Os "guardiões da paz" imunitários ensinam ao corpo quais os alimentos seguros a ingerir

"Sabemos muito sobre o que o sistema imunitário vê e faz quando um doente tem uma alergia, mas sabemos muito pouco sobre o que acontece quando as coisas correm bem", afirmou Elizabeth "Beth" Sattely, professora associada de engenharia química na Escola de Engenharia da Universidade de Stanford e autora sénior de um novo estudo que aborda esta questão na revista Science Immunology.

Sattely e os seus co-autores revelaram que a tolerância oral - uma função ativa do sistema imunitário - envolve o reconhecimento de proteínas específicas em fontes alimentares comuns, como o milho, a soja e o trigo, que sinalizam ao sistema imunitário que são seguras para comer. Estas descobertas abrem novas vias terapêuticas para evitar ou anular alergias alimentares perigosas.

Investigação ativa

"Durante muito tempo, pensámos que a tolerância alimentar significava simplesmente que o sistema imunitário ignorava os alimentos que comíamos - ou seja, que a tolerância é a ausência de alergia", explicou Sattely. "Mas agora sabemos que a tolerância é um comportamento ativo e adaptativo. Certas células dos nossos intestinos examinam os alimentos que ingerimos, à procura de proteínas específicas. Quando as encontram, as células sinalizam ao sistema imunitário que o alimento é seguro".

Os pesquisadores são conhecidos como células T reguladoras - ou Tregs. São as guardiãs da paz do sistema imunitário, procurando estas proteínas-chave nos alimentos e acalmando o sistema imunitário quando as encontram, evitando uma reação alérgica exagerada a um alimento que, de outra forma, seria seguro.

Sattely e a sua equipa, que inclui os co-autores Jamie Blum, um antigo bolseiro de pós-doutoramento no laboratório de Sattely, e Ryan Kong, um estudante de pós-graduação em engenharia química de Stanford, colmataram a lacuna na compreensão identificando fragmentos específicos de proteínas alimentares - sequências químicas curtas conhecidas como epítopos - que são apresentados às células Treg nos intestinos e estimulam preferencialmente uma resposta reguladora calmante, em vez de células T inflamatórias que produzem alergias.

Embora os investigadores sublinhem que atualmente demonstraram o trabalho em ratos de laboratório, acreditam que podem mapear estas e outras entradas moleculares semelhantes que poderiam levar à tolerância oral nos seres humanos.

Ensinar a tolerância

Blum, Kong e o coautor Kazuki Nagashima realizaram experiências e análises que permitiram à equipa identificar estes epítopos ligados à tolerância no âmbito de dietas complexas, examinando a ração dos ratos em busca de ingredientes que se sobrepõem às dietas humanas - milho, trigo e soja, especificamente. A equipa acredita que a tolerância depende de alguns epítopos que se destacam - as secções mais curtas de proteínas maiores - que provocam a resposta reguladora.

"Descobrimos que as células T reguladoras estão mais inclinadas para alguns peptídeos do que para outros", explicou Sattely. "Nem toda a comida está a ser vista da mesma forma pelo sistema imunitário. As células T estão a procurar estas proteínas específicas".

Esta descoberta implica que o sistema imunitário aprende a tolerância oral a partir de um conjunto limitado de pistas moleculares. Os investigadores preveem a construção de uma biblioteca de epítopos que favorecem a tolerância e que podem ser utilizados para conceber intervenções que orientem o sistema imunitário para a tolerância e não para a alergia.

"O que realmente me surpreendeu foi o facto de o mecanismo ser tão específico. No caso do milho, as células Treg concentram-se num único epítopo que faz parte de uma molécula maior, a zeína, uma proteína no interior carnudo do grão de milho", observou Kong. "Considerando o enorme número de potenciais antigénios intestinais, foi surpreendente ver uma resposta tão específica".

Compreender porque é que o sistema imunitário seleciona este péptido em particular, e não outros, pode ensinar-nos mais sobre a forma como o corpo desenvolve naturalmente a tolerância aos alimentos, acrescentou Kong. Este conhecimento, por sua vez, poderia ser utilizado para ajudar a reprogramar o sistema imunitário para prevenir ou mesmo tratar as alergias alimentares.

Alimentos do futuro

"Uma das descobertas mais interessantes é que o desenvolvimento das células T específicas da zeína depende do formato da proteína nos alimentos e da comunidade microbiana intestinal", explicou Blum, que agora dirige o seu próprio laboratório no Instituto Salk de Estudos Biológicos. "Estamos agora a trabalhar para determinar os mecanismos biológicos exactos envolvidos".

Os potenciais caminhos de investigação podem levar a várias direcções. Sattely prevê a compilação de um mapa molecular de epítopos de tolerância para orientar o tratamento e as estratégias terapêuticas que reduzem as alergias alimentares. Nesta forma, os péptidos que favorecem a tolerância podem servir como ferramentas de precisão que podem induzir a ação de células T reguladoras calmantes em doentes com alergias alimentares existentes. A investigadora também imagina a possibilidade de uma "vacina" preventiva contra a tolerância para as pessoas de alto risco.

"Podemos ser capazes de tratar um doente que tenha atualmente uma alergia alimentar e induzir estas células T reguladoras que lhe permitirão ultrapassar a alergia", afirmou. "Ou podemos conceber exposições na infância, em fase inicial, que orientem os doentes propensos a alergias para a tolerância, antes de as alergias se desenvolverem."

A investigação de Sattely baseia-se no estudo da química das plantas e dos seus efeitos na saúde humana. Diz que a sua investigação futura irá aprofundar a química e a engenharia das proteínas alimentares - especialmente as proteínas das sementes que constituem uma grande parte das fontes de proteínas humanas - e testar a forma como a sua afinação afecta os resultados imunitários. Ao longo dessa trajetória, a equipa planeia explorar proteínas vegetais específicas e sintetizar versões com os epítopos chave desactivados ou removidos para testar as respostas imunitárias, primeiro em ratos e, eventualmente, em humanos.

"Por enquanto, aprendemos que a tolerância é definida como algo mais do que a mera ausência de alergia", resumiu Sattely. "É um programa de treino imunitário específico, guiado por péptidos, que poderemos um dia aproveitar para ajudar as pessoas a comer sem medo."