Os agentes comunicadores das células: uma sociedade quase perfeita na defesa contra patógenos

Por: Eliézer Lucas Pires Ramos (Doutorando/PPIPA)

Editora: Mariana Ferreira Silva (Doutoranda/PPIPA)

        

Não é de hoje que se sabe que as moléculas celulares, sejam de membrana, citoplasmáticas ou nucleares comunicam-se a fim de desencadear um processo metabólico, imunológico ou fisiológico com o único objetivo de buscar a homeostase, ou seja, o equilíbrio dos sistemas. Vamos imaginar que cada uma dessas moléculas, sejam proteínas, glicanos, lipídeos ou outras estruturas orgânicas e inorgânicos constituam uma sociedade. Cada componente tem sua função e depende de uma comunicação para desempenhá-la que pode ser através de vários processos como fosforilação, sumoilação e glicosilação. Essas mensagens permitem com que tais componentes comecem a desempenhar seu papel nessa “sociedade”. E como toda sociedade, é necessária uma forte defesa para qualquer invasor em potencial. Desse modo, vamos nos detalhar nesse aspecto da “sociedade”, a defesa. A maioria das células eucarióticas apresentam mecanismo de defesa intracelular, que vão desde junções aderentes que permitem que uma célula se una a outra e impeça a entrada de um invasor no organismo, até moléculas secretórias que podemos dizer que são os grandes soldados dessa batalha, como citocinas, quimiocinas e mucinas. Desse modo a comunicação intracelular é fundamental para mostrar o momento em que cada molécula deve desempenhar sua função. 

Fonte: www.fotosearch.com.br

Os primeiros componentes a darem o sinal de perigo quando há um patógeno invasor, são os PRR’s (do inglês Pattern Recognition Receptors), sendo os mais conhecidos, os TLR’s, que são incapazes de comunicar a outras moléculas se não trabalharem em conjunto com  as moléculas adaptadoras como MyD88 e TRIF, sendo estas as que entregam a informação aos demais “membros dessa sociedade”. A partir daí já temos um trabalho totalmente em conjunto no citoplasma celular, em que participam vários outros componentes sinalizadores, principalmente quinases e fosfatases, como MAP quinases, IRAK e TBK1. A função principal deles é transmitir a mensagem até chegar no núcleo. Para isso é necessário que os fatores de transcrição, como NFκB e AP-1 recebam o sinal e a partir daí se direcionam ao núcleo. Essas moléculas, como o nome já diz, vão participar do processo de transcrição gênica de diversos alvos, principalmente citocinas “os grandes soldados”. Daí em diante, não somente essas, mas diversos componentes celulares ao redor serão avisados da presença do patógeno e participarão do processo de defesa.

As citocinas após secretadas se ligarão aos seus respectivos receptores, que também são proteínas e estão presentes na membrana celular, tais como os PRR’s, entretanto esses “membros da sociedade” que irão trabalhar agora serão diferentes. Em sua maioria, os primeiros a serem ativados dessa maneira são as STAT (do inglês Signal Transducer and Activator of Transcription) por intermédio da quinase JAK (do inglês Janus Kinase). Toda essa comunicação pode se dar de forma autócrina, parácrina ou endócrina. Na primeira, a citocina se liga ao receptor da própria célula e passa a informação, já a segunda é uma maneira de unir forças com outras “sociedades vizinhas”, e na última serão recrutadas células distantes para esse combate. A partir daí outros componentes importantes na defesa e as principais armas dessa guerra (moléculas efetoras) serão ativados até que elimine o patógeno, ou não.

Se considerarmos que todo combate necessita de estratégia e que os combatentes podem cometer erros, com essa “sociedade” não poderia ser diferente. Os patógenos evolutivamente estão numa “corrida armamentista” com seus hospedeiros, desse modo, eles também apresentam ótimos soldados que podem dificultar a defesa desta sociedade. Segundo, se a sociedade não estiver completa ou atuando de forma efetiva, os patógenos conseguem ali se estabelecer e colonizar. Ainda, se essa sociedade, ou seja, se as moléculas do hospedeiro agirem de forma errônea, elas podem causar sua própria morte, chamada de apoptose ou necrose, sendo muitas vezes a melhor saída daquela “sociedade” para contribuir com o ecossistema “hospedeiro”.

Como podemos perceber a sociedade celular é complexa e depende de muitos componentes para manter a homeostase, entretanto temos muitas lacunas a serem preenchidas ainda para melhor entender como e porque as moléculas se comunicam.