Pesquisadores da Universidade de Bonn estão usando um método inovador para observar os receptores imunológicos trabalhando
As células imunológicas são capazes de detectar infecções como um cão farejador, usando sensores especiais conhecidos como receptores Toll-like, ou TLRs, para abreviar. Mas quais sinais ativam os TLRs e qual é a relação entre a escala e a natureza dessa ativação e a substância que está sendo detectada? Num estudo recente, investigadores da Universidade de Bona e do Hospital Universitário de Bona (UKB) utilizaram um método inovador para responder a estas questões. A abordagem adoptada poderá ajudar a acelerar a procura de medicamentos para combater doenças infecciosas, cancro, diabetes ou demência. Suas descobertas foram publicadas na revista “Nature Communications”.
Os TLRs são encontrados em grande número na superfície de muitas de nossas células, particularmente nas membranas mucosas e nas do nosso sistema imunológico. Eles funcionam como os receptores olfativos do nosso nariz, sendo ativados quando encontram um sinal químico específico. O alarme que disparam inicia uma série de reações dentro das células. Quando as células necrófagas “farejam” uma bactéria, por exemplo, iniciam um processo conhecido como fagocitose, engolindo-a e digerindo-a, enquanto outras células imunitárias libertam mensageiros especiais que pedem reforços e, assim, provocam inflamação.
TLRs ativados por sinais de perigo
Existem vários grupos de TLRs, cada um dos quais responde a diferentes “cheiros”. “Estas são moléculas que se cristalizaram em importantes sinais de perigo ao longo da evolução”, explica o professor Günther Weindl, do Instituto Farmacêutico da Universidade de Bonn. Entre eles estão os lipopolissacarídeos (LPS), que formam partes integrantes da parede celular de uma bactéria.
“O que ainda não sabemos ao certo em muitos casos é quais respostas são desencadeadas por um sinal detectado”, diz Weindl, que também é membro das Áreas de Pesquisa Transdisciplinar (TRAs) “Vida e Saúde” e “Futuros Sustentáveis”. “. “Por exemplo, é bem possível que moléculas diferentes estimulem o mesmo TLR, mas desencadeiem respostas diferentes”.
Os pesquisadores geralmente tentam responder a essa pergunta marcando as moléculas com uma cor diferente, o que lhes informa, por exemplo, quando o receptor ativa uma determinada via de sinalização na qual essas moléculas desempenham um papel importante. No entanto, este método é muito demorado e trabalhoso e exige que o observador já esteja bastante familiarizado com as vias de sinalização.
“Em vez disso, testamos uma técnica diferente que não requer nenhum código de cores e que já foi usada com sucesso para esclarecer como funcionam outros receptores”, revela Weindl. “Usamos esse método pela primeira vez para estudar TLRs”. O processo se baseia no fato de que as células tendem a mudar de forma quando entram em contato com uma molécula sinalizadora para, por exemplo, se prepararem para “engolir” uma bactéria ou se transformar em tecido infectado.
Alterando o comprimento de onda para tornar a ativação do TLR visível
Esta mudança de forma pode ser vista muito facilmente colocando as células em uma placa transparente especialmente revestida e iluminando-as com uma fonte de luz de banda larga por baixo. Certas regiões (comprimentos de onda) do espectro de luz são refletidas onde a luz encontra o revestimento – quais em particular dependerão dos processos e mudanças em curso dentro da célula.
“Fomos capazes de demonstrar que essas mudanças nos comprimentos de onda refletidos ocorrem apenas alguns minutos após a adição da molécula sinal”, diz a colega de Weindl, Dra. Janine Holze. “Também colocamos células em contato com lipopolissacarídeos de E. coli e Salmonella. Embora ambos os componentes da parede celular estimulem o mesmo TLR, o espectro refletido mudou de maneira diferente após a introdução do LPS de E. coli do que após a adição de seus equivalentes de Salmonella.” Isto sugere que o mesmo receptor é ativado por moléculas diferentes de maneiras diferentes e então desencadeia respostas específicas dependendo do sinal.
Diz Weindl: “Este método permite, portanto, uma explicação muito mais sutil do que antes de como os receptores funcionam, bem como simplifica a busca por potenciais medicamentos com um perfil de ação altamente específico”. Os possíveis usos incluem o fortalecimento da resposta imunológica para que as próprias forças de defesa do corpo possam combater as células cancerígenas de forma mais eficaz. Em contraste, com doenças como a diabetes, o reumatismo ou a doença de Alzheimer, o objectivo é enfraquecer aspectos específicos da resposta imunitária que, de outra forma, poderiam danificar tecidos saudáveis, e o novo método pode muito bem levar os investigadores um passo mais adiante neste objectivo.
