Como é que as células imunitárias transportam a sua carga mortal
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A precisão é crucial para as células imunitárias: as células assassinas naturais e as células T eliminam as células infectadas ou malignas através da libertação de partículas altamente tóxicas de forma direcionada. Anna Children's Cancer Research, MedUni Vienna, MedUni Graz, University Hospital Bonn (UKB) e a Universidade de Bona fornecem agora uma visão mais aprofundada sobre a forma como os chamados grânulos citotóxicos são libertados.
Imagens de sinapses imunitárias formadas por células NK-92. Vermelho: grânulos citotóxicos/líticos; verde: esfingolípidos, GM1 ou GB3; ciano: coloração da actina
Copyright: Kalinichenko
Na revista Science Immunology, a equipa descreve uma ligação inesperada entre o metabolismo das gorduras e a capacidade do sistema imunitário de libertar a sua "carga mortífera" com grande precisão - e fornece novos conhecimentos sobre doenças causadas por defeitos genéticos.
O nosso sistema imunitário depende de células especializadas, como as células assassinas naturais (células NK) e as células T, para detetar e destruir invasores perigosos, como vírus ou células cancerígenas. Para tal, libertam pequenos "pacotes" microscópicos cheios de moléculas altamente tóxicas - conhecidos como grânulos citotóxicos - que matam as células infectadas ou malignas. Embora algumas moléculas-chave tenham já sido identificadas através do estudo de doenças imunitárias, outras moléculas que poderiam ser importantes para este mecanismo de libertação são ainda desconhecidas.
No seu último artigo, publicado na revista Science Immunology, uma equipa de investigação internacional liderada por Kaan Boztug, Professor na MedUni Vienna, Líder do Grupo de Investigação na St. Anna Children's Cancer Research, Investigador Principal Adjunto no CeMM Research Center for Molecular Medicine e Diretor do Departamento de Imunologia e Reumatologia Pediátrica no UKB e membro do Cluster of Excellence ImmunoSensation2 na Universidade de Bona, juntamente com Artem Kalinichenko, Professor Assistente na Universidade de Medicina de Graz e antigo Pós-Doutorado Sénior no St. Anna Children's Cancer Research e no CeMM, e Jakob Huemer, antigo estudante de doutoramento no CeMM (ambos antigos membros do grupo de investigação de Kaan Boztug), fizeram uma descoberta que alarga fundamentalmente a nossa compreensão da defesa imunitária.
Utilizando métodos analíticos baseados na "tesoura de genes" CRISPR, os investigadores descobriram que um grupo inesperado de genes desempenha um papel central na libertação de grânulos citotóxicos nas células NK e T humanas. Surpreendentemente, muitos destes genes estão relacionados com o metabolismo dos lípidos celulares. A equipa conseguiu demonstrar que certos lípidos ajudam a garantir que proteínas importantes para a libertação controlada dos grânulos chegam ao seu destino correto no interior das células imunitárias - assegurando assim a eliminação precisa de células infectadas ou malignas.
Esta descoberta não só contribui para uma melhor compreensão do funcionamento das células imunitárias, como também fornece novos conhecimentos sobre doenças causadas por defeitos genéticos - como doenças neurológicas raras ou imunodeficiências congénitas.
"Ao investigar sistematicamente as vias de sinalização genética e ao combinar a genómica funcional com estudos de acompanhamento mecanicista, descobrimos um novo grupo de genes que controlam o funcionamento das células T e NK e que matam tanto as células infectadas por vírus como as células tumorais", afirma o coautor Artem Kalinichenko. "Estas descobertas podem ajudar a diagnosticar melhor as doenças genéticas e abrir caminho a novas terapias a longo prazo".
"É fascinante ver que moléculas originalmente conhecidas da neurobiologia e associadas ao metabolismo e modificação dos lípidos são também cruciais para um mecanismo específico de defesa imunitária", acrescenta Jakob Huemer, também coautor do estudo. "Os nossos resultados levantam novas questões sobre a forma como as vias de sinalização celular comuns influenciam sistemas biológicos muito diferentes".
"Este trabalho mostra o potencial da investigação colaborativa e orientada para a curiosidade", resume o autor principal Kaan Boztug. "Conseguimos descobrir uma ligação completamente inesperada entre a biologia dos lípidos e a função das células imunitárias, ligando processos biológicos aparentemente independentes. Estas descobertas vão ajudar-nos a melhorar o diagnóstico de doentes com imunodeficiências raras e são também relevantes para o desenvolvimento futuro de abordagens à imunoterapia do cancro".
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Artem Kalinichenko, Jakob Huemer, Theresa Humer, Matthias Haimel, Michael Svaton, Nicolas Socquet-Juglard, Giovanna Perinetti Casoni, Celine Prakash, Maximilian von der Linde, Julia Pazmandi, et al.; "Protein palmitoylation and sphingolipid metabolism control regulated exocytosis in cytotoxic lymphocytes"; Science Immunology, Volume 10
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