Truque de sobrevivência: o agente patogénico utiliza a fonte de ferro das células imunitárias
"Só se conhecermos os truques dos agentes patogénicos é que poderemos neutralizá-los e combater eficazmente as infecções"
O corpo protege-se dos agentes patogénicos privando-os de ferro vital. No entanto, esta estratégia nem sempre funciona com as salmonelas. Os investigadores da Universidade de Basileia descobriram que estes germes procuram especificamente regiões ricas em ferro nas células imunitárias e aí se multiplicam. As descobertas sobre a forma como os agentes patogénicos minam a defesa imunitária são importantes para combater as infecções.
Salmonella (amarelo) num vacúolo (azul) numa célula de alimentação.
Universität Basel, Biozentrum
O nosso corpo mantém os agentes patogénicos sob controlo, privando-os de nutrientes importantes como o ferro. O ferro é essencial para todos os organismos vivos. Se as bactérias não dispuserem de ferro suficiente, deixam de crescer e de se multiplicar - são, por assim dizer, "mortas à fome". Os agentes patogénicos não conseguem propagar-se mais e a infeção é contida.
No entanto, nem todos os agentes patogénicos podem ser enganados tão facilmente, como descobriram os investigadores liderados pelo Prof. Dr. Dirk Bumann, do Biozentrum da Universidade de Basileia, em ratos. Bumann, do Biozentrum da Universidade de Basileia, descobriram em ratinhos. No seu estudo, agora publicado na revista "Cell Host & Microbe", mostram que algumas bactérias se escondem especificamente nas poucas células do corpo que contêm níveis particularmente elevados de ferro. Sem serem perturbados pela defesa imunitária, os agentes patogénicos podem multiplicar-se nestes nichos ricos em ferro.
A deficiência de ferro como estratégia de defesa
No seu trabalho, os investigadores analisaram a salmonela, conhecida por causar a febre tifoide. Para escapar à defesa imunitária, os germes aninham-se nos fagócitos do organismo. No entanto, os chamados macrófagos defendem-se contra os intrusos: retiram o ferro do esconderijo das salmonelas com a ajuda da proteína de transporte NRAMP1. Este tipo de privação de nutrientes é uma estratégia de defesa do nosso organismo já testada e comprovada. Mas as salmonelas encontraram uma escapatória.
"Ficámos surpreendidos com o facto de a deficiência de ferro não ter praticamente qualquer efeito sobre a população de salmonelas no seu todo. De facto, não havia explicação para este facto", diz Bumann. "Só as nossas investigações ao nível das células individuais mostraram que uma proporção significativa de salmonelas procura especificamente os macrófagos ricos em ferro." De facto, as salmonelas atacam frequentemente os macrófagos do baço, que decompõem os glóbulos vermelhos velhos ou danificados. Como os glóbulos vermelhos contêm grandes quantidades de ferro, os locais de degradação são muito ricos em ferro. É precisamente a esta fonte de ferro que as salmonelas recorrem.
As bactérias utilizam nichos ricos em ferro
"Descobrimos duas populações de salmonelas nos macrófagos do baço. Um grupo vive em zonas pobres em ferro e vegeta literalmente aí", explica Bumann. "A segunda população está localizada nas vesículas, onde os glóbulos vermelhos são decompostos".
Também aí, a bomba NRAMP1 retira o ferro, que é depois reciclado. No entanto, a quantidade de ferro é extremamente elevada. "Mesmo que mais de 99% do ferro seja bombeado para fora, a quantidade restante é suficiente para os agentes patogénicos continuarem a multiplicar-se", diz Bumann. São estas bactérias bem abastecidas que dominam o processo de infeção.
Competição entre o hospedeiro e o agente patogénico
Esta heterogeneidade num centro de infeção é crucial para que a Salmonella sobreviva no hospedeiro e se propague. O estudo mostra também como os agentes patogénicos são adaptáveis e como podem minar até mesmo mecanismos de defesa sofisticados.
Os resultados fornecem informações importantes sobre a dinâmica - a competição - entre o hospedeiro e o agente patogénico. "O nosso trabalho mostra também a importância de compreender as infecções ao nível das células individuais", afirma Bumann. "Só se conhecermos os truques dos agentes patogénicos é que os podemos contrariar e combater eficazmente as infecções."
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