Um novo estudo focado nas células Th17 do sistema imunológico sugere que a forma e a função de suas mitocôndrias são importantes em distúrbios autoimunes e inflamatórios, como a esclerose múltipla. As células T helper 17 (Th17) são um tipo de célula imune T CD4+, que coletivamente ajudam a produzir anticorpos, ativar células inimigas e recrutar mais soldados para a frente de batalha.
A pesquisa, liderada por Erika Pearce, Ph.D., do Instituto Bloomberg ~ Kimmel para Imunoterapia do Câncer no Johns Hopkins Kimmel Cancer Center, sugere que aprender como as mitocôndrias afetam as células Th17 é a chave para entender como controlá-las.

O estudo, publicado em 28 de setembro na revista Nature , identifica vários caminhos para tentar influenciar o comportamento dessas importantes células, com o objetivo de amortecer sua atividade autoimune.

Quando uma célula T é exposta pela primeira vez a um inimigo, ela responde aos sinais do inimigo e do ambiente para se tornar um dos vários tipos de células T especializadas, cada uma armada com funções distintas na resposta imune. Embora todos os subtipos de células T auxiliares sejam cruciais para a luta do corpo contra os estranhos, seu desequilíbrio também pode causar doenças, incluindo diabetes tipo 1, asma, alergias e inflamação crônica.

“Se pudéssemos controlar as células T, poderíamos controlar muitas, se não a maioria, infecções, autoimunidades e cânceres”, diz Pearce, autor sênior do estudo e professor distinto da Johns Hopkins Bloomberg no Departamento de Oncologia e no Departamento de Bioquímica e Biologia molecular.

O estudo começou quando pesquisadores do laboratório de Pearce, então no Instituto Max Planck, em Freiburg, na Alemanha, notaram um traço peculiar às células Th17. Entre os três principais tipos de células T efetoras, apenas as células Th17 tinham mitocôndrias alongadas; isto é, seus motores internos foram fundidos em estruturas maiores. "Isso foi estranho porque mitocôndrias alongadas são geralmente vistas em células em repouso e não em células ativadas", diz o primeiro autor Francesc Baixauli, Ph.D., ex-bolsista de pós-doutorado no Instituto Max Planck.

Os pesquisadores sabiam que o gene OPA1 regula a fusão mitocondrial, então eles o deletaram nas células Th17 e descobriram que suas mitocôndrias voltaram a um tamanho e forma mais fragmentados. No entanto, as células também pararam de fazer seu trabalho principal – produzir a molécula sinalizadora interleucina-17 (IL-17).

Para confirmar esse resultado em um organismo, os pesquisadores deletaram o gene OPA1 em camundongos e promoveram uma doença nesses animais que modela a esclerose múltipla humana, que é impulsionada por suas células Th17. Com o OPA1 deletado, não apenas suas células pararam de produzir IL-17, mas seus sintomas da doença diminuíram.

Perguntando-se como a exclusão de OPA1 interrompeu a produção de IL-17, a equipe pensou primeiro que as mitocôndrias das células simplesmente não estavam produzindo energia suficiente. No entanto, eles descobriram que a deleção de OPA1 não afetou a produção de energia e que OPA1 foi crucial para a produção de IL-17, independentemente de a atividade metabólica das células ser alta ou baixa. Então, eles descobriram que um processo bioquímico central que ocorre nas mitocôndrias havia sido alterado, causando o acúmulo de um metabólito conhecido por influenciar o DNA e o programa de transcrição da célula. “Essa molécula estava diminuindo a capacidade da célula de ler seu DNA e, consequentemente, a IL-17 não era mais produzida”, diz Baixauli.

Para identificar a conexão entre essas respostas e a deleção de OPA1, os pesquisadores compararam proteínas produzidas por células Th17 normais e aquelas sem OPA1. Nas células sem OPA1, eles encontraram um grande aumento na forma ativada da proteína LKB1, que é um sensor metabólico que regula o metabolismo celular, a divisão celular e a função mitocondrial. Quando eles excluíram OPA1 e LKB1 das células, a produção de IL-17 foi restaurada e os processos mitocondriais voltaram ao normal.

"Achamos que LKB1 detecta o estresse mitocondrial e altera as reações bioquímicas das mitocôndrias de forma adequada, o que afeta a produção de IL-17", diz Pearce. "Agora temos uma pequena lista de moléculas conhecidas por influenciar esse aspecto chave da função Th17, que pode ser o ponto de inflexão entre seus papéis úteis e prejudiciais. Nossa pesquisa futura continuará a explorar essas relações para que possamos um dia modificar terapeuticamente eles." + Explorar mais

Estudo revela o papel principal das mitocôndrias que mudam de forma na função das células-tronco