Células Plasmáticas da Medula Óssea e Alergias
Estudo revela como as células plasmáticas da medula óssea estão ligadas a alergias e à produção de anticorpos.
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Índice
Anticorpos são proteínas especiais que encontramos no nosso sangue. Eles ajudam a proteger a gente de infecções e também podem ter a ver com alergias. Quando ficamos doentes ou tomamos uma vacina, nosso corpo aprende a produzir anticorpos contra aqueles germes específicos. Com o tempo, os níveis desses anticorpos podem afetar a probabilidade de a gente ficar doente ou ter Reações Alérgicas.
Um tipo específico de célula chamada células plasmáticas da medula óssea (BMPCs) é responsável por produzir anticorpos duradouros. Algumas dessas células "amadureceram" para serem melhores no que fazem. Entre elas, as células que duram mais tendem a ter baixos níveis de uma proteína chamada CD19. Essa mudança parece acontecer conforme as células se desenvolvem e potencialmente perdem CD19 da superfície. Embora saibamos que a imunidade de lembrança - quando o corpo recorda uma infecção anterior - pode levar a níveis melhores de anticorpos, ainda não está claro como isso se conecta aos níveis de células CD19low.
IgE
Alergias e Produção deEm pessoas com alergias, um tipo de anticorpo chamado IgE pode ser produzido. Esse IgE é diferente de outros tipos como IgM, IgG e IgA, que ajudam a combater infecções. Quando as Células B começam a fazer IgE, elas geralmente se tornam rapidamente células de vida curta que não ficam por muito tempo. Por outro lado, células B que produzem IgG conseguem criar um reservatório de memória estável e gerar células plasmáticas de longa duração.
As respostas alérgicas podem ser desencadeadas pelo IgE, criando problemas para quem é afetado. Pesquisadores encontraram células que produzem IgE na medula óssea de indivíduos alérgicos. No entanto, a maioria dos pesquisadores só viu células que produzem IgE específicas para alergias alimentares no sangue e na mucosa do intestino. Dado que muitas pessoas sofrem de alergias alimentares duradouras, há suspeitas de que células que produzem IgE também existam na medula óssea.
Embora a ajuda das células T esteja envolvida na criação de BMPCs de longa duração, o papel exato dessas células nas reações alérgicas, especialmente a alimentos, ainda não está claro. Novos estudos analisaram amostras de medula óssea de indivíduos alérgicos e não alérgicos para entender melhor as origens das células plasmáticas duradouras e descobrir se a medula óssea pode produzir IgE prejudicial em casos como alergias a amendoim.
O Estudo das Células Plasmáticas da Medula Óssea
Para investigar as origens das células plasmáticas na medula óssea, os pesquisadores coletaram amostras de nove pessoas - seis com alergias alimentares e três sem histórico de alergias. Eles analisaram essas amostras usando técnicas avançadas para estudar as células em um nível muito detalhado. Encontraram mais de 60.000 BMPCs individuais e identificaram diferentes grupos dessas células com características únicas.
As células mostraram fortes indícios que confirmaram que eram de fato células plasmáticas. Elas expressaram vários tipos de genes de anticorpos, mas apresentaram diferenças em quanto seus genes tinham se mutado ao longo do tempo. Os pesquisadores também descobriram que baixos níveis de CD19 eram comuns nessas células e que havia conexões entre diferentes agrupamentos de células.
Variações nas BMPCs
A pesquisa mostrou que as BMPCs exibem uma ampla gama de características. Diferentes grupos de BMPCs tinham características distintas, como várias atividades metabólicas e respostas a certos sinais imunes. Um grupo específico de células mostrou indícios de estar envolvido na produção de IgE.
Análises adicionais revelaram que algumas células tinham metabolismo alto e sinais de estresse dentro delas. Esses achados sugerem que certas BMPCs têm um papel ativo na produção de IgE, já que parecem ter altas necessidades de energia. Notavelmente, alguns grupos de células apresentaram níveis mais baixos de proteínas associadas à mobilidade, indicando que poderiam vir de origens diferentes, como tecidos mucosos.
Marcadores de Superfície e Origens Celulares
O estudo também analisou as proteínas de superfície dessas BMPCs. Foi encontrado que os níveis de CD19 variavam, e essa variação poderia estar relacionada ao tempo que as células estiveram presentes. Níveis mais altos de mutações em certas células plasmáticas estavam ligados a uma expressão mais alta de CD19. Isso indica que algumas BMPCs vêm de caminhos diferentes.
Uma ideia chave é que as BMPCs podem se formar a partir de duas fontes principais: aquelas que vêm diretamente de células B ativadas na resposta imune e aquelas que se desenvolvem a partir de células B de memória que já foram expostas a um patógeno.
Nesse contexto, os pesquisadores propuseram que diferentes níveis de expressão de CD19 e mutações nessas células poderiam indicar suas origens. Células que vêm de células B ativadas podem ter taxas de mutação mais altas em comparação com aquelas que vêm de células B de memória. Isso poderia explicar por que certas células são de longa duração enquanto outras não são.
Produção de IgE em Alergias Alimentares
A pesquisa também se concentrou no papel do IgE em alergias alimentares. Há uma crença de longa data de que as células plasmáticas na medula óssea contribuem para respostas alérgicas. Os cientistas estavam particularmente interessados em amendoins, onde as alergias podem persistir sem mais exposição ao alérgeno.
Usando técnicas avançadas, identificaram várias BMPCs que produzem IgE e descobriram que a maioria dessas células vinha de indivíduos com alergias alimentares. Notavelmente, descobriram que esses indivíduos tinham níveis mais altos de IgE no sangue. Isso sugere uma forte ligação entre a medula óssea e a produção de IgE específica para alérgenos.
Quando examinaram as características das células que produzem IgE, notaram que tinham sinais de alta demanda energética e estresse. Isso se alinha com a ideia de que essas células estão constantemente ativas na produção de anticorpos.
Testando Anticorpos IgE
Para verificar quão bem essas BMPCs de IgE poderiam reconhecer alérgenos de amendoim, os pesquisadores criaram anticorpos monoclonais específicos a partir das sequências identificadas nas BMPCs. Quando testaram esses anticorpos, descobriram que alguns deles se ligaram fortemente a proteínas de amendoim. Eles realizaram testes adicionais para ver como esses anticorpos funcionavam em modelos vivos.
Em experimentos com animais, introduziram um dos anticorpos IgE em camundongos alérgicos a amendoim e os desafiaram com extrato de amendoim. Os resultados mostraram que o anticorpo poderia potencialmente prevenir reações alérgicas nos camundongos, confirmando que as BMPCs em indivíduos alérgicos podem produzir anticorpos IgE específicos.
Conclusão
Essa pesquisa traz à tona a complexidade das BMPCs no corpo humano e destaca seu papel tanto na imunidade quanto nas alergias. Os achados sugerem que as BMPCs têm origens variadas e podem influenciar a produção de anticorpos duradouros. O estudo enfatiza particularmente a ligação entre a medula óssea e alergias a amendoim, mostrando que células plasmáticas que produzem IgE podem persistir e desempenhar um papel significativo nas respostas alérgicas. Entender esses mecanismos pode levar a novas ideias para tratar alergias e melhorar as respostas imunológicas no futuro.
Título: Origins and diversity of pan-isotype human bone marrow plasma cells
Resumo: Bone marrow plasma cells (BMPCs) produce durable, protective IgM, IgG, and IgA antibodies, and in some cases, pro-allergic IgE antibodies, but their properties and sources are unclear. We charted single BMPC transcriptional and clonal heterogeneity in food-allergic and non-allergic individuals across CD19 protein expression given its inverse correlation to BMPC longevity. Transcriptional and clonal diversity revealed distinct functional profiles. Additionally, distribution of somatic hypermutation and intraclonal antibody sequence variance suggest that CD19low and CD19high BMPCs arise from recalled memory and germinal center B cells, respectively. Most IgE BMPCs were from peanut-allergic individuals; two out of 32 from independent donors bound peanut antigens in vitro and in vivo. These findings shed light on BMPC origins and highlight the bone marrow as a source of pathogenic IgE in peanut allergy.
Autores: Duane R. Wesemann, G. A. Pacheco, V. Rao, D. K. Yoo, S. Saghaei, P. Tong, S. Kumar, O. Marini-Rapoport, Z. Allahyari, A. S. Moghaddam, R. Esbati, A. Alirezaee, A. Parnes, S. U. Patil
Última atualização: 2024-05-10 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.08.592267
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.08.592267.full.pdf
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