Conhecidos por seu papel em reações alérgicas, os mastócitos são há muito reconhecidos como atores-chave em nosso sistema imunológico. Quando encontram alérgenos, eles liberam substâncias químicas que desencadeiam sintomas típicos de alergia, como inchaço e inflamação do tecido. Agora, pesquisadores do Instituto Max Planck de Imunobiologia e Epigenética em Freiburg e da Universidade de Münster descobriram um talento oculto dos mastócitos: eles podem capturar e usar outro tipo de célula imune chamada neutrófilos. Esta descoberta surpreendente lança nova luz sobre como nosso sistema imunológico funciona, particularmente durante reações alérgicas.
Inflamação é a resposta do corpo a estímulos nocivos, caracterizada por calor, dor, vermelhidão, inchaço e perda da função do tecido. Quando equilibrada, a inflamação protege o corpo limpando agentes nocivos e iniciando o reparo do tecido. No entanto, a inflamação excessiva pode causar destruição do tecido e doenças.
Os principais participantes desse processo são várias células imunes, que trabalham juntas durante a inflamação. O tipo de células imunes envolvidas frequentemente varia dependendo do estímulo prejudicial, influenciando o resultado da resposta inflamatória.
Captura de células imunes durante respostas alérgicas
Os mastócitos, que residem em tecidos e são essenciais para iniciar a inflamação, são preenchidos com grânulos contendo substâncias pró-inflamatórias. Esses grânulos são liberados ao encontrar perigos potenciais, incluindo alérgenos, causando reações alérgicas. Em muitas pessoas, os mastócitos também reagem a fatores ambientais aparentemente inofensivos, que então agem como alérgenos e causam alergias. A interação entre mastócitos e outras células imunes em locais de respostas alérgicas tem sido amplamente inexplorada.
Um grupo de pesquisa do Instituto Max Planck de Imunobiologia e Epigenética usou microscopia especializada para visualizar a dinâmica em tempo real de mastócitos ativados e outros tipos de células durante reações alérgicas em tecidos vivos de camundongos. Liderada por Tim Lämmermann, desde outubro de 2023 diretor do Instituto de Bioquímica Médica da Universidade de Münster, a equipe descobriu uma interação surpreendente: neutrófilos foram encontrados dentro de mastócitos. – Mal podíamos acreditar em nossos olhos: neutrófilos vivos estavam sentados dentro de mastócitos vivos. Esse fenômeno foi completamente inesperado e provavelmente não teria sido descoberto em experimentos fora de um organismo vivo e destaca o poder da microscopia intravital -, diz Tim Lämmermann.
Usando um truque para capturar neutrófilos
Os neutrófilos são defensores da linha de frente do nosso sistema imunológico, respondendo rápida e amplamente a ameaças potenciais. Eles circulam no sangue e saem rapidamente dos vasos sanguíneos em locais de inflamação. Eles são bem equipados para combater invasores como bactérias ou fungos, engolfando os invasores, liberando substâncias antimicrobianas ou formando armadilhas semelhantes a teias conhecidas como “armadilhas extracelulares de neutrófilos”. Além disso, os neutrófilos podem se comunicar entre si e formar enxames de células para combinar suas funções individuais para a proteção de tecidos saudáveis. Embora muito se saiba sobre o papel dos neutrófilos em infecções e lesões estéreis, seu papel na inflamação causada por reações alérgicas é menos compreendido.
– Rapidamente ficou claro que as células imunes de dupla embalagem não eram mera coincidência. Queríamos entender como os mastócitos capturam seus colegas e por que eles fazem isso,- explica Michael Mihlan, primeiro e coautor correspondente do estudo. Uma vez que a equipe foi capaz de imitar a captura de neutrófilos observada em tecido vivo em cultura de células, eles foram capazes de identificar as vias moleculares envolvidas neste processo. Os pesquisadores descobriram que os mastócitos liberam leucotrieno B4, uma substância comumente usada por neutrófilos para iniciar seu próprio comportamento de enxameação.
Ao secretar essa substância, os mastócitos atraem neutrófilos. Uma vez que os neutrófilos estejam próximos o suficiente, os mastócitos os engolem em um vacúolo, formando uma estrutura célula-em-célula que os pesquisadores chamam de “armadilha intracelular de mastócitos”. “É irônico que os neutrófilos, que criam armadilhas semelhantes a teias feitas de DNA e histonas para capturar micróbios durante infecções, agora sejam eles próprios capturados por mastócitos em condições alérgicas”, diz Tim Lämmermann.
Neutrófilos reciclados para aumentar a função dos mastócitos
Com a ajuda de uma equipe internacional, os pesquisadores confirmaram a formação dessas armadilhas em amostras humanas e investigaram o destino dos dois tipos de células envolvidas após a captura. Eles descobriram que os neutrófilos presos eventualmente morrem, e seus restos são armazenados dentro dos mastócitos. -É aqui que a história toma um rumo inesperado. Os mastócitos podem reciclar o material dos neutrófilos para impulsionar sua própria função e metabolismo. Além disso, os mastócitos podem liberar os componentes neutrófilos recém-adquiridos de forma retardada, desencadeando respostas imunológicas adicionais e ajudando a sustentar a inflamação e a defesa imunológica-, diz Michael Mihlan.
-Esta nova compreensão de como os mastócitos e os neutrófilos trabalham juntos acrescenta uma camada totalmente nova ao nosso conhecimento sobre reações alérgicas e inflamação. Ela mostra que os mastócitos podem usar neutrófilos para aumentar suas próprias capacidades – um aspecto que pode ter implicações para condições alérgicas crônicas onde a inflamação ocorre repetidamente,- diz Tim Lämmermann. Os pesquisadores já começaram a investigar essa interação em doenças inflamatórias mediadas por mastócitos em humanos, explorando se essa descoberta pode levar a novas abordagens para tratar alergias e doenças inflamatórias.
Resumo/Resumo
Mihlan M, Wissmann S, Gavrilov A, Kaltenbach L, Britz M, Franke K, Hummel B, Imle A, Suzuki R, Stecher S, Glaser KM, Lorentz A, Carmeliet P, Yokomizo T, Hilgendorf I, Sawarkar R, Diz- Muñoz A, Buescher JM, Mittler G, Maurer M, Krause K, Babina M, Erpenbeck L, Frank M, Rambold AS, Lämmermann T (2024):
Captura de neutrófilos e nexocitose, processos mediados por mastócitos para retransmissão de sinais inflamatórios.
Célula (2 de agosto de 2024)
DOI: 10.1016/j.cell.2024.07.014