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# Biologia # Microbiologia

Tuberculose: A Batalha Interior

Explorando a relação complicada entre a tuberculose e as respostas imunológicas.

Jeffrey Chin, Nalin Abeydeera, Teresa Repasy, Rafael Rivera-Lugo, Gabriel Mitchell, Vinh Q Nguyen, Weihao Zheng, Alicia Richards, Danielle L Swaney, Nevan J Krogan, Joel D Ernst, Jeffery S Cox, Jonathan M Budzik

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Tuberculose (TB) é uma doença séria causada por uma bactéria minúscula chamada Mycobacterium tuberculosis (Mtb). Esse carinha é um verdadeiro mestre do disfarce, muitas vezes invadindo nossas células imunológicas e escapando dos melhores esforços do nosso corpo pra combatê-lo. A TB continua sendo um problema de saúde significativo em todo o mundo, causando mais de um milhão de mortes por ano. É bastante, considerando o quão pequena é a Mtb!

A Vida da Mtb

Uma vez que a Mtb entra no corpo, geralmente pelos pulmões através de gotículas minúsculas de um tossido ou espirrado, é como ser transportado para uma seção VIP de uma balada: ela tem a chance de ficar com os macrófagos alveolares (AMs), as primeiras células imunológicas que encontra. Infelizmente para os AMs, em vez de expulsar a Mtb, eles, sem querer, oferecem um espaço seguro pra bactéria se multiplicar e prosperar. É como deixar um guaxinim entrar na sua cozinha e depois ficar se perguntando por que seus lanchinhos sumiram!

A Jornada pelo Corpo

Depois de se instalar com os AMs, a Mtb tem planos de fazer uma turnê mundial por vários órgãos. Ela usa os próprios Monócitos do sistema imunológico (outro tipo de célula imunológica) pra viajar dos pulmões pra outras partes do corpo, como o fígado e o baço. Essa bactéria espertinha aprendeu a manipular nossa resposta imunológica pra facilitar sua viagem, se tornando uma verdadeira golpista no mundo dos germes.

O Papel dos Monócitos

Nos pulmões, os monócitos são recrutados e transformados em novos tipos de macrófagos, chamados de macrófagos derivados de monócitos (MNCs). Esses novos amigos são MNC1 (CD11clo) ou MNC2 (CD11chi), e eles não têm as mesmas habilidades quando se trata de combater a Mtb. Os macrófagos derivados desses monócitos têm habilidades diferentes pra controlar a Mtb, quase como escolher times pra jogar queimada — nem todo mundo é igualmente bom nisso!

A Batalha das Células Imunes

Quando o corpo sente a presença da Mtb, tenta reagir. Ele tenta detectar as lipoproteínas espertinhas da Mtb através de vários receptores. Pense nesses receptores como pequenos alarmes que disparam quando o problema está próximo. Um desses sistemas de alarme envolve uma via de sinalização que ativa respostas inflamatórias, que são essenciais pra combater infecções.

No entanto, os cientistas descobriram que a Mtb também pode manipular essas vias a seu favor. Por exemplo, as bactérias podem enganar o sistema imunológico pra produzir interferon do tipo I, uma resposta que geralmente é útil contra vírus. Embora isso pareça positivo, a realidade é que, no contexto da TB, pode ajudar a Mtb a crescer. É como chamar reforços, só pra descobrir que eles trouxeram mais lanches pro guaxinim!

TAX1BP1: O Jogador Inesperado

Nesse enredo, aparece um personagem fascinante chamado Tax1bp1. Essa pequena proteína atua como um árbitro na briga entre as células imunológicas e a Mtb. Ela tem um papel vital em gerenciar a inflamação e se as células vivem ou morrem durante uma infecção. Tax1bp1 foi observada agindo de forma diferente dependendo da situação; durante infecções virais, ela trabalha pra reduzir a inflamação, enquanto durante infecções por Mtb, parece ter uma agenda totalmente diferente.

Uma Reviravolta na História

Surpreendentemente, parece que o Tax1bp1 pode estar ajudando a Mtb a crescer em certas células imunológicas, como os AMs e os macrófagos derivados de monócitos. Quando os pesquisadores analisaram camundongos sem Tax1bp1, descobriram que esses camundongos eram melhores em controlar a Mtb. É como perceber que seu melhor amigo na verdade era o guaxinim o tempo todo!

O Que Acontece na Casa dos Camundongos

Em experimentos onde camundongos foram infectados com Mtb, os pesquisadores monitoraram os efeitos do Tax1bp1 no crescimento das bactérias. Eles descobriram que camundongos deficientes em Tax1bp1 tinham menos crescimento bacteriano em seus pulmões, baços e fígados, mostrando que essa proteína era crucial pra sobrevivência da Mtb. Era como um hóspede indesejado que continua voltando porque você é bonzinho demais com ele!

O Papel das Citocinas

Durante essa batalha, o sistema imunológico libera proteínas especiais chamadas citocinas, que supostamente ajudam a combater infecções. Os pesquisadores notaram que o Tax1bp1 realmente aumentou os níveis de várias citocinas inflamatórias em camundongos infectados. No entanto, isso pode voltar-se contra eles, já que uma inflamação excessiva pode causar danos aos tecidos, como quando você grita muito alto pro guaxinim e ele derruba suas latas de lixo!

As Estratégias do Patógeno

A Mtb é uma verdadeira traíra. Além de manipular as respostas imunológicas, ela também pode influenciar o destino das células imunológicas. Tax1bp1 parece promover um tipo de morte celular chamada necrose, que é bem o oposto da apoptose (morte celular programada). A necrose pode ser bagunçada e não ajuda a limitar o crescimento da Mtb; na verdade, ajuda as bactérias ao fornecer mais nutrientes. É como dar ao guaxinim um buffet à vontade!

Estudando a Resposta Imunológica

Pra se aprofundar mais nessa dança complexa entre a Mtb e nossas defesas imunológicas, os cientistas analisaram a expressão gênica do hospedeiro durante infecções. Eles descobriram que certos caminhos gênicos foram significativamente impactados pela presença do Tax1bp1, levando a um aumento das respostas inflamatórias. Isso indica que o Tax1bp1 está profundamente envolvido em determinar como nosso sistema imunológico reage à Mtb e pode desempenhar um papel no sucesso da bactéria.

A Conexão da Autofagia

A autofagia é um processo onde as células limpam seu interior degradando e reciclândo componentes celulares, incluindo patógenos. A proteína Tax1bp1 é conhecida por afetar a autofagia, especialmente mirando a Mtb pra destruição. No entanto, parece que, embora o Tax1bp1 possa iniciar essa limpeza, durante a infecção por Mtb, ele pode realmente apoiar o crescimento da bactéria em células imunológicas específicas. Isso é uma reviravolta confusa! Quem diria que limpar poderia às vezes levar a mais caos?

Diferenças nas Células Imunes

Os pesquisadores descobriram que o Tax1bp1 teve efeitos diferentes com base no tipo específico de célula imunológica envolvida. Em macrófagos derivados da medula óssea (BMDMs), o Tax1bp1 ajudou a controlar o crescimento da Mtb, mas nos AMs, parecia fazer o oposto. É como se estivesse fazendo favoritismo, virando um torcedor da Mtb quando está com os AMs, enquanto age mais como um adulto responsável com os BMDMs.

Infecção e Morte Celular

Através de imagens ao vivo de células infectadas, os cientistas puderam ver como o Tax1bp1 influenciava a morte celular. Eles descobriram que isso levava a uma morte celular do tipo necrose nos AMs, mas não nos BMDMs. Isso significa que os AMs, que são frequentemente os primeiros a responder contra a Mtb, podem acabar promovendo a propagação da Mtb ao invés de suprimir, levando a mais problemas no futuro.

Conclusão: O Que Nos Aguarda?

No geral, a relação entre a Mtb e o Tax1bp1 pinta um quadro complexo de como as infecções funcionam. A Mtb é uma manipuladora mestre, e o Tax1bp1, embora inicialmente pensado como um protetor, pode também contribuir para a sobrevivência da bactéria. À medida que os pesquisadores continuam a desvendar essas complexidades, esperamos encontrar novas maneiras de combater a TB e potencialmente limitar o crescimento dessa bactéria astuta. Quem sabe um dia consigamos descobrir como enganar até os guaxinins mais espertos!

Direções Futuras

As descobertas abrem um caminho pra mais investigações. À medida que os pesquisadores aprendem mais sobre como o Tax1bp1 funciona em diferentes células imunológicas, eles podem desenvolver terapias que visem essa proteína, tentando aumentar nossas respostas imunológicas contra a Mtb de maneira eficaz. Navegando pelas reviravoltas dessa saga bacteriana, temos uma chance na batalha contínua contra a tuberculose.

Afinal, se conseguimos lidar com guaxinins, com certeza podemos enfrentar a Mtb!

Fonte original

Título: Tax1bp1 enhances bacterial virulence and promotes inflammatory responses during Mycobacterium tuberculosis infection of alveolar macrophages

Resumo: Crosstalk between autophagy, host cell death, and inflammatory host responses to bacterial pathogens enables effective innate immune responses that limit bacterial growth while minimizing coincidental host damage. Mycobacterium tuberculosis (Mtb) thwarts innate immune defense mechanisms in alveolar macrophages (AMs) during the initial stages of infection and in recruited bone marrow-derived cells during later stages of infection. However, how protective inflammatory responses are achieved during Mtb infection and the variation of the response in different macrophage subtypes remain obscure. Here, we show that the autophagy receptor Tax1bp1 plays a critical role in enhancing inflammatory cytokine production and increasing the susceptibility of mice to Mtb infection. Surprisingly, although Tax1bp1 restricts Mtb growth during infection of bone marrow-derived macrophages (BMDMs) (Budzik et al. 2020) and terminates cytokine production in response to cytokine stimulation or viral infection, Tax1bp1 instead promotes Mtb growth in AMs, neutrophils, and a subset of recruited monocyte-derived cells from the bone marrow. Tax1bp1 also leads to increases in bacterial growth and inflammatory responses during infection of mice with Listeria monocytogenes, an intracellular pathogen that is not effectively targeted to canonical autophagy. In Mtb-infected AMs but not BMDMs, Tax1bp1 enhances necrotic-like cell death early after infection, reprogramming the mode of host cell death to favor Mtb replication in AMs. Tax1bp1s impact on host cell death is a mechanism that explains Tax1bp1s cell type-specific role in the control of Mtb growth. Similar to Tax1bp1-deficiency in AMs, the expression of phosphosite-deficient Tax1bp1 restricts Mtb growth. Together, these results show that Tax1bp1 plays a crucial role in linking the regulation of autophagy, cell death, and pro-inflammatory host responses and enhancing susceptibility to bacterial infection. Author SummaryAlthough macrophages are the first innate immune cells to encounter Mycobacterium tuberculosis during infection, M. tuberculosis has evolved the ability to persist in them. Recent studies highlight that some types of macrophages are more permissive to M. tuberculosis replication and survival than others, but the mechanisms for cell type-specific differences in M. tuberculosis growth are only beginning to be understood. We found that the host factor, Tax1bp1 (Tax-1 binding protein 1), supports M. tuberculosis growth during animal infection and in specific subsets of innate immune cells, including alveolar macrophages while restricting M. tuberculosis in bone marrow-derived macrophages. We also found that Tax1bp1 has a similar phenotype in enhancing the pathogenesis of another intracellular pathogen, Listeria monocytogenes. Compared to bone marrow-derived macrophages, in alveolar macrophages, Tax1bp1 enhances the release of inflammatory mediators and leads to necrotic-like host cell death, which is known to enhance M. tuberculosis growth. Phosphorylation of Tax1bp1 in alveolar macrophages promotes M. tuberculosis growth. Our research highlights that Tax1bp1 is a host target for host-directed therapy against M. tuberculosis and controls host responses to M. tuberculosis in a cell type-specific manner.

Autores: Jeffrey Chin, Nalin Abeydeera, Teresa Repasy, Rafael Rivera-Lugo, Gabriel Mitchell, Vinh Q Nguyen, Weihao Zheng, Alicia Richards, Danielle L Swaney, Nevan J Krogan, Joel D Ernst, Jeffery S Cox, Jonathan M Budzik

Última atualização: 2024-12-16 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.16.628616

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.16.628616.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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