Uma nova investigação revelou que as células imunitárias podem navegar de forma independente em ambientes complexos, moldando activamente sinais químicos, uma descoberta com profundas implicações para a compreensão das respostas imunitárias e da metástase do cancro.
As células imunológicas demonstram um nível mais elevado de mobilidade autodirigida do que o anteriormente reconhecido. Jonna Alanko, pesquisadora da InFLAMES, revelou que essas células não são apenas reatores passivos a sinais químicos em seu entorno. Em vez disso, eles modificam ativamente esses sinais e navegam habilmente em ambientes complexos por meio da auto-organização.
O movimento celular direcional é um fenômeno essencial e fundamental da vida. É um pré-requisito importante para o desenvolvimento individual, reforma dos vasos sanguíneos e resposta imunológica, entre outros.
Um estudo conduzido pela pesquisadora de pós-doutorado Jonna Alanko focou no movimento e na navegação das células imunológicas dentro do corpo. As quimiocinas, uma classe de proteínas sinalizadoras, desempenham um papel crucial na orientação das células imunológicas para locais específicos. As quimiocinas são formadas, por exemplo, nos gânglios linfáticos e criam sinais químicos chamados gradientes de quimiocinas para as células seguirem dentro do corpo. Segundo Alanko, esses gradientes de quimiocinas são como um rastro de perfume deixado no ar, que fica mais claro quanto mais longe você está de sua fonte.
A ideia tradicional é que as células imunitárias reconheçam o seu alvo seguindo os gradientes de quimiocinas existentes. Por outras palavras, as células que seguem estas pistas têm sido vistas como actores passivos, o que não é o caso na realidade.
Células dendríticas navegando em um labirinto microscópico com a ajuda de um gradiente de quimiocina que criaram. Os núcleos das células são representados em azul na imagem superior e as linhas na imagem inferior representam o movimento celular. Crédito: Jonna Alanko, Universidade de Turku
“Conseguimos provar pela primeira vez que, ao contrário da concepção anterior, as células imunitárias não precisam de um gradiente de quimiocinas existente para encontrar o seu caminho. Eles próprios podem criar gradientes e, assim, migrar de forma coletiva e eficiente, mesmo em ambientes complexos”, explica Alanko.
Células consomem quimiocinas
As células imunológicas possuem receptores com os quais podem detectar um sinal de quimiocina. Um desses receptores é denominado CCR7 e pode ser encontrado nas células dendríticas.
As células dendríticas são células apresentadoras de antígenos profissionais com um papel importante na ativação de toda a resposta imune. Eles precisam localizar uma infecção, reconhecê-la e depois migrar para os gânglios linfáticos com a informação. Nos gânglios linfáticos, as células dendríticas interagem com outras células do sistema imunológico para iniciar uma resposta imune contra patógenos.
O estudo conduzido por Alanko revelou que as células dendríticas não só registam um sinal de quimiocina com o seu receptor CCR7, mas também moldam activamente o seu ambiente químico através do consumo de quimiocinas. Ao fazer isso, as células criam gradientes locais que orientam seu próprio movimento e o de outras células do sistema imunológico. Os pesquisadores também descobriram que as células T, outro tipo de célula imunológica, podem se beneficiar desses gradientes autogerados para melhorar seu próprio movimento direcional.
“Quando as células imunológicas são capazes de criar gradientes de quimiocinas, elas podem evitar obstáculos futuros em ambientes complexos e guiar seu próprio movimento direcional e o de outras células imunológicas”, explica Jonna Alanko.
Esta descoberta aumenta a nossa compreensão de como as respostas imunológicas são coordenadas dentro do corpo. No entanto, também pode revelar como as células cancerosas guiam o seu movimento para criar metástases.
“O receptor CCR7 também foi descoberto em muitos tipos de câncer e, nesses casos, o receptor demonstrou aumentar a metástase do câncer. As células cancerígenas podem até usar o mesmo mecanismo que as células imunológicas para guiar o seu movimento. Portanto, as nossas descobertas podem ajudar a conceber novas estratégias para modificar as respostas imunitárias, bem como para combater certos tipos de cancro”, observa Jonna Alanko.
Referência: “CCR7 atua como sensor e coletor para CCL19 para coordenar a migração coletiva de leucócitos” por Jonna Alanko, Mehmet Can Uçar, Nikola Canigova, Julian Stopp, Jan Schwarz, Jack Merrin, Edouard Hannezo e Michael Sixt, 1 de setembro de 2023, Imunologia Científica.
DOI: 10.1126/sciimmunol.adc9584
Jonna Alanko é pesquisadora de pós-doutorado no InFLAMES Flagship, no laboratório de pesquisa MediCity da Faculdade de Medicina da Universidade de Turku, na Finlândia. Ela conduziu a maior parte de seu estudo recentemente publicado no Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (ISTA), na Áustria, em um grupo de pesquisa liderado pelo professor Michael Sixt.