Um estudo publicado na revista Nature Communications descreveu o mecanismo pelo qual o óxido nítrico – gás sintetizado naturalmente por células do endotélio, por células de defesa como macrófagos e por alguns tipos de neurônios – contribui para o agravamento das respostas alérgicas.

Segundo os autores, o óxido nítrico favorece a diferenciação de um tipo específico de célula de defesa – o linfócito T helper 9 (Th9) – responsável por secretar uma substância conhecida como interleucina-9 (IL-9), envolvida em processos alérgicos. Dados da literatura científica indicam que pacientes asmáticos apresentam níveis elevados dessa citocina nos pulmões.

A investigação foi conduzida por pesquisadores da Universidade de Glasgow, na Escócia, e da Universidade de São Paulo (USP) em Ribeirão Preto. Os experimentos no Brasil foram realizados no âmbito do Centro de Pesquisa em Doenças Inflamatórias, um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) apoiados pela FAPESP.

“Descobrimos essa relação entre o óxido nítrico e a IL-9 por acidente, durante meu pós-doutorado em Glasgow. Na época, investigávamos o papel do óxido nítrico na diferenciação de células Th17, um outro subtipo de linfócito envolvido em doenças autoimunes”, contou Sandra Yasuyo Fukada, professora da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, da USP, e uma das autoras do artigo.

Estudos in vitro realizados pelo grupo na época demonstraram que o óxido nítrico era capaz de inibir a diferenciação das células Th17.

“Em seguida, utilizando animais deficientes para uma das enzimas que sintetiza o óxido nítrico – a NOS2 –, testamos o efeito desse gás sobre o desenvolvimento de encefalomielite experimental autoimune (EAE). Observamos que, na ausência de óxido nítrico, os animais apresentaram um quadro mais grave da doença”, explicou Fukada.

O trabalho anterior, segundo a pesquisadora, destacou o óxido nítrico como um potencial regulador endógeno capaz de controlar complicações em doenças como a esclerose múltipla (leia mais em: http://agencia.fapesp.br/13949). Na tentativa de compreender melhor o efeito do óxido nítrico nos linfócitos Th17, o grupo realizou experimentos de análise da expressão gênica em larga escala nessas células.

“Os resultados evidenciaram uma expressão reduzida de genes envolvidos com o padrão Th17 e, de maneira interessante, aumento de expressão de IL-9”, contou Paula Barbim Donate, pós-doutoranda da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP-USP) e coautora do artigo.

No trabalho atual, que contou com a colaboração de Donate e de Daniele Carvalho Nascimento, da FMRP-USP, os pesquisadores decidiram investigar o papel do óxido nítrico na diferenciação de células Th9.

Por meio de ensaios in vitro, os pesquisadores observaram que, na presença de uma molécula doadora de óxido nítrico – a NOC-18 –, a diferenciação de linfócitos T CD4 em Th9 era potencializada e mantida.

“Dependendo das condições do meio de cultura, a célula T CD4 pode se diferenciar em subtipos específicos de linfócitos. Nós utilizamos condições apropriadas para que ela se diferenciasse em Th9. Quando adicionamos a NOC-18, a porcentagem de TCD4 que polarizaram para Th9 aumentou de 28% para 70,2%”, contou Fukada.

O grupo de pesquisa também descreveu o mecanismo intracelular pelo qual o óxido nítrico atua, que envolve a ativação de determinados fatores de transcrição essenciais para a polarização de Th9, como p53, STAT-5 e IRF-4, além de aumento nos níveis de interleucina-2 (IL-2).

Modelo animal

O passo seguinte foi verificar a relevância biológica da descoberta feita in vitro. Utilizando um modelo animal de processo inflamatório alérgico pulmonar, os pesquisadores avaliaram se a molécula doadora de óxido nítrico aumentaria a liberação de IL-9 e se isso se refletiria em uma resposta inflamatória mais exacerbada – o que de fato ocorreu.

No grupo de animais que desenvolveu o processo alérgico induzido, o doador de óxido nítrico aumentou os níveis de IL-9 e quantidade de eosinófilos – tipo de célula de defesa considerada um marcador de alergia – no lavado broncoalveolar. Esse exame consiste em injetar soro fisiológico no pulmão para a retirada e análise das células do órgão.

O aumento de IL-9 foi acompanhado de um quadro alérgico mais exacerbado, evidenciado por maior presença de muco e de células inflamatórias nas análises histológicas do pulmão. Os pesquisadores conseguiram melhorar as condições alérgicas nos animais tratando-os com um anticorpo anti-IL-9. A neutralização desta citocina reverteu o efeito do doador de óxido nítrico.

“Esses dados mostram que, de fato, há uma relação entre o óxido nítrico, o aumento nos níveis de IL-9 e uma resposta inflamatória mais exacerbada no pulmão. E o anticorpo anti-IL-9 protegeu os animais”, disse Fukada.

Embora já exista um ensaio clínico de fase 2 para avaliar a eficácia de um medicamento contra a asma capaz de inibir a IL-9, o papel do óxido nítrico nesse processo ainda era desconhecido.

“Nosso grupo encontrou a ligação entre esses dois pontos e descreveu o mecanismo intracelular envolvido na ação do óxido nítrico sobre o aumento de IL-9”, destacou Nascimento.

O artigo Nitric oxide enhances Th9 cell differentiation and airway inflammation (doi: 10.1038/ncomms5575), pode ser lido em www.nature.com/ncomms/2014/140807/ncomms5575/full/ncomms5575.html. 

Fonte: Fapesp