Pesquisadores de Harvard descobriram o que leva à diferenciação de células Th17, os pesquisadores descobriram inesperadamente um papel da xantina no intestino.
A xantina, um metabólito purino encontrado em produtos com cafeína, como café e chá, e no chocolate, parece desempenhar um papel na diferenciação celular TH17 no intestino. Os resultados podem levar a uma melhor compreensão da saúde intestinal e lançar uma nova luz sobre o desenvolvimento de distúrbios inflamatórios, como a DII.
Fonte: Brigham and Women's Hospital
O intestino é o lar de um elenco de micróbios que influenciam a saúde e a doença. Acredita-se que alguns tipos de microrganismos contribuam para o desenvolvimento de condições inflamatórias, como a doença inflamatória intestinal (DII), mas a cascata exata de eventos que leva de micróbios a células imunes e doenças permanece misteriosa.
Um novo estudo realizado por pesquisadores do Brigham and Women's Hospital, membro fundador do sistema de saúde Mass General Brigham, explora exatamente o que leva à geração de células Th17 – um importante subtipo de células no intestino – e revela alguns dos componentes moleculares subestimados e eventos que levam à diferenciação celular no intestino.
Um desses componentes é o metabólito purina xantina, que é encontrado em altos níveis em alimentos com cafeína, como café, chá e chocolate.
Os resultados do estudo são publicados na Immunity.
"Um dos conceitos em nosso campo é que os micróbios são necessários para a diferenciação de células Th17, mas nosso estudo sugere que pode haver exceções", disse o co-líder auhor Jinzhi Duan, PhD, da Divisão de Gastroenterologia, Hepatologia e Endoscopia do Departamento de Medicina da BWH.
"Estudamos os mecanismos subjacentes da geração de células Th17 no intestino e encontramos alguns resultados surpreendentes que podem nos ajudar a entender melhor como e por que doenças como a DII podem se desenvolver."
Enquanto iluminavam os passos que levam à diferenciação de células Th17, os pesquisadores descobriram inesperadamente um papel da xantina no intestino.
"Às vezes, na pesquisa, fazemos essas descobertas fortuitas – não é necessariamente algo que você procurou, mas é uma descoberta interessante que abre mais áreas de investigação", disse o autor sênior Richard Blumberg, MD, da Divisão de Gastroenterologia, Hepatologia e Endoscopia do Departamento de Medicina.
"É muito cedo para especular se a quantidade de xantina em uma xícara de café leva a efeitos úteis ou prejudiciais no intestino de uma pessoa, mas isso nos dá pistas interessantes para acompanhar à medida que buscamos maneiras de gerar uma resposta protetora e uma barreira mais forte no intestino".
Acredita-se que as células T auxiliares produtoras de interleucina-17 (Th17) desempenhem um papel fundamental no intestino. As células podem ajudar a construir uma barreira protetora no intestino e, quando ocorre uma infecção bacteriana ou fúngica, essas células podem liberar sinais que fazem com que o corpo produza mais células Th17. Mas as células também foram implicadas em doenças como esclerose múltipla, artrite reumatoide, psoríase e DII.
Duan, o coautor principal Juan Matute, MD, Blumberg e colegas usaram vários modelos de camundongos para estudar os eventos moleculares que levam ao desenvolvimento de células Th17. Surpreendentemente, eles descobriram que as células Th17 poderiam proliferar mesmo em camundongos livres de germes ou camundongos que estavam dando antibióticos eliminando bactérias.
A equipe descobriu que o estresse do retículo endoplasmático em células epiteliais intestinais impulsionou a diferenciação de células Th17 através de metabólitos de purina, como a xantina, mesmo em camundongos que não carregavam micróbios e com assinaturas genéticas que sugeriam células com propriedades protetoras.
Os autores observam que seu estudo foi limitado a células no intestino – é possível que o crosstalk entre células no intestino e outros órgãos, como a pele e o pulmão, possa ter uma influência importante nos resultados.
Eles também observam que seu estudo não identifica o que faz com que as células Th17 se tornem patogênicas – ou seja, desempenham um papel na doença. Eles observam que mais exploração é necessária, incluindo estudos que se concentram em células Th17 IBD humanas.
"Embora ainda não saibamos o que está causando a patogênese, as ferramentas que desenvolvemos aqui podem nos levar um passo mais perto de entender o que causa a doença e o que poderia ajudar a resolvê-la ou preveni-la", disse Blumberg.
Financiamento: Este trabalho foi apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (subsídios DK044319, DK051362, DK053056, DK088199, DK117565, DK110559, DK015070), o Harvard Digestive Diseases Center (DK034854), CCF Research Fellowship Award (#707702), o Pediatric Scientist Development Program (K12HD000850), Austrian Science Fund (FWF J 4396), o Wellcome Trust (prêmio de investigador sênior 106260/Z/14/Z e 222497/Z/21/Z), o Conselho Europeu de Investigação (convenção de subvenção HORIZONTE2020/ERC n.º 648889), a subvenção individual DFG (SO1141/10-1); DFG Research Unit FOR5042 ''miTarget – O Microbioma como Alvo em Doenças Inflamatórias Intestinais'' (projeto P5); o DFG Cluster of Excellence 2167 Precision Medicine in Chronic Inflammation, o projeto BMBF iTREAT (SP5); e a subvenção UE H2020 SYSCID (contrato n.º 733100).
Author: Serena Bronda
Source: Brigham and Women’s Hospital
Contact: Serena Bronda – Brigham and Women’s Hospital
Original Research: Closed access.
“Endoplasmic reticulum stress in intestinal epithelium initiates purine metabolite synthesis and promotes Th17 cell differentiation in the gut” by Jinzhi Duan et al. Immunity