efeito era o contrário: a ação do TGF-β sobre o ERK1/2 inibia a replicação da bactéria no interior da célula. Isso sugeria que esse mecanismo pode ser uma estratégia para manter a replicação intracelular de patógenos sobre controle”, explicou.
Arsenal dinâmico
As vias de sinalização intracelular são importantes componentes dos sistemas biológicos, que permitem que as células alterem seu comportamento em função de mudanças ambientais como a infecção.
“Essas vias convertem os sinais externos e geram respostas apropriadas para as mudanças do ambiente externo. Essas respostas incluem mudanças na regulação de processos metabólicos e expressão gênica. Tudo isso é determinado pela amplitude e pelo tipo do sinal que é gerado pelos estímulos. O TGF-β, portanto, funcionaria como um arsenal dinâmico no controle adicional de patógenos”, disse Machado.
O artigo TGF-β-Mediated Sustained ERK1/2 Activity Promotes the Inhibition of Intracellular Growth of Mycobacterium avium in Epithelioid Cells Surrogates (doi:10.1371/journal.pone.0021465), de Carolina L’Abbate e outros, pode ser lido em www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0021465.
Agência FAPESP
