Como nossas células intestinais detectam invasores prejudiciais
Legenda: As células cDC1 intestinais humanas estenderam dendritos no espaço interepitelial via o eixo piruvato-GPR31. (A e B) Coloração imunohistoquímica da expressão de XCR1 no íleo humano. (A) Esquerda: Barra de escala, 50 μm. Direita: Barra de escala, 20 μm. (B) As cDC1s estenderam dendritos no espaço interepitelial (setas). (Barra de escala, 20 μm.) (C e D) Modelo de cultura 3D. As cDC1s foram semeadas em filtros de inserção com poros de 1,0 μm; 1 mM de PA foi adicionado à câmara inferior e as células foram cultivadas por 1 hora. As cDC1s estenderam dendritos através do filtro de inserção com poros de 1,0 μm para alcançar a câmara inferior durante a estimulação com PA (setas). Linhas tracejadas indicam a posição do filtro de inserção com poros de 1,0 μm. (Barra de escala, 10 μm.) (C) Modelo de cultura 3D usando cDC1s do íleo humano. Verde, filoideína; azul, DAPI. (D) Topo: Modelo de cultura 3D usando cDC1s derivadas de iPSCs. Vermelho, filoideína; azul, DAPI. Parte inferior: Percentagem de células com dendritos estendidos no modelo de cultura 3D usando cDC1s derivadas de iPSCs (média ± DP de seis experimentos independentes). As percentagens de células com dendritos estendendo-se através da membrana para a câmara inferior foram quantificadas. **P < 0,01; ***P < 0,001. Análise estatística via ANOVA de duas vias seguida pelo teste de comparações múltiplas de Tukey. (E e F) Modelo de cocultura de cDC1s (câmara superior) e monocamada de enteróides (câmara inferior). Após 1 mM de PA ser adicionado à câmara inferior, as células foram cultivadas por 1 hora. As cDC1s estenderam dendritos através do filtro de inserção com poros de 1,0 μm para alcançar a monocamada de enteróides durante a estimulação com PA (setas). Vermelho, CD11c; azul, DAPI. (Barra de escala, 10 μm.) (E) Modelo de cocultura usando cDC1s do íleo humano. (F) Topo: Modelo de cocultura usando cDC1s derivadas de iPSCs. Parte inferior: Percentagem de células com dendritos estendidos no modelo de cultura 3D usando cDC1s derivadas de iPSCs (média ± DP de seis experimentos independentes). As percentagens de células com dendritos estendendo-se na camada epitelial foram quantificadas. ****P < 0,0001. Análise estatística via ANOVA de duas vias seguida pelo teste de comparações múltiplas de Tukey.
Creditos da imagem: Oguro-Igashira et al, 2024
Hoje vamos falar sobre uma descoberta revolucionária no campo da imunologia intestinal, que pode abrir portas para novas abordagens terapêuticas. Pesquisadores revelaram que as células dendríticas convencionais tipo 1 (cDC1) presentes no intestino humano desempenham um papel essencial na defesa imunológica ao estender dendritos entre as células epiteliais. Esse processo é ativado por um receptor específico, o GPR31, que responde a um metabólito bacteriano chamado piruvato, produzido naturalmente pelas bactérias intestinais.
Quando o GPR31 é ativado pelo piruvato, ele desencadeia a extensão dos dendritos dessas células, permitindo que elas alcancem o lúmen intestinal e captem antígenos, como partículas bacterianas ou componentes da dieta. Esse processo de captação é essencial para a vigilância imunológica e a manutenção da homeostase intestinal, uma vez que as cDC1 são capazes de reconhecer e processar esses antígenos, promovendo uma resposta imunológica adequada.
O que torna essa descoberta ainda mais interessante é o potencial para aplicações clínicas. A ativação desse eixo piruvato–GPR31 pode melhorar a eficácia das vacinas mucosas, que visam estimular uma resposta imunológica diretamente nas superfícies mucosas, como no intestino. Além disso, o entendimento desse mecanismo pode ajudar a desenvolver novas terapias para prevenir infecções intestinais e até melhorar o tratamento de doenças inflamatórias intestinais, que muitas vezes são associadas a disfunções no sistema imunológico intestinal.
Essa pesquisa traz à tona o papel crucial das interações entre o microbioma intestinal e o sistema imunológico humano. Com cerca de 38 trilhões de microrganismos vivendo em nosso intestino, a produção de metabólitos como o piruvato exerce um impacto profundo na nossa saúde, e o GPR31 parece ser uma peça fundamental nessa comunicação entre as bactérias intestinais e o sistema imune. Isso abre caminho para novas estratégias terapêuticas que visem regular a imunidade intestinal através da modulação do microbioma e de seus produtos metabólicos, como o piruvato.
Em suma, essa descoberta oferece uma visão inovadora sobre como o sistema imunológico intestinal funciona e como podemos manipulá-lo para melhorar nossa saúde, abrindo novas possibilidades no campo da imunoterapia e no desenvolvimento de vacinas mais eficazes.