O Papel das Células Imunes Inatas em Distúrbios Alérgicos
A pesquisa destaca o papel chave das ILC2s e RAG em reações alérgicas.
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Índice
- Papel das Células Linfoides Inatas
- RAG e Seu Impacto nas ILC2s
- Os Efeitos do RAG nas Reações Alérgicas
- Investigando os Mecanismos por Trás da Função do RAG
- A Estrutura das ILC2s Com Histórico de RAG
- Análises Multiômicas para Entender o Comportamento das ILC2s
- A Influência da Inflamação
- O Locus das Citocinas Th2
- O Futuro da Pesquisa sobre ILC2s e RAG
- Fonte original
Transtornos atópicos são problemas de saúde ligados a reações alérgicas. Exemplos comuns incluem Dermatite Atópica (uma condição da pele), asma (um problema respiratório) e alergias alimentares. Esses problemas geralmente acontecem por causa de uma resposta imunológica que envolve um tipo de célula branca do sangue conhecida como células T auxiliares tipo 2 (Th2). Quando o corpo encontra alérgenos (substâncias que podem causar reações alérgicas), essas células T exageram, levando à liberação de certas proteínas chamadas citocinas, especialmente IL-4, IL-5 e IL-13. Essas proteínas ajudam a gerar outra proteína chamada imunoglobulina E (IgE), que tem um papel importante nas alergias.
A presença de IgE específica para alérgenos é uma característica comum de todos os distúrbios atópicos. Por causa disso, muita pesquisa tem se concentrado em como essas células T específicas contribuem para as reações alérgicas. No entanto, estudos novos mostram que outras células imunológicas, que fazem parte do sistema imunológico inato (o sistema imunológico que você já nasce com), também podem desempenhar um papel vital em causar reações atópicas e em amplificar as respostas das células Th2.
Papel das Células Linfoides Inatas
As células linfoides inatas (ILCs) são uma classe de células imunológicas que não têm receptores de antígeno específicos como as células T. Dentre elas, as ILC2s são particularmente importantes porque se parecem muito com as células Th2 em suas funções e nos tipos de proteínas que produzem. As ILC2s são encontradas principalmente em superfícies de barreira no corpo, como a pele e os pulmões, e respondem rapidamente a alérgenos e infecções.
Pesquisas mostram que as ILC2s podem ser contribuintes significativos para condições alérgicas da pele, como a dermatite atópica. Em experimentos com camundongos, mesmo na ausência de células T adaptativas, as ILC2s ainda podiam causar inflamação na pele semelhante à dermatite atópica. Isso sugere que essas células inatas podem não apenas dar suporte, mas também causar reações alérgicas de forma independente, levantando questões sobre seus papéis específicos em doenças atópicas.
A Descoberta das ILC2s
As ILC2s foram notadas pela primeira vez em estudos com camundongos imunocomprometidos que não tinham células B e T. Essas células mostraram-se capazes de ativar e gerar várias respostas alérgicas. A pesquisa mudou o foco das respostas imunes adaptativas (como as das células T e B) para essas células inatas, destacando seu impacto potencial nas alergias humanas.
Apesar da importância dessas células, ainda não está claro como a falta da expressão de RAG (Genes de Ativação de Recominação), que é necessária para o desenvolvimento de células imunes adaptativas, afeta a função das ILC2s.
RAG e Seu Impacto nas ILC2s
O RAG desempenha um papel crucial no desenvolvimento das células B e T, permitindo que elas se reorganizem e criem receptores específicos para reconhecer patógenos. Curiosamente, enquanto as ILC2s não precisam do RAG para seu desenvolvimento, pesquisas mostraram que muitas ILC2s tiveram alguma expressão de RAG durante seu desenvolvimento inicial. O que isso significa para a função das ILC2s ainda não é totalmente compreendido.
Estudos recentes compararam camundongos sem RAG com aqueles que o possuem. Surpreendentemente, os camundongos sem RAG tiveram reações alérgicas na pele mais severas, apesar da ausência de células B e T. Trabalhos adicionais indicaram que o RAG ajuda a impedir que as ILC2s fiquem excessivamente ativas. Isso mostra um papel único do RAG na regulação do comportamento dessas células, separado de sua função mais reconhecida na imunidade adaptativa.
Os Efeitos do RAG nas Reações Alérgicas
A dermatite atópica pode ser induzida em camundongos de laboratório aplicando um tratamento tópico que simula uma reação alérgica. Quando os pesquisadores observaram camundongos sem RAG e os compararam com camundongos normais, notaram que os primeiros tinham aumento na espessura da pele e mais ILC2s presentes nos linfonodos associados à pele. As ILC2s expandidas nos camundongos deficientes em RAG também produziram níveis mais altos de IL-5 e IL-13, que são proteínas-chave envolvidas nas respostas alérgicas.
Ao examinar essas descobertas em condições de estado estacionário (quando não há inflamação), também foi notado que as ILC2s nos camundongos deficientes em RAG estavam mais ativas, sugerindo que o RAG tem um papel em controlar o comportamento das ILC2s mesmo em circunstâncias normais.
Investigando os Mecanismos por Trás da Função do RAG
Os pesquisadores tentaram determinar se as ILC2s hiperativas em camundongos deficientes em RAG eram devido à falta de influência regulatória das células T e B ausentes. Eles reintroduziram esplenócitos (células do baço que contêm células T e B) de camundongos normais nos camundongos deficientes em RAG. No entanto, os camundongos ainda exibiram atividade aumentada das ILC2s e respostas alérgicas.
Isso indicou que a influência do RAG nas ILC2s é intrínseca às próprias células, e não depende exclusivamente de outras células imunológicas.
A Estrutura das ILC2s Com Histórico de RAG
O estudo das ILC2s com um histórico anterior de expressão de RAG mostrou que esse histórico afeta seu comportamento. Usando um marcador genético especial, os pesquisadores conseguiram identificar quais ILC2s tinham sido expostas ao RAG. Eles descobriram que cerca da metade das ILC2s nos linfonodos examinados eram marcadas pelo histórico de expressão de RAG, sugerindo uma população diversificada dessas células.
Análises Multiômicas para Entender o Comportamento das ILC2s
Para entender melhor as diferenças entre as ILC2s com e sem histórico de RAG, os pesquisadores usaram técnicas avançadas para analisar os aspectos genéticos e epigenéticos dessas células. Através desses métodos, eles descobriram diferenças significativas na expressão gênica relacionada à ativação e controle das ILC2s.
Os resultados indicaram que as ILC2s com um histórico de expressão de RAG tinham uma resposta mais atenuada quando se tratava de produzir certos marcadores inflamatórios. Essa diferença sugere que o RAG pode impor restrições sobre o quão ativas essas células podem se tornar, especialmente em relação à sua capacidade de aumentar reações alérgicas.
A Influência da Inflamação
Ao examinar as ILC2s e suas respostas à inflamação, parecia que a expressão de RAG ajudava a moldar suas respostas potenciais. Em condições de estado estacionário, as ILC2s marcadas pelo RAG eram menos propensas a produzir proteínas que levariam a reações alérgicas. No entanto, quando a inflamação foi introduzida, o papel supressor típico do RAG foi um pouco elevado, permitindo que essas células se ativassem mais prontamente.
Essa função dupla destaca o papel complexo do RAG em equilibrar a ativação das ILC2s, dependendo do ambiente circundante.
O Locus das Citocinas Th2
O locus Th2 contém genes como IL-4 e IL-13, que são cruciais para reações alérgicas. Foi hipotetizado que o RAG pode ajudar a regular a atividade nesse locus, com descobertas apoiando essa ideia. A promoção da produção dessas proteínas envolve interações intrincadas entre vários genes. Nas ILC2s que expressam RAG, parecia que havia uma redução na atividade desses genes em comparação com as ILC2s sem envolvimento prévio de RAG.
O Futuro da Pesquisa sobre ILC2s e RAG
As implicações dessa pesquisa são significativas. Entender como o RAG e as ILC2s interagem pode fornecer insights na tratamento de doenças atópicas como asma e dermatite. Essa nova perspectiva muda o foco de apenas células B e T e abraça uma visão mais ampla das respostas imunológicas.
As informações obtidas também levantam muitas questões sobre o papel evolutivo do RAG nas células imunológicas inatas. Os efeitos do RAG nas ILC2s não só contribuem para os mecanismos alérgicos, mas podem servir como um lembrete de quão intrincados os sistemas imunológicos podem ser.
Conclusão
Os distúrbios atópicos representam uma interação complexa de respostas imunológicas, especialmente envolvendo ILC2s e RAG. Enquanto o foco tradicional tem sido na imunidade adaptativa, o papel das células inatas nas reações alérgicas abre novas avenidas para entender e potencialmente tratar essas condições. Ao investigar mais a fundo como o RAG influencia o comportamento e a função das ILC2s, os pesquisadores podem pavimentar o caminho para terapias inovadoras.
As interações dentro do sistema imunológico são intricadas, e essa pesquisa contribui para nossa crescente compreensão sobre alergias e regulação imunológica. Estudos futuros poderiam explorar mais as implicações dessas descobertas, possivelmente levando a avanços na gestão de distúrbios atópicos.
Título: RAG suppresses group 2 innate lymphoid cells
Resumo: Antigen specificity is the central trait distinguishing adaptive from innate immune function. Assembly of antigen-specific T cell and B cell receptors occurs through V(D)J recombination mediated by the Recombinase Activating Gene endonucleases RAG1 and RAG2 (collectively called RAG). In the absence of RAG, mature T and B cells do not develop and thus RAG is critically associated with adaptive immune function. In addition to adaptive T helper 2 (Th2) cells, group 2 innate lymphoid cells (ILC2s) contribute to type 2 immune responses by producing cytokines like Interleukin-5 (IL-5) and IL-13. Although it has been reported that RAG expression modulates the function of innate natural killer (NK) cells, whether other innate immune cells such as ILC2s are affected by RAG remains unclear. We find that in RAG-deficient mice, ILC2 populations expand and produce increased IL-5 and IL-13 at steady state and contribute to increased inflammation in atopic dermatitis (AD)-like disease. Further, we show that RAG modulates ILC2 function in a cell-intrinsic manner independent of the absence or presence of adaptive T and B lymphocytes. Lastly, employing multiomic single cell analyses of RAG1 lineage-traced cells, we identify key transcriptional and epigenomic ILC2 functional programs that are suppressed by a history of RAG expression. Collectively, our data reveal a novel role for RAG in modulating innate type 2 immunity through suppression of ILC2s.
Autores: Brian S Kim, A. Ver Heul, M. Mack, L. Zamidar, M. Tamari, T.-L. Yang, A. Trier, H. Janzen-Meza, S. Van Dyken, C.-S. Hsieh, J. M. Karo, J. Sun
Última atualização: 2024-04-28 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.23.590767
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.23.590767.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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