Autores: Ludmilla
Sousa Quirino, Mikaela dos Santos Marinho e Valter Augusto Souza Ricarte
Editor: Marco Miguel de Oliveira (Doutorando
PPIPA)
A epigenética estuda as modificações
herdáveis na expressão gênica que ocorrem sem a necessidade de alterações na
sequência primária de DNA, principalmente em função da “má” alimentação,
contato com poluentes ambientais, tabagismo e interações sociais que levam ao
esgotamento físico e emocional. De forma geral, os mecanismos epigenéticos
possuem um importante papel na regulação do complexo processo de transcrição
gênica. Assim sendo, desvios no seu correto funcionamento podem desencadear
patologias neurodegenerativas, autoimunes e disfunções cognitivas (como: Alzheimer,
lúpus eritematoso, artrite reumatoide, depressão e outras), além de auxiliar na
evasão da resposta imunológica por certos microrganismos e parasitos. No diabetes tipo I, por exemplo, há uma diminuição da expressão
do gene codificante da histona deacetilase e aumento da dimetilação de histonas
(H3K4) em linfócitos, o que resulta no direcionamento da resposta imunológica
contra células β-pancreáticas produtoras de insulina. Atualmente, o câncer
também tem sido associado a alterações epigenéticas que podem comprometer a
replicação de células presentes em vários tecidos.
Sabe-se que a ativação das células de defesa
apresenta elaboradas vias de sinalização intracelulares que garantem a resposta
após o reconhecimento do agente patogênico por meio dos receptores de reconhecimento
padrão. Estas vias são controladas por um sistema dinâmico de transcrição de
fatores e mediadores que as estimulam e, após a eliminação do patógeno,
garantem a homeostasia celular. Sabendo que todos esses processos são
coordenados por alterações no estado de condensação da cromatina, análises de
transcriptoma têm demostrado que alterações na metilação do DNA e a adição de
radicais às histonas também são elementos que coordenam essas respostas à
patógenos, isso por permitir ou não o acesso à informação gênica. Nos últimos
anos, vários mecanismos outros epigenéticos foram descritos (Figura 1).
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Figura 1: Interação entre a regulação epigenética e a imunidade inata frente a
infecções, com destaque à metilação do DNA e RNA, mudanças conformacionais na
condensação da cromatina por adição de radiais às histonas e ação dos RNA não codificantes
(ZHANG; CAO, 2019).
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Basicamente, durante o quadro
infeccioso há padrões específicos de transcrição que fazem com que sejam
produzidos componentes essenciais para a resposta contra o patógeno. Assim,
mudanças epigenéticas podem acarretar no aumento da produção de citocinas
favorecendo o hospedeiro, por exemplo. Contudo, alguns patógenos podem alterar,
de maneira direta e indireta, a transcrição e tradução dos componentes que favorecem
sua eliminação.
Os vírus utilizam a reprogramação
epigenética do hospedeiro para se replicar, inibir resposta antivirais e
garantir um estado de infecção latente. Algumas proteínas virais são capazes de
regular positivamente a expressão e ação das DNA metiltransferases do
hospedeiro (enzimas responsáveis pela adição de um radical metil às citocinas
do DNA), inibindo a função das células T. As bactérias, por outro lado, podem
modificar diretamente a cromatina do hospedeiro por meio de proteínas com atividade
catalítica. Assim, as cadeias polipeptídicas bacterianas podem levar a ativação
ou supressão de promotores de certos genes, inibindo respostas antibacterianas.
Por fim, parasitos e fungos também podem afetar a ativação alternativa de
macrófagos e provocar sua reprogramação funcional através alterações
epigenéticas.
Contudo, estudos que relacionam a resposta imune com fatores epigenéticos são raros e diversas questões sobre seus mecanismos de ação e efeitos ainda não foram esclarecidos. Assim, mostra-se necessária a expansão de pesquisas nesta área, afim de mapear detalhadamente os mecanismos de regulação epigenética da imunidade.
REFERÊNCIAS:
DE OLIVEIRA, J. C. Epigenética e doenças humanas. Semina:
Ciências Biológicas e da Saúde, v. 33, n. 1, p. 21-34, 2012. http://dx.doi.org/10.5433/1679-0367.2012v33n1p21
ZHANG, Q.; CAO, X.
Epigenetic regulation of the innate immune response to infection. Nature
Reviews Immunology, p. 1,
2019. https://doi.org/10.1038/s41577-019-0151-6
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