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infecção

Crédito CC0: domínio público

Para combater com eficácia uma infecção, o corpo primeiro precisa sentir que foi invadido e, em seguida, o tecido afetado deve enviar sinais para reunir recursos para lutar contra o intruso. Saber mais sobre esses estágios iniciais de reconhecimento e resposta do patógeno pode fornecer aos cientistas pistas cruciais quando se trata de prevenir infecções ou tratar doenças inflamatórias resultantes de imunidade hiperativa.

Essa era a intenção por trás de um novo estudo, liderado por pesquisadores da Escola de Medicina Veterinária da Universidade da Pensilvânia, que examinou a infecção pelo parasita Cryptosporidium. Quando a equipe procurou pelos primeiros sinais de “perigo” emitidos por um hospedeiro infectado com o parasita, eles os rastrearam não a uma célula imunológica, como seria de se esperar, mas às células epiteliais que revestem os intestinos, onde Cryptosporidium se instala durante uma infecção. Conhecidas como enterócitos, essas células absorvem nutrientes do intestino e aqui mostraram que alertam o corpo para o perigo por meio do receptor molecular NLRP6, que é um componente do que é conhecido como inflamassoma.

“Você pode pensar no inflamassoma como um sistema de alarme em uma casa”, diz Boris Striepen, professor do Departamento de Patobiologia da Penn Vet e autor sênior do artigo, que está sendo publicado no jornal Proceedings of the National Academy of Sciences. “Ele tem vários componentes – como uma câmera que vigia a porta e sensores nas janelas – e, uma vez acionado, amplifica os primeiros sinais para alertar sobre o perigo e enviar um pedido de ajuda. As células também têm esses diferentes componentes, e agora nós fornecemos talvez o exemplo mais claro de como um receptor específico no intestino está agindo como um sensor para uma infecção intestinal importante. “

Normalmente, diz Striepen, os pesquisadores têm se concentrado nas células imunológicas, como macrófagos e células dendríticas, como sendo as primeiras a detectar invasores estranhos, mas esta nova descoberta ressalta que as células normalmente não consideradas parte do sistema imunológico – neste caso epitelial intestinal células – estão desempenhando papéis importantes em como uma resposta imunológica é iniciada.

“Há um crescente corpo de literatura que está realmente avaliando o que as células epiteliais estão fazendo para ajudar o sistema imunológico a detectar patógenos”, diz Adam Sateriale, primeiro autor do artigo que era pós-doutorado no laboratório de Striepen e agora dirige seu próprio laboratório no Francis Crick Institute em Londres. “Eles parecem ser a primeira linha de defesa contra infecções.”

O laboratório de Striepen dedicou atenção considerável ao Cryptosporidium, que é uma das principais causas de doenças diarreicas que podem ser mortais em crianças pequenas em áreas com poucos recursos em todo o mundo. Cryptosporidium também é uma ameaça para pessoas em ambientes com bons recursos, causando metade de todos os surtos de doenças transmitidas pela água nos Estados Unidos. Na medicina veterinária, é conhecido por infectar bezerros, retardando seu crescimento. Essas infecções não têm tratamento eficaz e nenhuma vacina.

No trabalho atual, Striepen, Sateriale e colegas tiraram proveito de uma espécie natural de camundongo Cryptosporidium que eles descobriram recentemente que imita a infecção humana em muitos aspectos. Embora os pesquisadores soubessem que as células T ajudam a controlar o parasita em estágios posteriores da infecção, eles começaram a procurar pistas sobre o que acontece primeiro.

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Uma pista importante é a ligação infeliz entre a desnutrição e a infecção por Cryptosporidium. A infecção precoce com Cryptosporidium e a inflamação do intestino que o acompanha predispõe as crianças à desnutrição e ao crescimento atrofiado; ao mesmo tempo, as crianças desnutridas são mais suscetíveis à infecção. Isso pode levar a uma espiral descendente, colocando as crianças em maior risco de infecções mortais. Os mecanismos por trás desse fenômeno não são bem compreendidos.

“Isso nos levou a pensar que talvez alguns dos mecanismos de detecção de perigo que podem levar à inflamação no intestino também desempenhem um papel no contexto mais amplo dessa infecção”, acrescenta Striepen.

Juntas, essas ligações inspiraram a equipe de pesquisa a observar mais de perto o inflamassoma e seu impacto no curso da infecção em seu modelo de camundongo. Eles fizeram isso removendo um componente-chave do inflamassoma, uma enzima chamada caspase-1. “Acontece que os animais que não o receberam tinham níveis muito mais altos de infecção”, disse Sateriale.

Trabalhos adicionais demonstraram que camundongos sem caspase-1 apenas nas células epiteliais intestinais sofreram infecções tão altas quanto aqueles sem caspase-1, demonstrando o papel crucial da célula epitelial.

Consistente com essa ideia, a equipe liderada pelo Penn Vet mostrou que, de uma variedade de receptores candidatos, apenas a perda do receptor NLRP6 levava à falha no controle da infecção. O NLRP6 é um receptor restrito às barreiras epiteliais anteriormente ligadas à detecção e manutenção do microbioma intestinal, bactéria que coloniza naturalmente o intestino. No entanto, experimentos revelaram que camundongos nunca expostos a bactérias e, portanto, não tinham um microbioma, também ativaram seu inflamassoma após a infecção com Cryptosporidium – um sinal de que esse aspecto da sinalização de perigo ocorre em resposta direta à infecção do parasita e independente da comunidade bacteriana do intestino.

Para rastrear como o desencadeamento do inflamassoma intestinal levou a uma resposta eficaz, os pesquisadores analisaram algumas das moléculas de sinalização, ou citocinas, normalmente associadas à ativação do inflamassoma. Eles descobriram que a infecção leva à liberação de IL-18, com os animais que não possuem essa citocina ou a capacidade de liberá-la apresentando infecção mais grave.

“E quando você adiciona IL-18, você pode resgatar esses ratos”, disse Sateriale, quase revertendo os efeitos da infecção.

Striepen, Sateriale e colegas acreditam que há muito mais trabalho a ser feito para encontrar uma vacina contra o Cryptosporidium. Mas eles dizem que suas descobertas ajudam a iluminar aspectos importantes da interação entre o parasita, o sistema imunológico e a resposta inflamatória, relações que podem informar esses objetivos translacionais.

Seguindo em frente, eles estão olhando para os estágios posteriores da infecção por Cryptosporidium para ver como o hospedeiro o controla com sucesso. “Agora que entendemos como a infecção é detectada, gostaríamos de entender os mecanismos pelos quais ela é controlada”, diz Sateriale. “Depois que o sistema detecta um parasita, o que é feito para restringir seu crescimento e matá-lo?”


Novo modelo para estudar parasita intestinal pode avançar no desenvolvimento de vacinas


Mais Informações:
Adam Sateriale el al., “O parasita intestinal Cryptosporidium é controlado por um inflamassoma intrínseco de enterócitos que depende de NLRP6,” PNAS (2020). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2007807118

Fornecido pela Universidade da Pensilvânia

Citação: Células intestinais soam o alarme quando parasitas invadem (2020, 28 de dezembro) recuperado em 28 de dezembro de 2020 em https://medicalxpress.com/news/2020-12-gut-cells-alarm-parasites-invade.html

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