A Reabsorção Aumentada do Osso Está Implicada Na Patogênese da Perda Óssea nos Hemofílicos: Correlações Com Artropatia Hemofílica e Infecção por HIV
2009 Jun 2.
A osteoporose foi reconhecida recentemente como um severo fator de co-morbidade na hemofilia. Entretanto, sua patogênese ainda é obscura. Nós avaliamos a incidência de osteoporose em 90 pacientes de hemofilia e investigamos possíveis correlações com os dados clínicos e laboratoriais. Dos 90 pacientes, 80 (89%) tinham hemofilia severa, e 35 (38,9%) eram positivos para o vírus da imunodeficiência humana (HIV). A artropatia hemofílica foi avaliada usando-se um registro clínico da Federação Mundial de Hemofilia e um registro radiológico Petterson. A densidade mineral óssea da espinha lombar (LS) e do pescoço femoral (FN) [http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gray243.png] foram medidas usando-se absorciometria de raio X de energia dupla. A reciclagem do osso foi avaliada pela medição de:
1) Marcadores de reabsorção do osso [ligação cruzada no terminal N do telopeptíde do colágeno de tipo I (NTX), ligação cruzada no terminal C do telopeptídeo do colágeno de tipo I (CTX), e isoforma 5b de fosfatase de ácido resistente a tartarato {obs.: I-telopeptídeo é um peptídeo ligado de forma covalente numa proteína ou sobre ela, projetando-se da mesma e, portanto, estado sujeito ao ataque enzimático e à modificação ou ligação cruzada, e que confere especificidade imunogênica; II- tartarato é sal do ácido tartárico; Stedman}]
2) Marcadores de formação do osso [ fosfatase alcalina do osso (bALP) e osteocalcina];
3) Estimuladores de osteoclasto (ativador de receptor de ligante de fator kappaB, osteoprotegerina, e fator de necrose tumoral alfa). A osteopenia ou osteoporose foi observada em 86% e 65% dos pacientes em FN e LS, respectivamente. A osteoporose foi mais comum entre os pacientes HIV-positivos em ambas FN (65,3 % versus 41,6% p=0,007) e LS (17,86% versus 5,41%, p=0,004). A severidade da osteoporose na FN correlacionou-se com os registros radiológicos e clínicos totais dos pacientes (p=0,001). Pacientes de hemofilia mostraram atividade osteoclástica aumentada (aumento significativo de TRACP-5b, NTX e CTX), a qual não foi acompanhada por um aumento comparável de formação do osso (reduzida osteocalcina e aumento da condição limite de bALP). Em análises multivariadas, a infecção por HIV (p=0,05) e registro clínico total (p=0,001) eram fatores de riscos independentes para o desenvolvimento da osteoporose. Nós concluímos que existe uma alta prevalência de osteoporose entre os hemofílicos que está relacionada à severidade da artropatia e é intensificada pela infecção por HIV. Nós relatamos pela primeira vez uma alta reabsorção do osso que não parece ser equilibrada por uma formação do osso equialente.
PMID: 19488753
Hipóxia e Expressão do Fator-1 Indutível por Hipóxia Aumentam a Metástase Óssea Osteolítica do Câncer de Mama
A hipóxia é uma característica comum dos tumores sólidos e está associada com seu fenótipo maligno. O fator de transcrição Fator 1 indutível por hipóxia (HIF-1) é uma regulador maior da adaptação à hipóxia e está implicado na progressão maligna de cânceres. Aqui nós estudamos se a hipóxia e a expressão do HIF-1 contribuem para o desenvolvimento de metástases no osso usando um modelo animal bem caracterizado de metástase óssea em células de câncer de mama humana MDA-MB-231. Para estudar o papel da hipóxia nas metástases ósseas, nós testamos o efeito da proteína de fusão (TOP3), o domínio de degradação dependente de oxigênio da HIF-1 ala fundida com a TAT do HIV, e pró-caspase-3. A TOP3 induziu seletivamente a apoptose em células tumorais hipóxicas in vitro e reduziu significativamente a metástase do osso in vivo. Depois nós examinamos o papel da HIF-1 na metástase óssea pelo estabelecimento de células MDA-MB-231 sobre-expressando constitutivamente a HIF-1alfa ativa ou dominante negativa (MDA/CA-HIF ou MDA/DN-HIF, respectivamente). As metástases ósseas de MDA/CA-HIF estavam significativamente aumentadas com elevado número de vasos sanguíneos positivos em CD-31. Em contrasta, as metástases do osso estavam significativamente reduzidas nas MDA/DN-HIF. Porque a progressão das metástase ósseas osteolíticas é devida em parte ao desequilíbrio entre a formação do osso e a reabsorção do osso, nós examinamos os efeitos da hipóxia e da HIF-1 na diferenciação dos osteoblastos e osteoclastos. A hipóxia e a sobre-expressão de HIF-1-CA inibiram marcadamente a diferenciação dos osteoblastos, enquanto a hipóxia aumentava a formação de células de tipo osteoclasto. Em conclusão, esses resultados sugerem que a hipóxia associada a tumor e a expressão de HIF-1 levam ao desenvolvimento de metástases osteolíticas do osso pela supressão da diferenciação dos osteoblastos e pela promoção da osteoclastogênese.
PMID: 17483326
quarta-feira, 31 de março de 2010
terça-feira, 30 de março de 2010
A ATIVAÇÃO DE EIXOS CÉLULAS T & CÉLULAS DENDRÍTICAS POR IMUNO-COMPLEXOS DE ADENOVÍRUS 5 (Ad5) CRIA UM AMBIENTE MELHORADO PARA A REPLICAÇÃO DO HIV NAS CÉLULAS T.
Matthieu Perreau1, Giuseppe Pantaleo1,2, and Eric J. Kremer3
2008 Nov 3
A etapa do teste da vacina do HIV, que avaliou uma vacina com o vetor de adenovírus de tipo 5 (Ad5) com defeito de replicação foi interrompida recentemente. As razões para isso incluíram a falta de eficácia da vacina e um aumento em duas vezes a incidência de aquisição de HIV entre recebedores vacinados com títulos aumentados de anticorpo neutralizante para o Ad5 em comparação com os recebedores de placebo. Para modelar os eventos de devem ocorrer ‘in vivo’, o efeito nas células dendríticas (DCs) do vetor Ad5 sozinho ou tratado com anti-soro neutralizante (imuno-complexos [IC] para o Ad5) foram comparados. O imuno-complexo para o Ad5 induziu maturação mais notável de DC como indicado pelo aumento na expressão de CD86, endocitose decrescida, e produção de fator de necrose tumoral e interferons de tipo I. Nós achamos que a estimulação da DC pelo imuno-complexo para o Ad5 foi mediada pelas interações do receptor de Fc gama IIa com o receptor Toll-like 9. As DCs tratadas com imuno-complexo de Ad5 também induziram estimulação significativamente mais alta de células T CD8 específicas para o Ad5 equipadas com a maquinaria citotóxica. Em contraste com os vetores de Ad5 sozinhos, o imuno-complexo de Ad5 causou infecção do HIV significativamente aumentada nas co-culturas de células T e DC. Os resultados presentes indicam que imuno-complexos do Ad5 ativam um ápice de células T e DC que, junto com a possível persistência da vacina de Ad5 em indivíduos soropositivos, pode estabelecer um ambiente permissivo à infecção para o HIV-1, a qual poderia contribuir para a aquisição aumentada de infecção pelo HIV-1 entre recebedores da vacina soropositivos para o Ad5.
INTRODUÇÃO
A detecção de altas frequências de células T CD4 e CD8 específicas para o HIV-1 em sujeitos infectados pelo HIV-1 com doença não progressiva. A demonstração de que as células T CD8 são agentes chave ‘in vivo’ no controle da replicação do SIV, e a associação das células T CD4 e T CD8 polifuncional com melhor controle da replicação do vírus proporcionou a fundamentação para o desenvolvimento de estratégias vacinais com célula T que, embora elas sejam improváveis para o impedimento da infecção, podem eventualmente controlar a replicação do HIV após a infecção.
As vacinas com células T que entraram em avaliação clínica incluem vetores de adenovíros (Ad) e poxvírus. Os vetores de Ad fora usados tanto sós ou em combinação com vacinas baseadas em DNA. Cada uma dessas abordagens induziu vigorosas respostas de células T e controlou parcialmente a replicação do SIV em primatas não-humanos. A alta soro-prevalência a alguns sorotipos de Ad nas populações alvo permanece uma questão principal para esses vetores.
Com base nos programas pré-clínico e clínico de fase I e II encorajadores, uma vacina candidata trivalente de As5-gag/pol/nef entrou na fase II de estudo de teste de conceito de eficácia chamada STEP em dezembro de 2004 e recrutou 3.000 sujeitos soronegativos de alto risco para o HIV. Os objetivos primários do estudo eram determinar os efeitos da vacina na redução de aquisição de infecção e na redução do ponto de estabeleciemento da viremia. No final do ano passado (final de 2007), a STEP estava prematuramente terminada por motivo da carência de eficácia e devido à observação de um aumento em dobro na incidência de aquisição de HIV entre recebedores vacinados com altos títulos de anticorpos neutralizantes para o Ad5 (Abs [NAbs]) em comparação com recebedores de placebo (www.HVTN.org).
Várias hipóteses têm sido propostas para explicar a aquisição aumentada da infecção por HIV inclusive a seguinte: possivelmente opera um micro-envolvimento único do compartimento da mucosa onde os mecanismos para a aquisição aumentada da infecção por HIV; geração de Abs em aumento que facilita a infecção por HIV; e ativação de células T CD4 específicas para o Ad5 mediada pelo vetor que se tornam alvos ideais para a infecção por HIV. É importante mencionar que os Ads não são removidos (obs.: absorvidos pelas células por intermédio da MBL?) após a infecção, e numerosos relatos clínicos tem demonstrado que Ads causam infecções latentes que são normalmente bem controladas pelo hospedeiro. Por isso, a administração de um vetor Ad5, sua persistência, e exposição contínua pode ter um impacto em ambos a geração de Abs específicos para o Ad e respostas de células T.
Nesse estudo, nós desenvolvemos uma série de estratégias ‘ex vivo’ para delinear eventos imunológicos que podem ter operado entre os recebedores da vacina com imunidade pré-existente ao Ad5. Em particular, nós investigamos os efeitos da exposição dos imuno-complexos (IC) ao Ad5 nas DCs, respostas de células TCD4 específicas para o Ad5 e células T CD8, e intensificação da infecção por HIV.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Efeitos dos IC de Ad5 nas DCs
As células T de memória específicas para o Ad5 e NAbs (anticorpos neutralizantes) para Ad5 são importantes componentes da imunidade pré-existente para o Ad5, e a interação entre o vetor de Ad5 e os NAbs certamente ocorre rapidamente após a administração dos vetores ‘in vivo’. Assim, nós investigamos os efeitos dos imuno-complexos de Ad5 nas DCs. Para esse propósito, nós geramos imuno-complexos de Ad5 pela mistura de vetores de Ad5 com soro contendo NAbs de Ad5. A formação dos imuno-complexos foi determinada pela avaliação da ligação de C1q (proteína complemento 1q). Para reproduzir o cenário no teste STEP, os vetores de Ad5 usados no presente estudo também são deletados de/para E1/E3. [O complexo BCKD consiste de três componentes catalíticos: uma cadeia ramificada heterotetramérica (alfa2-beta2) descarboxilase de cetoácido (E1), uma transacilase dihidrolipoil homo-24-mérica (E2;248610), e uma desidrogenase dihidrolipoamida homodimérica (E3;238331). A E1 é uma enzima dependente de tiamina pirofosfato (TPP). Omim 608348] Para excluir a possibilidade de que os efeitos sejam causados pela atividade do complemento, soro inativado por calor (30 min a 56oC) foi usado por todo esse estudo. Os efeitos dos imuno-complexos do Ad5 nas DCs foram avaliados inicialmente pela análise de indução da expressão de moléculas co-estimulatórias (CD40 e CD86). Consistente com estudos prévios, vetores de Ad5 sozinhos não induzem um aumento substancial na expressão de moléculas co-estimulatórias pelas células DCs. A dose do vetor de Ad5 usada, 2,5 x 104 partículas físicas (PP) por célula foi consistente com o usado em estudos prévios. Para determinar os efeitos dos imuno-complexos de Ad5, os imuno-complexos foram gerados pelo aumento progressivo no volume do soro que continha altos títulos de NAbs de Ad5 (~512) na presença de uma dose fixa de vetor de Ad5. A atividade neutralizante do soro foi confirmada pela determinação dos níveis de transdução de vetor Ad5 como previamente descrito e usando-se DCs. O percentual de DCs transduzidas com AdGFP era inversamente proporcional ao volume do soro, demonstrando assim a presença de NAbs de Ad5. (fig. S1, disponível em http://www.jem.org/cgi/content/full/jem.20081786/DC1).
A sobre-regulação da expressão da CD86 foi observada 48 horas após o tratamento das DCs imaturas com imuno-complexos de Ad5, e a sobre-regulação paralelizou o aumento no volume do soro e assim na formação dos imuno-complexos de Ad5. Similarmente, a sobre-regulação da CD86 também foi observada usando-se um volume fixo de soro e aumentando-se a quantidade de vetor de Ad5. Nenhum aumento significativo na expressão de CD86 foi observado na presença do soro ou com o vetor de Ad5 sozinho. Significativamente (P<0,05), a expressão aumentada da CD40 e da CD86 foi observada na presença de imuno-complexos de Ad5 e não na presença de vetor de Ad5 sozinho ou após o tratamento das DCs com Ad5 mais um soro não neutralizante.
Para testar a maturação functional das DCs induzida pelos imuno-complexos de Ad5, nós ensaiamos sua hailidade para capturar antígenos (Ags). As DCs capturam Ags eficientemente primeiramente através da macropinocitose e pela endocitose mediada por receptor de manose, mas ela perdem essa função durante a maturação. As DCs imaturas e as DCs tratadas com vetor de Ad5 sozinho, com imuno-complexos de Ad5, com com LPS foram incubadas com dextran etiquetado com FITC, e o nível de captura de Ag foi avaliado como uma função do tempo. Consistente com a imaturidade funcional, DCs imaturas tratadas com simulação mantiveram sua habilidade de internalizar o dextran. DCs incubadas com o vetor Ad5 sozinho induziram modesta maturação e, de fato, sua habilidade em capturar o Ag estava parcialmente preservada. Consistente com a indução da maturação, a captura do Ag pelas DCs tratadas com imuno-complexos de Ad5 ou LPS foi perdida.
Para definir melhor os efeitos dos imuno-complexos de Ad5 na ativação e maturação das DCs, nós determinamos o perfil de citocinas da DCs tratadas com o vetor Ad5, soro + NAbs, Ad5 incubado com soro não neutralizante (NNS) ou imuno-complexos de Ad5. O painel de citocinas investigado incluía TNF-alfa, IL-12p70, IL-10, IFN-I, IFN-gama e IL-1beta. As DCs tratadas com vetor Ad5, Ad5/NNS ou soro neutralizante, não induzem a liberação de nenhuns níveis significativos das citocinas testadas. Em contraste, quando ensaiamos os imuno-complexos de Ad5 nossos resultados foram consistentes com aqueles encontrados quando testamos os efeitos dos imuno-complexos de Ad5 na indução da expressão das moléculas co-estimulatórias. Incrementos progressios na secreção de TNF-alfa e IFN-I pelas DCs foram observados tanto na dose fixa do vetor Ad5 junto com o volume crescente do soro ou vice-versa. Nenhuma secreção das outras citocinas investigadas foi observada. Então nós investíamos o relacionamento entre os títulos de NAb e os níveis de secreção de citocinas. Interessantemente, nós encontramos uma correlação significativa (P<0,05) entre os níveis de TNF-alfa e de IFN-I secretados e os títulos de NAb de Ad5. Coletivamente, esses resultados indicam que os imuno-complexos de Ad5 induziram uma ativação maior e maturação das DCs e, mais importantemente, o título de NAb anti-Ad5 foi uma chave determinante na indução da ativação das DCs.
O Sinal dos Imuno-Complexos de Ad5 Através dos Receptores de Fc-gama (FcYRs)
De acordo com estudos prévios, a ligação cruzada dos FcYRs por Igs imobilizadas induz a expressão de moléculas co-estimulatórias. Para definir melhor o papel dos Fc Rs, as DCs foram tratadas com imuno-complexos de Ad5 e a indução de secreção de TNF-alfa e IFN-I foi determinada na presença ou ausência de anticorpos bloqueadores contra FcYRI, IIa e III. Os três Fc Rs foram expressados diferentemente nas DCs com FcYRIIa sendo o mais expressado (disponível em http://www.jem.org/cgi/content/full/jem.20081786/DC1). Nós encontramos que os bloqueadores de FcYRI, III e particularmente de IIa reduziram a secreção de TNF-alfa e de IFN-I. Esses dados demonstram que os Fc Rs estão envolvidos na entrega de um sinal de ativação derivado dos imuno-complexos de Ad5 às DCs. Para excluir ainda mais os efeitos de componentes desconhecidos do soro, nós usamos Igs purificadas para gerar imuno-complexos de Ad5 e confirmamos a indução eficiente da ativação da DC. As Igs purificadas foram predominantemente IgG (IgM e IgA estavam em fração menor), e IgG1 e IgG2 foram os isotipos predominantes.
A sinalização através dos FcYRs pode ser causada tanto pela ligação cruzada direta ou por eventos subseqüentes da internalização mediada pelo receptor. Para discriminar entre essas duas possibilidades, as DCs foram cultivadas em placas cobertas com Abs específicos para Ad5 purificados. Nenhuma secreção significativa de TNF- , IL-12p70, IL-10, IFN-I, IFN- , or IL-1β foi observada, sugerindo assim que a ligação cruzada dos FcYRs não é um sinal de ativação suficiente para induzir a liberação de citocinas nas DCs a despeito do fato de que ela induz a expressão de moléculas co-estimulatórias. Por esse motivo, esses resultados sugeriram que eventos subseqüentes à internalização dos imuno-complexos de Ad5 mediada pelo receptor estavam envolvidos na entrega de sinais de ativação.
Imuno-Complexos de Ad5 Internalizados Entregam Sinais de Ativação.
Com base nas observações detalhadas na seção anterior, é possível que a internalização do imuno-complexo de Ad5 mediada pelo Fc R entregue preferencialmente alguns componentes de Adenovírus (proteínas, RNA associado a vírus, ou genoma em dupla fita de DNA) a compartimentos sub-celulares distintos. Para testar esta hipótese, nós incubamos as DCs com vetor Ad5 sozinho dependente de auxiliar ou em complexo com soro contendo NAbs (imuno-complexos dependentes de auxiliar [HD]). Embora os genomas dos vetores dependentes de auxiliar sejam deletados em todos os genes virais, os vírions contêm as mesmas proteínas do cerne e do capsídeo e RNAs associados aos vírus. Nós encontramos que nem o vetor sozinho dependente de auxiliar nem o imuno-complexo dependente de auxiliar promoveu a liberação de TNF-alfa ou de IFN-I, sugerindo que o genoma de vetor Ad5 deletado em E1/E3 esconde sinais críticos para a ativação e maturação completa da DC.
Nesse sentido, ácidos nucleicos de origem mamífera ou viral podem ser reconhecidos por receptores de reconhecimento de patógeno intracelular. Por exemplo, complexos de DNA com anticorpo do lúpus humano ativam as DCs através da interação entre o FcYRII e o TLR9. Além disso, várias sequências potencialmente imuno-regulatórias (IRSs) podem inibir a liberação do IFN-I após a estimulação com agonistas de TLR9 e de TLR7. Entre essas a IRS 869 mediou a mais potente inibição de secreção de IFN-I nas DC plasmocitóides estimuladas por TLR9. Por isso nós perguntamos se o IRS 869 suprimiu a produção de ambos o TNF-alfa e IFN-I após a estimulação com imuno-complexo de Ad5 (>90% de inibição). Os LPS, os quais estimulam as DCs através da cooperação da CD14 com TLR4, e ilhas CpG (agonistas de TLR9) foram usados como controles. A IRS 869 não inibe a produção de TNF-alfa ou de IFN-I pelas DCs estimuladas com LPS, embora ela iniba a produção de citocinas das DCs estimuladas com CpG.
Consistentemente com estudos prévios, nossos dados sugerem que os imuno-complexos de Ad5 são internalizados por via dos Fc R e são provavelmente entregues aos compartimentos intracelulares onde o genoma do vetor interage com o TLR9, o qual, por sua vez, leva à ativação das DCs. Importantemente, esses dados argúem contra um papel principal das proteínas do capsídeo do adenovírus e RNA.
Imuno-Complexos de Ad5 Estimulam e Ativam Células T CD4 e T CD8 Específicas para o Ad5.
Para investigar os efeitos dos imuno-complexos de Ad5 na estimulação e ativação das células T CD4 e T CD8 específicas para o Ad5 em sujeitos soropositivos para o Ad5, nós desenvolvemos um ensaio de estimulação ‘ex vivo’ das células T específicas do Ad5 que podem imitar essas operações ‘in vivo’. As DCs foram geradas de cinco sujeitos com altos títulos de NAb de Ad5 (>1.000). As DCs imaturas foram incubadas com vetor sozinho de Ad5 ou com imuno-complexos de Ad5 por vinte e quatro horas, Dois soros foram usados para gerar imuno-complexos de Ad5 para cada população de DC, soro autólogo (de DCs provenientes do doador) e soro heterólogo com alto título de NAb de Ad5 (4.096). No final do período de incubação, as DCs tratadas com o vetor Ad5 ou com imuno-complexos de Ad5 foram usadas para estimular células T CD4 e T CD8 específicas para o Ad5 a partir de células mononucleares do sangue autólogo. Então nós avaliamos a secreção de IL-2, IFN-gama, e TNF-alfa (seis horas após a estimulação) usando citometria de fluxo poli-cromática. Nenhuma diferença significativa (P>0,05) foi observada no percentual total das células T CD4 específicas para Ad5 secretoras de IL-2, IFN-gama e e TNF-alfa nas células do sangue estimuladas com vetor Ad5 ou imuno-complexos de Ad5 tratadas com DCs. Em contraste, uma diferença de aproximadamente três vezes altamente significativa (P<0,001) foi encontrada no percentual total das células T CD8 específicas para Ad5 secretoras de citocina estimuladas com DCs tratadas com imuno-complexos de Ad5 em comparação com DCs tratadas dom vetor Ad5. Além disso, mudanças maiores no perfil de citocinas das CD8 específicas para Ad5, mas não nas células T CD4 (figura disponível em http://www.jem.org/cgi/content/full/jem.20081786/DC1) foram observadas entre as duas condições de estimulação. Em particular, nós detectamos um aumento significativo na população de células T CD8 secretoras da dupla IFN-gama +/TNF-alfa+ (P<0,05) e um decréscimo significativo da população de células T CD8(P<0,05) secretoras somente de IL-2 (IL-2+/IFN- +/TNF- + IL-2+/TNF- + e só IL-2). Com respeito às células T CD4 específicas para Ad5, o perfil de citocinas foi modestamente diferente entre as células DC tratadas com o vetor Ad5 sozinho e tratadas com imuno-complexos de Ad5. Esses resultados indicam que os imuno-complexos de Ad5 induziram a estimulação de altas freqüências de células T CD8 de memória específica para o Ad5 com um perfil de citocinas efetor.
Depois nós determinamos os efeitos dos imuno-complexos de Ad5 na capacidade de proliferação das células T de memória específicas para o Ad5 e consistentemente observamos uma tendência em direção ao aumento na proliferação (aproximadamente duas vezes) das células T CD4 e T CD8 estimuladas com DCs tratadas com imuno-complexos de Ad5, embora essas diferenças não atinjam significância estatística (P>0,05; figura disponível em http://www.jem.org/cgi/content/full/jem.20081786/DC1). Nós também determinamos o perfil citotóxico das células T CD8 específicas para o AD5 em proliferação (baixo CFSE) baseados na expressão de perforina e granzima B. A proporção de células T CD8 específicas para o Ad5 expressando perforina e granzima B era de aproximadamente 2,5 vezes mais (P<0,05) quando as DCs tratadas com imuno-complexos de Ad5 foram usadas como estímulo.
Coletivamente esses resultados indicam que os imuno-complexos de Ad5 induziram células CD8 efetoras anti-vetor Ad5 e uma tendência em direção a uma expansão mais ampla das células T específicas para o Ad5. A estimulação mais efetiva das células T CD8 específicas para o Ad5 provavelmente resulta da capacidade das DCs em processarem eficientemente e apresentarem Ags exógenos, tais como imuno-complexos para as células T CD8 por via da apresentação cruzada.
Imuno-Complexos de Ad5 Aumentam a Infecção por HIV
Foi crítico investigar se a ativação aumentada das células T induzida pelos imuno-complexos de Ad5 aumentou a infecção por HIV. Para abordar esse assunto nós usamos um modelo ‘ex vivo’ que imita similarmente as interações celulares que ocorrem durante o teste STEP. Nós estimulamos DCs com vetor Ad5 e com imuno-complexos de Ad5 e então incubamos essas células com células mononucleares do sangue autólogo de quatro sujeitos para reativar células T de memória específica para Ad5. Soro NS (soro neutralizante) autólogo e heterólogo (título de 4.096) foi usado para gerar imuno-complexos de Ad5. As co-culturas foram então incubadas com HIV-1LAV. A infecção por HIV ‘ex vivo’ e a propagação foram avaliadas pela mensuração de p24 (proteína do HIV) na cultura sobrenadante. É importante mencionar que as DCs, através da formação de conjugados com as células T CD4, facilitam a infecção produtiva do HIV-1 em células em cultura ainda que na ausência de ativação das células T específica por antígeno ou policlonal. De fato, nós observamos a infecção produtiva do HIV-1 em culturas de células contendo DCs tratadas com simulados misturadas com células mono-nucleares de sangue autólogo. No entanto, nós observamos consistentemente níveis mais altos de replicação do HIV em aproximadamente três vezes nas culturas de células contendo células mono-nucleares estimuladas com imuno-complexos de Ad5 em comparação com vetor Ad5 ou cultivadas com DCs somente. O nível de p24 médio no quarto dia era de 3.230 pg/ml na cultura de células mononucleares do sangue estimuladas com DCs tratadas com vetor Ad5 somente versus 10.800 pg/ml na cultura de células mononucleares do sangue estimuladas com DCs tratadas com imuno-complexos de Ad5 (<0,05). No sétimo dia, o nível médio de p24 era de 64.400 pg/ml na cultura de células mononucleares do sangue estimuladas com DCs tratadas com vetor Ad5 sozinho versus 207.600 pg/ml na cultura de células mononucleares estimuladas com DCs tratadas com imuno-complexos de Ad5 (P<0,001). Por isso, os imuno-complexos de Ad5 provavelmente induziram maior ativação das células T que traduziram-se em níveis aumentados de replicação do HIV na cultura em tecido.
Nosso estudo avança nosso entendimento dos possíveis eventos imunológicos em operação após a vacinação baseada no vetor Ad5 e sugere uma série de eventos que poderiam explicar o aumento na aquisição da infecção por HIV em sujeitos soropositivos para o Ad5 no teste STEP. Durante a transferência de gene mediada pelo vetor Ad5, os vetores infectam provavelmente várias células alvo, incluisive as células apresentadoras de antígeno com as DCs. A infecção dessas últimas células eventualmente ativará as células T CD4 e T CD8 de memória específicas para Ad5 e esperançosamente geram uma resposta de células T específica para o HIV. Entretanto, a presença de altos títulos de NAbs do Ad5 está associada com a formação de imuno-complexos do Ad5. Comparados com o vetor Ad5 sozinho, os imuno-complexos de Ad5 induziram uma “hiperativação” e maturação das DCs, como indicado pela aumentada expressão de moléculas co-estimulatórias, a perda da capacidade de capturar antígeno (Ag) e a secreção de TBF-alfa e IFN-I. O sinal de ativação para DCs mediado pelos imuno-complexos de Ad5 resulta em parte da cooperação entre os Fc Rs e o TLR9.
Os sinais de sobrevivência e expansão clonal das células T de memória mediados pelo IFN-I podem explicar o efeito dos imuno-complexos de Ad5 no aumento das células T CD8 efetoras de memória específica para o Ad5, provavelmente através da impressão cruzada e de uma tendência em direção à expansões maiores de ambas as células T CD4 e CD8 de memória específica para o Ad5. A reativação das células T de memória específica para o Ad5 provavelmente impede a geração efetiva das respostas imunes primárias contra antígenos do HIV codificados por vetor através de dois mecanismos não excludentes: uma, um ambiente de citocinas desfavorável resultante da resposta inflamatória causada pela formação dos imuno-complexos de Ad5; e a segunda, a morte das DCs. Porque as DCs expressarão não somente o HIV mas também os antígenos do Ad5, elas se tornam alvos de células T CD8 específicas para o Ad5 reativadas, assim resultando também na redução da quantidade de DCs apresentando antígenos do HIV. Em sustentação a essa hipótese, dados preliminares do teste STEP indicam que o percentual de respondedores para proteínas do HIV (medido por IFN-gama ELISpot) foi menor (aproximadamente 25%) em sujeitos com títulos de NAb para Ad5 maiores que 200, e a magnitude das respostas de células T específicas para o HIV (freqüência de células secretando IFN-gama no sangue) também foi reduzida em aproximadamente 50% (WWW.HVTN.org). Finalmente, o aumento na sobrevivência de células ativadas de memória T CD4 específicas do Ad5 mediada pelo IFN-I pode ampliar transitoriamente essa reserva de células T CD4 que efetivamente sustenta a replicação e disseminação do HIV, facilitando assim a suscetibilidade à infecção pelo HIV. Nossos resultados também proporcionam nova luz sobre o tipo de estratégias experimentais e ensaios que podem ser instrumentais para a avaliação pré-clínica da segurança de outras vacinas baseadas em vetor viral em adição ao Ad5.
Em conclusão, nós mostramos que os vetores Ad5 deletados de E1/E3 contendo imuno-complexos e os Nabs causam um padrão de ativação inflamatória inata e adaptativa que, junto com uma possível persistência do vetor Ad5, pode proporcionar as bases de um ambiente permissivo crônico para a infecção por HIV-1, ajudando assim a explicar o aumento na aquisição da infecção por HIV-1 entre os recebedores de vacina soropositivos para o Ad5 no teste STEP. Além disso, nossos resultados também sugerem que a entrega e formulação de antígenos através de imuno-complexos pode resultar em uma estratégia de imunização poderosa para estimular as células T.
Fonte: http://jem.rupress.org/cgi/content/full/205/12/2717
Matthieu Perreau1, Giuseppe Pantaleo1,2, and Eric J. Kremer3
2008 Nov 3
A etapa do teste da vacina do HIV, que avaliou uma vacina com o vetor de adenovírus de tipo 5 (Ad5) com defeito de replicação foi interrompida recentemente. As razões para isso incluíram a falta de eficácia da vacina e um aumento em duas vezes a incidência de aquisição de HIV entre recebedores vacinados com títulos aumentados de anticorpo neutralizante para o Ad5 em comparação com os recebedores de placebo. Para modelar os eventos de devem ocorrer ‘in vivo’, o efeito nas células dendríticas (DCs) do vetor Ad5 sozinho ou tratado com anti-soro neutralizante (imuno-complexos [IC] para o Ad5) foram comparados. O imuno-complexo para o Ad5 induziu maturação mais notável de DC como indicado pelo aumento na expressão de CD86, endocitose decrescida, e produção de fator de necrose tumoral e interferons de tipo I. Nós achamos que a estimulação da DC pelo imuno-complexo para o Ad5 foi mediada pelas interações do receptor de Fc gama IIa com o receptor Toll-like 9. As DCs tratadas com imuno-complexo de Ad5 também induziram estimulação significativamente mais alta de células T CD8 específicas para o Ad5 equipadas com a maquinaria citotóxica. Em contraste com os vetores de Ad5 sozinhos, o imuno-complexo de Ad5 causou infecção do HIV significativamente aumentada nas co-culturas de células T e DC. Os resultados presentes indicam que imuno-complexos do Ad5 ativam um ápice de células T e DC que, junto com a possível persistência da vacina de Ad5 em indivíduos soropositivos, pode estabelecer um ambiente permissivo à infecção para o HIV-1, a qual poderia contribuir para a aquisição aumentada de infecção pelo HIV-1 entre recebedores da vacina soropositivos para o Ad5.
INTRODUÇÃO
A detecção de altas frequências de células T CD4 e CD8 específicas para o HIV-1 em sujeitos infectados pelo HIV-1 com doença não progressiva. A demonstração de que as células T CD8 são agentes chave ‘in vivo’ no controle da replicação do SIV, e a associação das células T CD4 e T CD8 polifuncional com melhor controle da replicação do vírus proporcionou a fundamentação para o desenvolvimento de estratégias vacinais com célula T que, embora elas sejam improváveis para o impedimento da infecção, podem eventualmente controlar a replicação do HIV após a infecção.
As vacinas com células T que entraram em avaliação clínica incluem vetores de adenovíros (Ad) e poxvírus. Os vetores de Ad fora usados tanto sós ou em combinação com vacinas baseadas em DNA. Cada uma dessas abordagens induziu vigorosas respostas de células T e controlou parcialmente a replicação do SIV em primatas não-humanos. A alta soro-prevalência a alguns sorotipos de Ad nas populações alvo permanece uma questão principal para esses vetores.
Com base nos programas pré-clínico e clínico de fase I e II encorajadores, uma vacina candidata trivalente de As5-gag/pol/nef entrou na fase II de estudo de teste de conceito de eficácia chamada STEP em dezembro de 2004 e recrutou 3.000 sujeitos soronegativos de alto risco para o HIV. Os objetivos primários do estudo eram determinar os efeitos da vacina na redução de aquisição de infecção e na redução do ponto de estabeleciemento da viremia. No final do ano passado (final de 2007), a STEP estava prematuramente terminada por motivo da carência de eficácia e devido à observação de um aumento em dobro na incidência de aquisição de HIV entre recebedores vacinados com altos títulos de anticorpos neutralizantes para o Ad5 (Abs [NAbs]) em comparação com recebedores de placebo (www.HVTN.org).
Várias hipóteses têm sido propostas para explicar a aquisição aumentada da infecção por HIV inclusive a seguinte: possivelmente opera um micro-envolvimento único do compartimento da mucosa onde os mecanismos para a aquisição aumentada da infecção por HIV; geração de Abs em aumento que facilita a infecção por HIV; e ativação de células T CD4 específicas para o Ad5 mediada pelo vetor que se tornam alvos ideais para a infecção por HIV. É importante mencionar que os Ads não são removidos (obs.: absorvidos pelas células por intermédio da MBL?) após a infecção, e numerosos relatos clínicos tem demonstrado que Ads causam infecções latentes que são normalmente bem controladas pelo hospedeiro. Por isso, a administração de um vetor Ad5, sua persistência, e exposição contínua pode ter um impacto em ambos a geração de Abs específicos para o Ad e respostas de células T.
Nesse estudo, nós desenvolvemos uma série de estratégias ‘ex vivo’ para delinear eventos imunológicos que podem ter operado entre os recebedores da vacina com imunidade pré-existente ao Ad5. Em particular, nós investigamos os efeitos da exposição dos imuno-complexos (IC) ao Ad5 nas DCs, respostas de células TCD4 específicas para o Ad5 e células T CD8, e intensificação da infecção por HIV.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Efeitos dos IC de Ad5 nas DCs
As células T de memória específicas para o Ad5 e NAbs (anticorpos neutralizantes) para Ad5 são importantes componentes da imunidade pré-existente para o Ad5, e a interação entre o vetor de Ad5 e os NAbs certamente ocorre rapidamente após a administração dos vetores ‘in vivo’. Assim, nós investigamos os efeitos dos imuno-complexos de Ad5 nas DCs. Para esse propósito, nós geramos imuno-complexos de Ad5 pela mistura de vetores de Ad5 com soro contendo NAbs de Ad5. A formação dos imuno-complexos foi determinada pela avaliação da ligação de C1q (proteína complemento 1q). Para reproduzir o cenário no teste STEP, os vetores de Ad5 usados no presente estudo também são deletados de/para E1/E3. [O complexo BCKD consiste de três componentes catalíticos: uma cadeia ramificada heterotetramérica (alfa2-beta2) descarboxilase de cetoácido (E1), uma transacilase dihidrolipoil homo-24-mérica (E2;248610), e uma desidrogenase dihidrolipoamida homodimérica (E3;238331). A E1 é uma enzima dependente de tiamina pirofosfato (TPP). Omim 608348] Para excluir a possibilidade de que os efeitos sejam causados pela atividade do complemento, soro inativado por calor (30 min a 56oC) foi usado por todo esse estudo. Os efeitos dos imuno-complexos do Ad5 nas DCs foram avaliados inicialmente pela análise de indução da expressão de moléculas co-estimulatórias (CD40 e CD86). Consistente com estudos prévios, vetores de Ad5 sozinhos não induzem um aumento substancial na expressão de moléculas co-estimulatórias pelas células DCs. A dose do vetor de Ad5 usada, 2,5 x 104 partículas físicas (PP) por célula foi consistente com o usado em estudos prévios. Para determinar os efeitos dos imuno-complexos de Ad5, os imuno-complexos foram gerados pelo aumento progressivo no volume do soro que continha altos títulos de NAbs de Ad5 (~512) na presença de uma dose fixa de vetor de Ad5. A atividade neutralizante do soro foi confirmada pela determinação dos níveis de transdução de vetor Ad5 como previamente descrito e usando-se DCs. O percentual de DCs transduzidas com AdGFP era inversamente proporcional ao volume do soro, demonstrando assim a presença de NAbs de Ad5. (fig. S1, disponível em http://www.jem.org/cgi/content/full/jem.20081786/DC1).
A sobre-regulação da expressão da CD86 foi observada 48 horas após o tratamento das DCs imaturas com imuno-complexos de Ad5, e a sobre-regulação paralelizou o aumento no volume do soro e assim na formação dos imuno-complexos de Ad5. Similarmente, a sobre-regulação da CD86 também foi observada usando-se um volume fixo de soro e aumentando-se a quantidade de vetor de Ad5. Nenhum aumento significativo na expressão de CD86 foi observado na presença do soro ou com o vetor de Ad5 sozinho. Significativamente (P<0,05), a expressão aumentada da CD40 e da CD86 foi observada na presença de imuno-complexos de Ad5 e não na presença de vetor de Ad5 sozinho ou após o tratamento das DCs com Ad5 mais um soro não neutralizante.
Para testar a maturação functional das DCs induzida pelos imuno-complexos de Ad5, nós ensaiamos sua hailidade para capturar antígenos (Ags). As DCs capturam Ags eficientemente primeiramente através da macropinocitose e pela endocitose mediada por receptor de manose, mas ela perdem essa função durante a maturação. As DCs imaturas e as DCs tratadas com vetor de Ad5 sozinho, com imuno-complexos de Ad5, com com LPS foram incubadas com dextran etiquetado com FITC, e o nível de captura de Ag foi avaliado como uma função do tempo. Consistente com a imaturidade funcional, DCs imaturas tratadas com simulação mantiveram sua habilidade de internalizar o dextran. DCs incubadas com o vetor Ad5 sozinho induziram modesta maturação e, de fato, sua habilidade em capturar o Ag estava parcialmente preservada. Consistente com a indução da maturação, a captura do Ag pelas DCs tratadas com imuno-complexos de Ad5 ou LPS foi perdida.
Para definir melhor os efeitos dos imuno-complexos de Ad5 na ativação e maturação das DCs, nós determinamos o perfil de citocinas da DCs tratadas com o vetor Ad5, soro + NAbs, Ad5 incubado com soro não neutralizante (NNS) ou imuno-complexos de Ad5. O painel de citocinas investigado incluía TNF-alfa, IL-12p70, IL-10, IFN-I, IFN-gama e IL-1beta. As DCs tratadas com vetor Ad5, Ad5/NNS ou soro neutralizante, não induzem a liberação de nenhuns níveis significativos das citocinas testadas. Em contraste, quando ensaiamos os imuno-complexos de Ad5 nossos resultados foram consistentes com aqueles encontrados quando testamos os efeitos dos imuno-complexos de Ad5 na indução da expressão das moléculas co-estimulatórias. Incrementos progressios na secreção de TNF-alfa e IFN-I pelas DCs foram observados tanto na dose fixa do vetor Ad5 junto com o volume crescente do soro ou vice-versa. Nenhuma secreção das outras citocinas investigadas foi observada. Então nós investíamos o relacionamento entre os títulos de NAb e os níveis de secreção de citocinas. Interessantemente, nós encontramos uma correlação significativa (P<0,05) entre os níveis de TNF-alfa e de IFN-I secretados e os títulos de NAb de Ad5. Coletivamente, esses resultados indicam que os imuno-complexos de Ad5 induziram uma ativação maior e maturação das DCs e, mais importantemente, o título de NAb anti-Ad5 foi uma chave determinante na indução da ativação das DCs.
O Sinal dos Imuno-Complexos de Ad5 Através dos Receptores de Fc-gama (FcYRs)
De acordo com estudos prévios, a ligação cruzada dos FcYRs por Igs imobilizadas induz a expressão de moléculas co-estimulatórias. Para definir melhor o papel dos Fc Rs, as DCs foram tratadas com imuno-complexos de Ad5 e a indução de secreção de TNF-alfa e IFN-I foi determinada na presença ou ausência de anticorpos bloqueadores contra FcYRI, IIa e III. Os três Fc Rs foram expressados diferentemente nas DCs com FcYRIIa sendo o mais expressado (disponível em http://www.jem.org/cgi/content/full/jem.20081786/DC1). Nós encontramos que os bloqueadores de FcYRI, III e particularmente de IIa reduziram a secreção de TNF-alfa e de IFN-I. Esses dados demonstram que os Fc Rs estão envolvidos na entrega de um sinal de ativação derivado dos imuno-complexos de Ad5 às DCs. Para excluir ainda mais os efeitos de componentes desconhecidos do soro, nós usamos Igs purificadas para gerar imuno-complexos de Ad5 e confirmamos a indução eficiente da ativação da DC. As Igs purificadas foram predominantemente IgG (IgM e IgA estavam em fração menor), e IgG1 e IgG2 foram os isotipos predominantes.
A sinalização através dos FcYRs pode ser causada tanto pela ligação cruzada direta ou por eventos subseqüentes da internalização mediada pelo receptor. Para discriminar entre essas duas possibilidades, as DCs foram cultivadas em placas cobertas com Abs específicos para Ad5 purificados. Nenhuma secreção significativa de TNF- , IL-12p70, IL-10, IFN-I, IFN- , or IL-1β foi observada, sugerindo assim que a ligação cruzada dos FcYRs não é um sinal de ativação suficiente para induzir a liberação de citocinas nas DCs a despeito do fato de que ela induz a expressão de moléculas co-estimulatórias. Por esse motivo, esses resultados sugeriram que eventos subseqüentes à internalização dos imuno-complexos de Ad5 mediada pelo receptor estavam envolvidos na entrega de sinais de ativação.
Imuno-Complexos de Ad5 Internalizados Entregam Sinais de Ativação.
Com base nas observações detalhadas na seção anterior, é possível que a internalização do imuno-complexo de Ad5 mediada pelo Fc R entregue preferencialmente alguns componentes de Adenovírus (proteínas, RNA associado a vírus, ou genoma em dupla fita de DNA) a compartimentos sub-celulares distintos. Para testar esta hipótese, nós incubamos as DCs com vetor Ad5 sozinho dependente de auxiliar ou em complexo com soro contendo NAbs (imuno-complexos dependentes de auxiliar [HD]). Embora os genomas dos vetores dependentes de auxiliar sejam deletados em todos os genes virais, os vírions contêm as mesmas proteínas do cerne e do capsídeo e RNAs associados aos vírus. Nós encontramos que nem o vetor sozinho dependente de auxiliar nem o imuno-complexo dependente de auxiliar promoveu a liberação de TNF-alfa ou de IFN-I, sugerindo que o genoma de vetor Ad5 deletado em E1/E3 esconde sinais críticos para a ativação e maturação completa da DC.
Nesse sentido, ácidos nucleicos de origem mamífera ou viral podem ser reconhecidos por receptores de reconhecimento de patógeno intracelular. Por exemplo, complexos de DNA com anticorpo do lúpus humano ativam as DCs através da interação entre o FcYRII e o TLR9. Além disso, várias sequências potencialmente imuno-regulatórias (IRSs) podem inibir a liberação do IFN-I após a estimulação com agonistas de TLR9 e de TLR7. Entre essas a IRS 869 mediou a mais potente inibição de secreção de IFN-I nas DC plasmocitóides estimuladas por TLR9. Por isso nós perguntamos se o IRS 869 suprimiu a produção de ambos o TNF-alfa e IFN-I após a estimulação com imuno-complexo de Ad5 (>90% de inibição). Os LPS, os quais estimulam as DCs através da cooperação da CD14 com TLR4, e ilhas CpG (agonistas de TLR9) foram usados como controles. A IRS 869 não inibe a produção de TNF-alfa ou de IFN-I pelas DCs estimuladas com LPS, embora ela iniba a produção de citocinas das DCs estimuladas com CpG.
Consistentemente com estudos prévios, nossos dados sugerem que os imuno-complexos de Ad5 são internalizados por via dos Fc R e são provavelmente entregues aos compartimentos intracelulares onde o genoma do vetor interage com o TLR9, o qual, por sua vez, leva à ativação das DCs. Importantemente, esses dados argúem contra um papel principal das proteínas do capsídeo do adenovírus e RNA.
Imuno-Complexos de Ad5 Estimulam e Ativam Células T CD4 e T CD8 Específicas para o Ad5.
Para investigar os efeitos dos imuno-complexos de Ad5 na estimulação e ativação das células T CD4 e T CD8 específicas para o Ad5 em sujeitos soropositivos para o Ad5, nós desenvolvemos um ensaio de estimulação ‘ex vivo’ das células T específicas do Ad5 que podem imitar essas operações ‘in vivo’. As DCs foram geradas de cinco sujeitos com altos títulos de NAb de Ad5 (>1.000). As DCs imaturas foram incubadas com vetor sozinho de Ad5 ou com imuno-complexos de Ad5 por vinte e quatro horas, Dois soros foram usados para gerar imuno-complexos de Ad5 para cada população de DC, soro autólogo (de DCs provenientes do doador) e soro heterólogo com alto título de NAb de Ad5 (4.096). No final do período de incubação, as DCs tratadas com o vetor Ad5 ou com imuno-complexos de Ad5 foram usadas para estimular células T CD4 e T CD8 específicas para o Ad5 a partir de células mononucleares do sangue autólogo. Então nós avaliamos a secreção de IL-2, IFN-gama, e TNF-alfa (seis horas após a estimulação) usando citometria de fluxo poli-cromática. Nenhuma diferença significativa (P>0,05) foi observada no percentual total das células T CD4 específicas para Ad5 secretoras de IL-2, IFN-gama e e TNF-alfa nas células do sangue estimuladas com vetor Ad5 ou imuno-complexos de Ad5 tratadas com DCs. Em contraste, uma diferença de aproximadamente três vezes altamente significativa (P<0,001) foi encontrada no percentual total das células T CD8 específicas para Ad5 secretoras de citocina estimuladas com DCs tratadas com imuno-complexos de Ad5 em comparação com DCs tratadas dom vetor Ad5. Além disso, mudanças maiores no perfil de citocinas das CD8 específicas para Ad5, mas não nas células T CD4 (figura disponível em http://www.jem.org/cgi/content/full/jem.20081786/DC1) foram observadas entre as duas condições de estimulação. Em particular, nós detectamos um aumento significativo na população de células T CD8 secretoras da dupla IFN-gama +/TNF-alfa+ (P<0,05) e um decréscimo significativo da população de células T CD8(P<0,05) secretoras somente de IL-2 (IL-2+/IFN- +/TNF- + IL-2+/TNF- + e só IL-2). Com respeito às células T CD4 específicas para Ad5, o perfil de citocinas foi modestamente diferente entre as células DC tratadas com o vetor Ad5 sozinho e tratadas com imuno-complexos de Ad5. Esses resultados indicam que os imuno-complexos de Ad5 induziram a estimulação de altas freqüências de células T CD8 de memória específica para o Ad5 com um perfil de citocinas efetor.
Depois nós determinamos os efeitos dos imuno-complexos de Ad5 na capacidade de proliferação das células T de memória específicas para o Ad5 e consistentemente observamos uma tendência em direção ao aumento na proliferação (aproximadamente duas vezes) das células T CD4 e T CD8 estimuladas com DCs tratadas com imuno-complexos de Ad5, embora essas diferenças não atinjam significância estatística (P>0,05; figura disponível em http://www.jem.org/cgi/content/full/jem.20081786/DC1). Nós também determinamos o perfil citotóxico das células T CD8 específicas para o AD5 em proliferação (baixo CFSE) baseados na expressão de perforina e granzima B. A proporção de células T CD8 específicas para o Ad5 expressando perforina e granzima B era de aproximadamente 2,5 vezes mais (P<0,05) quando as DCs tratadas com imuno-complexos de Ad5 foram usadas como estímulo.
Coletivamente esses resultados indicam que os imuno-complexos de Ad5 induziram células CD8 efetoras anti-vetor Ad5 e uma tendência em direção a uma expansão mais ampla das células T específicas para o Ad5. A estimulação mais efetiva das células T CD8 específicas para o Ad5 provavelmente resulta da capacidade das DCs em processarem eficientemente e apresentarem Ags exógenos, tais como imuno-complexos para as células T CD8 por via da apresentação cruzada.
Imuno-Complexos de Ad5 Aumentam a Infecção por HIV
Foi crítico investigar se a ativação aumentada das células T induzida pelos imuno-complexos de Ad5 aumentou a infecção por HIV. Para abordar esse assunto nós usamos um modelo ‘ex vivo’ que imita similarmente as interações celulares que ocorrem durante o teste STEP. Nós estimulamos DCs com vetor Ad5 e com imuno-complexos de Ad5 e então incubamos essas células com células mononucleares do sangue autólogo de quatro sujeitos para reativar células T de memória específica para Ad5. Soro NS (soro neutralizante) autólogo e heterólogo (título de 4.096) foi usado para gerar imuno-complexos de Ad5. As co-culturas foram então incubadas com HIV-1LAV. A infecção por HIV ‘ex vivo’ e a propagação foram avaliadas pela mensuração de p24 (proteína do HIV) na cultura sobrenadante. É importante mencionar que as DCs, através da formação de conjugados com as células T CD4, facilitam a infecção produtiva do HIV-1 em células em cultura ainda que na ausência de ativação das células T específica por antígeno ou policlonal. De fato, nós observamos a infecção produtiva do HIV-1 em culturas de células contendo DCs tratadas com simulados misturadas com células mono-nucleares de sangue autólogo. No entanto, nós observamos consistentemente níveis mais altos de replicação do HIV em aproximadamente três vezes nas culturas de células contendo células mono-nucleares estimuladas com imuno-complexos de Ad5 em comparação com vetor Ad5 ou cultivadas com DCs somente. O nível de p24 médio no quarto dia era de 3.230 pg/ml na cultura de células mononucleares do sangue estimuladas com DCs tratadas com vetor Ad5 somente versus 10.800 pg/ml na cultura de células mononucleares do sangue estimuladas com DCs tratadas com imuno-complexos de Ad5 (<0,05). No sétimo dia, o nível médio de p24 era de 64.400 pg/ml na cultura de células mononucleares do sangue estimuladas com DCs tratadas com vetor Ad5 sozinho versus 207.600 pg/ml na cultura de células mononucleares estimuladas com DCs tratadas com imuno-complexos de Ad5 (P<0,001). Por isso, os imuno-complexos de Ad5 provavelmente induziram maior ativação das células T que traduziram-se em níveis aumentados de replicação do HIV na cultura em tecido.
Nosso estudo avança nosso entendimento dos possíveis eventos imunológicos em operação após a vacinação baseada no vetor Ad5 e sugere uma série de eventos que poderiam explicar o aumento na aquisição da infecção por HIV em sujeitos soropositivos para o Ad5 no teste STEP. Durante a transferência de gene mediada pelo vetor Ad5, os vetores infectam provavelmente várias células alvo, incluisive as células apresentadoras de antígeno com as DCs. A infecção dessas últimas células eventualmente ativará as células T CD4 e T CD8 de memória específicas para Ad5 e esperançosamente geram uma resposta de células T específica para o HIV. Entretanto, a presença de altos títulos de NAbs do Ad5 está associada com a formação de imuno-complexos do Ad5. Comparados com o vetor Ad5 sozinho, os imuno-complexos de Ad5 induziram uma “hiperativação” e maturação das DCs, como indicado pela aumentada expressão de moléculas co-estimulatórias, a perda da capacidade de capturar antígeno (Ag) e a secreção de TBF-alfa e IFN-I. O sinal de ativação para DCs mediado pelos imuno-complexos de Ad5 resulta em parte da cooperação entre os Fc Rs e o TLR9.
Os sinais de sobrevivência e expansão clonal das células T de memória mediados pelo IFN-I podem explicar o efeito dos imuno-complexos de Ad5 no aumento das células T CD8 efetoras de memória específica para o Ad5, provavelmente através da impressão cruzada e de uma tendência em direção à expansões maiores de ambas as células T CD4 e CD8 de memória específica para o Ad5. A reativação das células T de memória específica para o Ad5 provavelmente impede a geração efetiva das respostas imunes primárias contra antígenos do HIV codificados por vetor através de dois mecanismos não excludentes: uma, um ambiente de citocinas desfavorável resultante da resposta inflamatória causada pela formação dos imuno-complexos de Ad5; e a segunda, a morte das DCs. Porque as DCs expressarão não somente o HIV mas também os antígenos do Ad5, elas se tornam alvos de células T CD8 específicas para o Ad5 reativadas, assim resultando também na redução da quantidade de DCs apresentando antígenos do HIV. Em sustentação a essa hipótese, dados preliminares do teste STEP indicam que o percentual de respondedores para proteínas do HIV (medido por IFN-gama ELISpot) foi menor (aproximadamente 25%) em sujeitos com títulos de NAb para Ad5 maiores que 200, e a magnitude das respostas de células T específicas para o HIV (freqüência de células secretando IFN-gama no sangue) também foi reduzida em aproximadamente 50% (WWW.HVTN.org). Finalmente, o aumento na sobrevivência de células ativadas de memória T CD4 específicas do Ad5 mediada pelo IFN-I pode ampliar transitoriamente essa reserva de células T CD4 que efetivamente sustenta a replicação e disseminação do HIV, facilitando assim a suscetibilidade à infecção pelo HIV. Nossos resultados também proporcionam nova luz sobre o tipo de estratégias experimentais e ensaios que podem ser instrumentais para a avaliação pré-clínica da segurança de outras vacinas baseadas em vetor viral em adição ao Ad5.
Em conclusão, nós mostramos que os vetores Ad5 deletados de E1/E3 contendo imuno-complexos e os Nabs causam um padrão de ativação inflamatória inata e adaptativa que, junto com uma possível persistência do vetor Ad5, pode proporcionar as bases de um ambiente permissivo crônico para a infecção por HIV-1, ajudando assim a explicar o aumento na aquisição da infecção por HIV-1 entre os recebedores de vacina soropositivos para o Ad5 no teste STEP. Além disso, nossos resultados também sugerem que a entrega e formulação de antígenos através de imuno-complexos pode resultar em uma estratégia de imunização poderosa para estimular as células T.
Fonte: http://jem.rupress.org/cgi/content/full/205/12/2717
segunda-feira, 29 de março de 2010
158105 CHEMOKINE, CC MOTIF, LIGAND 2; CCL2
Alternative titles; symbols
SMALL INDUCIBLE CYTOKINE A2; SCYA2
MONOCYTE CHEMOTACTIC PROTEIN 1; MCP1
MONOCYTE CHEMOTACTIC AND ACTIVATING FACTOR; MCAF
CORONARY ARTERY DISEASE, MODIFIER OF, INCLUDED
CORONARY ARTERY DISEASE, DEVELOPMENT OF, IN HIV, INCLUDED
Lócus do Gene Mapeado 17q11.2-q12
TEXTO
DESCRIÇÃO
A proteína quimiotática 1 de monócito, um membro da família dos pequenos genes indutíveis (SIG), atua num papel no recrutamento de monócitos a sítios de injúria e infecção.
CLONAGEM
Yoshimura e outros (1989) isolaram a lente total do clone de cDNA do gene MCP1. Análises de pigmentação Southern mostraram que ele está presente com um gene singular no genoma e está conservado em vários primatas. O mRNA do MCP1 foi induzido em leucócitos mononucleares do sangue periférico por fitohemaglutinina (PHA), lipopolissacarídeo e interleucina 1 (147760), mas não por interleucina 2 (IL2) (14780), TNF (191160), ou IFN-gama (147570). A similaridade seqüencial sugeriu que a MCP1 pode ser o homólogo humano do gene JE do camundongo.
Furutani e outros (1989) isolaram e sequenciaram clones de cDNA tendo sequência nucleotídica idêntica e codificando um gene que eles designaram fator quimiotático e de ativação do monócito humano (MCAF). A sequência de aminoácido deduzida da sequência de nucleotídeo mostrou a estrutura primária do precursor de MCAF composta de uma suposta sequência peptídica de sinal de vinte e três resíduos de aminoácidos e um sequência de MCAF madura de setenta e seis resíduos de aminoácidos. Robinson e outros (1989) relataram a sequência completa de aminoácido de um fator quimiotático de monócito derivado de um glioma [células malignas do tecido intersticial do cérebro ou da medula espinhal, da glândula pineal, da neuro-hipófise e da retina; Stedman] humano e chamado GDCF-2. A composição de aminoácidos dessa proteína é a mesma que a do fator quimiotático derivado do linfócito (LDCF), sobre o qual se pensa contribuir para a acumulação de monócitos nas reações imunes celulares.
MAPEAMENTO
Por analyses de uma painel de células somáticas híbridas, Mehrabian e outros (1991) localizaram o gene para a proteína quimiotática 1 do monócito (CCL2) no cromossomo 17. Por hibridização em sítio, eles localizaram o gene em 17q11.2-q21.1. Por uma combinação de hibridização em sítio e um estudo de células somáticas híbridas, Rollins e outros (1991) assinaram o gene em 17q11.2-q12. Eles realçaram que a CCL2 pertence a uma família de citocinas que pode ser agrupada em duas sub-famílias com base na estrutura e localização cromossômica, chamadas 17q e 4q. As citocinas em 4q são IL8 (146930), MGSA (155730), e proteína 2 inflamatória do macrófago (veja 139110) (Wolpe e outros, 1989).
FUNÇÃO DO GENE
Usando citometria de fluxo, Corrigall e outros (2001) detectaram a expressão de um receptor funcional de IL2 de afinidade intermediária composto somente de IL2RB (146710) e de IL2RG (308380) em sinoviócitos de tipo fibroblasto (FLS) obtidos de pacientes de artrite reumatóide e de osteoartrite. A adição de IL2, IL1B (147720) ou TNFA recombinantes independentemente não sobre-regulou a expressão dos receptores nos FLS, mas a IL2 ou a IL1B aumentaram a expressão de proteínas fosforiladas na tirosina e a produção de MCP1. Corrigall e outros (2001) propuseram que a MCP1 na membrana sinovial serve para recrutar macrófagos e perpetuar a inflamação nas juntas dos pacientes com artrite reumatóide.
Aljada e outros (2001) investigaram se a insulina (176730) inibe a quimiocina pró-inflamatória MCP1, a qual atrai leucócitos para os sítios inflamados e é regulada pelo NF-kappa-B (veja 164011). A insulina foi incubada com células endoteliais da aorta humana cultivadas a 0, 100, e 1.000 microU/mL. A atividade de ligação do NF-kappa-B intracelular foi suprimida em aproximadamente 45% a 100 microU/mL e em 60% a 1.000 microU/mL. A expressão do mRNA da MCP1 também foi suprimida em 47% a 100 microU/mL e em 79% a 1.000 microU/mL. Os autores concluíram que a insulina em concentrações fisiológicas relevantes exerce um efeito inibitório no fator de transcrição pró-inflamatório fundamental NF-kappa-B e na quimiocina pró-inflamatória MCP1; esses efeitos sugerem um efeito potencial anti-aterogênico [aterogênico é o que tem capacidade de iniciar] e anti-inflamatório da insulina.
Sartipy e Loskutoff (2003) mostraram que a insulina induz substancial expressão e secreção de MCP1 tanto ‘in vitro’ em adipócitos resistentes à insulina, quanto ‘in vivo’ em camundongos obesos resistentes a insulina (ob/ob). Assim, o MCP1 relembra outros genes que permanecem sensitivos à insulina em estados de resistência à insulina (ex. PAI1, 173360 – Serpina1; Inibidor de Ativador de Plasminogênio). A hiperinsulinemia que frequentemente acompanha a obesidade e a resistência à insulina podem dessa forma contribuir para a expressão alterada desses e de outros genes em tecidos alvo da insulina. Esses e outros resultados sugeriram que a MCP1 elevada pode induzir a diferenciação do adipócito e contribuir para estados patológicos associados com a hiperinsulinemia e obesidade, inclusive o diabetes de tipo II (125853).
Kanda e outros (2006) acharam abundância aumentada do mRNA de Mcp1 no tecido adipose e da proteína Mcp1 no plasma em camundongos geneticamente diabéticos obesos (db/db) e em camundongos de tipo selvagem com obesidade induzida por uma dieta rica em gordura. A resistência à insulina, esteatose hepática [degeneração por acúmulo de gordura], e acumulação de macrófagos no tecido adiposo induzida por dieta rica em gordura foram reduzidos extensivamente em camundongos Mcp1 -/- em comparação com animais de tipo selvagem. A expressão aguda de um mutante de Mcp1 dominante negativo melhorou a resistência à insulina em camundongos dB/dB e em camundongos de tipo selvagem fartos com dieta rica em gordura.
Em um estudo da expressão da quimiocina em fibroblastos de pacientes com esclerose sistêmica (181750) e controles, Galindo e outros (2001) descobriram que fibroblastos de esclerose sistêmica expunham expressão constitutiva de mRNA e proteína MCP1 aumentada e mostravam uma resposta abrupta ao estresse oxidativo. Em seções da pele com esclerose sistêmica, a expressão da MCP1 foi detectada em fibroblastos, ceratinócitos, e células mononucleares, enquanto estava indetectável na pele normal.
Usando estudos de hibridização em sítio e imuno-histoquímica para a MCP1 em biópsia de espécies de pele, Distler e outros (2001) descobriram que a MCP1 era expressada pelos fibroblastos, ceratinócitos e infiltrados perivasculares através da pele, em áreas envolvidas e não envolvidas, de 10 dos 11 pacientes de esclerose sistêmica, enquanto nenhuma expressão da MCP1 foi encontrada em controles saudáveis. A estimulação com o fator de crescimento derivado das plaquetas (PDGF; veja 173430) resultou em um aumento significativo no mRNA e na proteína MCP1. A atividade quimiotátiva das células mononucleares do sangue periférico nos fibroblastos de esclerose sistêmica sobrenadantes decresceu quando anticorpos bloqueando a MCP1 foram adicionados. Nenhum efeito de MCP1 recombinante na síntese do colágeno de tipo I (veja 120150) foi observado. Distler e outros (2001) sugeriram que a MCP1 pode contribuir para a inciação dos infiltrados inflamatórios na esclerose sistêmica, possivelmente em resposta à estimulação pelo PDGF.
GENÉTICA MOLECULAR
Modi e outros (2003) identificaram três polimorfismos de um só nucleotídeo que formavam um haplótipo de 31 quilobases (H7; veja 158105.0001) expandindo o conjunto do gene CCL2-CCL7 (158106) –CCL11 (6011156) no cromossomo 17q. Os polimorfismos e o haplótipo H7 estavam significativamente protegidos da infecção pelo HIV-1 (veja 609423).
A espinha bífida (182940 – defeito no tubo neural, o precursor do sistema nervoso central nos embriões compreendendo o cérebro e a coluna vertebral) é uma das más formações congênitas mais comuns. A hipertermia inicial no primeiro trimestre, causada por infecção ou febre ou uso de saunas e cintas de aquecimento, está associada com um aumento no risco de espinha bífida em duas vezes (veja Chambers e outros, 1998). Isso sugere que processos relacionados a inflamação e a temperatura corporal aumentada, em particular sinalização por moléculas tais como as quimiocinas, podem estar envolvidos na etiologia da espinha bífida. Um polimorfismo, A(-2518)G, no gene CCL2, controla diferencialmente o nível da proteína MCP1 que os monócitos exportam a seguir ao tratamento com interleucina 1 beta (147720) in vitro (Rovin e outros, 1999). Células com o genótipo homozigoto AA produzem significativamente menos MCP1 do que células com ambos os genótipos AG e GG (Rovin e outros, 1999). Além disso, o genótipo para o polimorfismo A(-2418)G está associado com a severidade da doença da artéria coronariana (CAD) naqueles com CAD estabelecida (Szalai e outros, 2001) e a progreção para a CAD em pacientes com HIV (Alonso-Villaverde e outros, 2004). Jensen e outros (2006) hipotetizaram, por isso, que o polimorfismo no promotor da CCL2 A(-2518)G poderia ser um fator de risco genético materno para a espinha bífida e, especficamente, que o genótipo homozigoto AA materno, por montagem de uma resposta à infecção local ou sistêmica menos vigorosa, conferiria risco excessivo. Eles testaram a hipótese em 469 famílias nas quais ao menos um membro tinha espinha bífida. Seus achados de que o genótipo maternal para o polimorfismo de CCL2 A(-2518)G está associado com a espinha bífida foi o primeiro a envolver um gene relacionado com a imunidade e a inflamação.
Flores-Vilanueva e outros (2005) encontraram um risco aumentado para o desenvolvimento da tuberculose (TB; veja 607948) em mexicanos e coreanos hetrozigotos para a MCP1 -2528G (rs1024611) em comparação com os homozigotos para -2518A. Análises de ELISA mostraram que pacientes de TB homozigotos para -2518G tinham os níveis mais altos de MCP1 no plasma e os níveis mais baixos de IL12p40 (IL12B; 161561) no plasma, e esses valores estavam negativamente correlacionados. A estimulação dos monócitos de homozigotes -2518G saudáveís com antígenos de M.tuberculosis também produziram níveis mais altos de MCP1 e mais baixos de IL12p40 em comparação com os homozigotos -2518A saudáveis. A Adição de anti-MCP1 aumentou a produção de IL12 pelos homozigotos -2518G, enquanto a adição de MCP1 reduziu a produção de IL12 pelos homozigotos -2518A. Flores-Villanueva e outros (2005) concluíram que aqueles cujo genótipo da MCP1 era -2518G produzem alta concentração de MCP1, que inibe a produção de IL12p40 em resposta à M.tuberculosis e aumenta a probabilidade da progressão da infecção na TB para a doença ativa.
Os resultados de Thye e outros (2009) não sustentam uma associação da MCP1 -12581 com a TB.
[OBS.: “Nossos resultados não sustentam uma associação da MCP1 -2518 com a Tuberculose. Na população de Gana, cada polimorfismo adicional de MCP1 foi genotipado. A MCP1 -362C estava associada com resistência à TB na coleção de casos e controles, e em famílias afetadas. O desequilíbrio de ligação (LD) e análises de regressão logística indicam que, na população de Gana, o efeito resulta exclusivamente da variante MCP1 -362, enquanto o efeito da posição -2518 pode ser explicado em parte por seu desequilíbrio de ligação com a posição -362.” PMID: 18940815]
MODELO ANIMAL
Lu e outros (1998) geraram camundongos com ruptura mirada do gene MCP1. A despeito dos números normais de leucócitos circulantes e macrófagos residentes, os camundongos Mcp1 -/- era especificamente incapazes de recrutar monócitos 72 horas depois da administração intraperitoneal de tioglicolato. Similarmente, a acumulação de monócitos F4/80+ em lesões típicas de hipersensibilidade expostas estava diminuída, embora a resposta em expansão fosse normal. O desenvolvimento de granulomas (nódulos inflamatórios) secudários pulmonares em resposta a ovos de Schistosoma Mansoni era abrupta em camundongos Mcp1 -/-, bem como a expressão de IL4 (147780), IL5 (147850), e o interferon gama em esplenócitos (células do baço). Em contraste, os camundongos Mcp1 -/- eram indistinguíveis dos camundongos de tipo selvagem em sua capacidade de remover a Micobacterium tuberculosis. Esses dados indicaram que a MCP1 é unicamente essencial para o recrutamento de monócitos em vários modelos inflamatórios ‘in vivo’ e que influencia a expressão de citocinas relacionadas às respostas de células T auxiliares.
O recrutamento de monócitos do sangue para dentro do sub-endotélio arterial é um dos primeiros estágios na aterogênese. A MCP1, uma quimiocina CC (ligante do motivo CC) é um sinal aceitavelmente envolvido nesse processo. Para testar o papel da MCP1 na aterogênese, Gu e outros (1998) geraram camundongos deficientes no receptor de lipoproteína de baixa densidade (LDL) que também eram deficientes para Mcp1 e os fartaram com dieta rica em colesterol. A despeito de terem a mesma quantidade total e fracionada de colesterol no soro que os camundongos deficientes em receptor de LDL mas com os alelos de Mcp1 de tipo selvagem, os camundongos deficientes no receptor de LDL e na Mcp1 tivereram 83% menos deposição de lipídeos por toda a parte de suas aortas. Consistente com as propriedades da MCP1, quimioatrativas do monócito, os camundongos deficientes compostos também tinham menos macrófagos nas paredes de suas aortas. Assim, a MCP1 desempenha um papel único e cruscial na iniciação da aterosclerose. Achados comparáveis foram relatados por Gosling e outros (1999), os quais relataram que a ausência do gene Mcp1 em camundongos transgênicos sobre-expressando a apopoliproteína humana B proporcionaram proteção dramática ao recrutamento do macrófago e formação da lesão aterosclerótica, sem alterar o metabolismo da lipoproteína.
Gu e outros (2000) demonstraram que camundongos deficientes em Mcp1 eram incapazes de montar respostas de célula auxiliar de tipo 2 (TH2). Células do linfonodo de camundongos Mcp1 -/- imunizados sintetizaram níveis extremamente baixos de interleucina 4, interleucina 5 e interleucina 10 (124092) mas quantidades normais de interferon gama e interleucina 2. Consequentemente, esses camundongos não conseguiam fazer a interrupção da sub-classe de imunoglobulina que é característica das respostas de TH2 e eram resistentes à Leishmania major. Os efeitos observados foram direcionados além do que o devido à migração das células anormais, porque o tráfego das células T virgens está impassível nos camundongos Mcp1 -/- a despeito da presença das células expressando Mcp1 nos órgãos linfóides secundários do camundongo de tipo selvagem. Gu e outros (2000) concluíram que a MCP1 influencia ambas a imunidade inata, através de efeitos nos monócitos e a imunidade adaptativa através do controle da polarização da célula T auxiliar.
Ambati e outros (2003) descobriram que camundongos carecendo tanto de Mcp1 ou do seu receptor, Ccr2 (601267), desenvolveram características fundamentais de degeneração macular relacionada com a idade (ARMD ; veja 153800), incluindo a acumulação de lipofuscina [grânulos de pigmento acastanhado que representam os resíduos da digestão lipossomial contendo lipídios e considerados um dos pigmentos senescentes ou de “desgaste” encontrados no fígado, rim, músculo cardíaco, supra-renal e células ganglionares; Stedman”] em, e abaixo da drusa da mácula [excrecências da membrana de Bruch que produzem uma janela no epitélio pigmentar da retina e são uma característica de degeneração retiniana macular relacionada à idade; Stedman], o epitélio pigmentado da retina (RPE), atrofia do foto-receptor, e neovascularização coroidal. Em adição existia uma acumulação de componentes do complemento relacionada com a idade e IgG no epitélio pigmentado da retina dos camundongos nocauteados, possivelmente refletindo a disfunção no recrutamento dos macrófagos.
Zhou e outros (2006) mostraram ‘in vitro’ que a ligação da MCP1 ao CCR2 induziu a transcrição do fator ZC3H12A (610562- Proteína 12A Contendo Domínio CCCH de Dedos de Zinco – A ZC3H12A é uma proteína induzida por CCL2 que atua como um ativador transcricional e causa a morte celular de cadiomiócitos, possivelmente por via da indução de genes associados com a apoptose.) que é envolvida na apoptose. Em camundongos transgênicos expressando MCP1 em cadiomiócitos, o qual é um modelo de falência cardíaca a seguir à inflamação cardíaca, eles encontraram expressão aumentada de ZC3H12A, aumento da morte celular e acumulação da proteína ZC3H12A nos vacúolos do miocárdio, característicos tanto da falência cardíaca humana quanto do camundongo.
VARIANTES ALÉLICAS
1-RESISTÊNCIA AO VÍRUS DA IMUNODEFICIÊNCIA HUMANA DE TIPO 1
Modi e outros (2003) genotiparam nove SNPs expandindo o conjunto dos genes CCL2-CCL7(158106)-CCL11(601156) no cromossomo 17q em mais de 3.000 amostras de DNA de cinco sub-grupos de AIDS (veja 609423). Extensivo desequilíbrio de ligação foi observado, particularmente para três SNPs, -2136T no promotor do CCL2, 767G no íntron 1 do gene CCL2, e -1385A no promotor do CCL11, que formavam um hapótipo de 31 quilobases (H7) contendo os três genes. As freqüências desses SNPs e o haplótipo H7 estavam significativamente elevads nos indivíduos não infectados repetidamente expostos ao HIV-1 através de comportamento sexual de alto risco ou contaminados por produtos do sangue. Já que essas quimiocinas não se ligam aos correceptores primários do HIV-1, o CCR5 (601373) ou o CXCR4 (162643), Modi e outros (2003) propuseram que a influência do haplótipo H7 na transmissão do HIV-1 pode resultar da ativação do sistema imune mais do que do blqueio do receptor.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=158105
Alternative titles; symbols
SMALL INDUCIBLE CYTOKINE A2; SCYA2
MONOCYTE CHEMOTACTIC PROTEIN 1; MCP1
MONOCYTE CHEMOTACTIC AND ACTIVATING FACTOR; MCAF
CORONARY ARTERY DISEASE, MODIFIER OF, INCLUDED
CORONARY ARTERY DISEASE, DEVELOPMENT OF, IN HIV, INCLUDED
Lócus do Gene Mapeado 17q11.2-q12
TEXTO
DESCRIÇÃO
A proteína quimiotática 1 de monócito, um membro da família dos pequenos genes indutíveis (SIG), atua num papel no recrutamento de monócitos a sítios de injúria e infecção.
CLONAGEM
Yoshimura e outros (1989) isolaram a lente total do clone de cDNA do gene MCP1. Análises de pigmentação Southern mostraram que ele está presente com um gene singular no genoma e está conservado em vários primatas. O mRNA do MCP1 foi induzido em leucócitos mononucleares do sangue periférico por fitohemaglutinina (PHA), lipopolissacarídeo e interleucina 1 (147760), mas não por interleucina 2 (IL2) (14780), TNF (191160), ou IFN-gama (147570). A similaridade seqüencial sugeriu que a MCP1 pode ser o homólogo humano do gene JE do camundongo.
Furutani e outros (1989) isolaram e sequenciaram clones de cDNA tendo sequência nucleotídica idêntica e codificando um gene que eles designaram fator quimiotático e de ativação do monócito humano (MCAF). A sequência de aminoácido deduzida da sequência de nucleotídeo mostrou a estrutura primária do precursor de MCAF composta de uma suposta sequência peptídica de sinal de vinte e três resíduos de aminoácidos e um sequência de MCAF madura de setenta e seis resíduos de aminoácidos. Robinson e outros (1989) relataram a sequência completa de aminoácido de um fator quimiotático de monócito derivado de um glioma [células malignas do tecido intersticial do cérebro ou da medula espinhal, da glândula pineal, da neuro-hipófise e da retina; Stedman] humano e chamado GDCF-2. A composição de aminoácidos dessa proteína é a mesma que a do fator quimiotático derivado do linfócito (LDCF), sobre o qual se pensa contribuir para a acumulação de monócitos nas reações imunes celulares.
MAPEAMENTO
Por analyses de uma painel de células somáticas híbridas, Mehrabian e outros (1991) localizaram o gene para a proteína quimiotática 1 do monócito (CCL2) no cromossomo 17. Por hibridização em sítio, eles localizaram o gene em 17q11.2-q21.1. Por uma combinação de hibridização em sítio e um estudo de células somáticas híbridas, Rollins e outros (1991) assinaram o gene em 17q11.2-q12. Eles realçaram que a CCL2 pertence a uma família de citocinas que pode ser agrupada em duas sub-famílias com base na estrutura e localização cromossômica, chamadas 17q e 4q. As citocinas em 4q são IL8 (146930), MGSA (155730), e proteína 2 inflamatória do macrófago (veja 139110) (Wolpe e outros, 1989).
FUNÇÃO DO GENE
Usando citometria de fluxo, Corrigall e outros (2001) detectaram a expressão de um receptor funcional de IL2 de afinidade intermediária composto somente de IL2RB (146710) e de IL2RG (308380) em sinoviócitos de tipo fibroblasto (FLS) obtidos de pacientes de artrite reumatóide e de osteoartrite. A adição de IL2, IL1B (147720) ou TNFA recombinantes independentemente não sobre-regulou a expressão dos receptores nos FLS, mas a IL2 ou a IL1B aumentaram a expressão de proteínas fosforiladas na tirosina e a produção de MCP1. Corrigall e outros (2001) propuseram que a MCP1 na membrana sinovial serve para recrutar macrófagos e perpetuar a inflamação nas juntas dos pacientes com artrite reumatóide.
Aljada e outros (2001) investigaram se a insulina (176730) inibe a quimiocina pró-inflamatória MCP1, a qual atrai leucócitos para os sítios inflamados e é regulada pelo NF-kappa-B (veja 164011). A insulina foi incubada com células endoteliais da aorta humana cultivadas a 0, 100, e 1.000 microU/mL. A atividade de ligação do NF-kappa-B intracelular foi suprimida em aproximadamente 45% a 100 microU/mL e em 60% a 1.000 microU/mL. A expressão do mRNA da MCP1 também foi suprimida em 47% a 100 microU/mL e em 79% a 1.000 microU/mL. Os autores concluíram que a insulina em concentrações fisiológicas relevantes exerce um efeito inibitório no fator de transcrição pró-inflamatório fundamental NF-kappa-B e na quimiocina pró-inflamatória MCP1; esses efeitos sugerem um efeito potencial anti-aterogênico [aterogênico é o que tem capacidade de iniciar] e anti-inflamatório da insulina.
Sartipy e Loskutoff (2003) mostraram que a insulina induz substancial expressão e secreção de MCP1 tanto ‘in vitro’ em adipócitos resistentes à insulina, quanto ‘in vivo’ em camundongos obesos resistentes a insulina (ob/ob). Assim, o MCP1 relembra outros genes que permanecem sensitivos à insulina em estados de resistência à insulina (ex. PAI1, 173360 – Serpina1; Inibidor de Ativador de Plasminogênio). A hiperinsulinemia que frequentemente acompanha a obesidade e a resistência à insulina podem dessa forma contribuir para a expressão alterada desses e de outros genes em tecidos alvo da insulina. Esses e outros resultados sugeriram que a MCP1 elevada pode induzir a diferenciação do adipócito e contribuir para estados patológicos associados com a hiperinsulinemia e obesidade, inclusive o diabetes de tipo II (125853).
Kanda e outros (2006) acharam abundância aumentada do mRNA de Mcp1 no tecido adipose e da proteína Mcp1 no plasma em camundongos geneticamente diabéticos obesos (db/db) e em camundongos de tipo selvagem com obesidade induzida por uma dieta rica em gordura. A resistência à insulina, esteatose hepática [degeneração por acúmulo de gordura], e acumulação de macrófagos no tecido adiposo induzida por dieta rica em gordura foram reduzidos extensivamente em camundongos Mcp1 -/- em comparação com animais de tipo selvagem. A expressão aguda de um mutante de Mcp1 dominante negativo melhorou a resistência à insulina em camundongos dB/dB e em camundongos de tipo selvagem fartos com dieta rica em gordura.
Em um estudo da expressão da quimiocina em fibroblastos de pacientes com esclerose sistêmica (181750) e controles, Galindo e outros (2001) descobriram que fibroblastos de esclerose sistêmica expunham expressão constitutiva de mRNA e proteína MCP1 aumentada e mostravam uma resposta abrupta ao estresse oxidativo. Em seções da pele com esclerose sistêmica, a expressão da MCP1 foi detectada em fibroblastos, ceratinócitos, e células mononucleares, enquanto estava indetectável na pele normal.
Usando estudos de hibridização em sítio e imuno-histoquímica para a MCP1 em biópsia de espécies de pele, Distler e outros (2001) descobriram que a MCP1 era expressada pelos fibroblastos, ceratinócitos e infiltrados perivasculares através da pele, em áreas envolvidas e não envolvidas, de 10 dos 11 pacientes de esclerose sistêmica, enquanto nenhuma expressão da MCP1 foi encontrada em controles saudáveis. A estimulação com o fator de crescimento derivado das plaquetas (PDGF; veja 173430) resultou em um aumento significativo no mRNA e na proteína MCP1. A atividade quimiotátiva das células mononucleares do sangue periférico nos fibroblastos de esclerose sistêmica sobrenadantes decresceu quando anticorpos bloqueando a MCP1 foram adicionados. Nenhum efeito de MCP1 recombinante na síntese do colágeno de tipo I (veja 120150) foi observado. Distler e outros (2001) sugeriram que a MCP1 pode contribuir para a inciação dos infiltrados inflamatórios na esclerose sistêmica, possivelmente em resposta à estimulação pelo PDGF.
GENÉTICA MOLECULAR
Modi e outros (2003) identificaram três polimorfismos de um só nucleotídeo que formavam um haplótipo de 31 quilobases (H7; veja 158105.0001) expandindo o conjunto do gene CCL2-CCL7 (158106) –CCL11 (6011156) no cromossomo 17q. Os polimorfismos e o haplótipo H7 estavam significativamente protegidos da infecção pelo HIV-1 (veja 609423).
A espinha bífida (182940 – defeito no tubo neural, o precursor do sistema nervoso central nos embriões compreendendo o cérebro e a coluna vertebral) é uma das más formações congênitas mais comuns. A hipertermia inicial no primeiro trimestre, causada por infecção ou febre ou uso de saunas e cintas de aquecimento, está associada com um aumento no risco de espinha bífida em duas vezes (veja Chambers e outros, 1998). Isso sugere que processos relacionados a inflamação e a temperatura corporal aumentada, em particular sinalização por moléculas tais como as quimiocinas, podem estar envolvidos na etiologia da espinha bífida. Um polimorfismo, A(-2518)G, no gene CCL2, controla diferencialmente o nível da proteína MCP1 que os monócitos exportam a seguir ao tratamento com interleucina 1 beta (147720) in vitro (Rovin e outros, 1999). Células com o genótipo homozigoto AA produzem significativamente menos MCP1 do que células com ambos os genótipos AG e GG (Rovin e outros, 1999). Além disso, o genótipo para o polimorfismo A(-2418)G está associado com a severidade da doença da artéria coronariana (CAD) naqueles com CAD estabelecida (Szalai e outros, 2001) e a progreção para a CAD em pacientes com HIV (Alonso-Villaverde e outros, 2004). Jensen e outros (2006) hipotetizaram, por isso, que o polimorfismo no promotor da CCL2 A(-2518)G poderia ser um fator de risco genético materno para a espinha bífida e, especficamente, que o genótipo homozigoto AA materno, por montagem de uma resposta à infecção local ou sistêmica menos vigorosa, conferiria risco excessivo. Eles testaram a hipótese em 469 famílias nas quais ao menos um membro tinha espinha bífida. Seus achados de que o genótipo maternal para o polimorfismo de CCL2 A(-2518)G está associado com a espinha bífida foi o primeiro a envolver um gene relacionado com a imunidade e a inflamação.
Flores-Vilanueva e outros (2005) encontraram um risco aumentado para o desenvolvimento da tuberculose (TB; veja 607948) em mexicanos e coreanos hetrozigotos para a MCP1 -2528G (rs1024611) em comparação com os homozigotos para -2518A. Análises de ELISA mostraram que pacientes de TB homozigotos para -2518G tinham os níveis mais altos de MCP1 no plasma e os níveis mais baixos de IL12p40 (IL12B; 161561) no plasma, e esses valores estavam negativamente correlacionados. A estimulação dos monócitos de homozigotes -2518G saudáveís com antígenos de M.tuberculosis também produziram níveis mais altos de MCP1 e mais baixos de IL12p40 em comparação com os homozigotos -2518A saudáveis. A Adição de anti-MCP1 aumentou a produção de IL12 pelos homozigotos -2518G, enquanto a adição de MCP1 reduziu a produção de IL12 pelos homozigotos -2518A. Flores-Villanueva e outros (2005) concluíram que aqueles cujo genótipo da MCP1 era -2518G produzem alta concentração de MCP1, que inibe a produção de IL12p40 em resposta à M.tuberculosis e aumenta a probabilidade da progressão da infecção na TB para a doença ativa.
Os resultados de Thye e outros (2009) não sustentam uma associação da MCP1 -12581 com a TB.
[OBS.: “Nossos resultados não sustentam uma associação da MCP1 -2518 com a Tuberculose. Na população de Gana, cada polimorfismo adicional de MCP1 foi genotipado. A MCP1 -362C estava associada com resistência à TB na coleção de casos e controles, e em famílias afetadas. O desequilíbrio de ligação (LD) e análises de regressão logística indicam que, na população de Gana, o efeito resulta exclusivamente da variante MCP1 -362, enquanto o efeito da posição -2518 pode ser explicado em parte por seu desequilíbrio de ligação com a posição -362.” PMID: 18940815]
MODELO ANIMAL
Lu e outros (1998) geraram camundongos com ruptura mirada do gene MCP1. A despeito dos números normais de leucócitos circulantes e macrófagos residentes, os camundongos Mcp1 -/- era especificamente incapazes de recrutar monócitos 72 horas depois da administração intraperitoneal de tioglicolato. Similarmente, a acumulação de monócitos F4/80+ em lesões típicas de hipersensibilidade expostas estava diminuída, embora a resposta em expansão fosse normal. O desenvolvimento de granulomas (nódulos inflamatórios) secudários pulmonares em resposta a ovos de Schistosoma Mansoni era abrupta em camundongos Mcp1 -/-, bem como a expressão de IL4 (147780), IL5 (147850), e o interferon gama em esplenócitos (células do baço). Em contraste, os camundongos Mcp1 -/- eram indistinguíveis dos camundongos de tipo selvagem em sua capacidade de remover a Micobacterium tuberculosis. Esses dados indicaram que a MCP1 é unicamente essencial para o recrutamento de monócitos em vários modelos inflamatórios ‘in vivo’ e que influencia a expressão de citocinas relacionadas às respostas de células T auxiliares.
O recrutamento de monócitos do sangue para dentro do sub-endotélio arterial é um dos primeiros estágios na aterogênese. A MCP1, uma quimiocina CC (ligante do motivo CC) é um sinal aceitavelmente envolvido nesse processo. Para testar o papel da MCP1 na aterogênese, Gu e outros (1998) geraram camundongos deficientes no receptor de lipoproteína de baixa densidade (LDL) que também eram deficientes para Mcp1 e os fartaram com dieta rica em colesterol. A despeito de terem a mesma quantidade total e fracionada de colesterol no soro que os camundongos deficientes em receptor de LDL mas com os alelos de Mcp1 de tipo selvagem, os camundongos deficientes no receptor de LDL e na Mcp1 tivereram 83% menos deposição de lipídeos por toda a parte de suas aortas. Consistente com as propriedades da MCP1, quimioatrativas do monócito, os camundongos deficientes compostos também tinham menos macrófagos nas paredes de suas aortas. Assim, a MCP1 desempenha um papel único e cruscial na iniciação da aterosclerose. Achados comparáveis foram relatados por Gosling e outros (1999), os quais relataram que a ausência do gene Mcp1 em camundongos transgênicos sobre-expressando a apopoliproteína humana B proporcionaram proteção dramática ao recrutamento do macrófago e formação da lesão aterosclerótica, sem alterar o metabolismo da lipoproteína.
Gu e outros (2000) demonstraram que camundongos deficientes em Mcp1 eram incapazes de montar respostas de célula auxiliar de tipo 2 (TH2). Células do linfonodo de camundongos Mcp1 -/- imunizados sintetizaram níveis extremamente baixos de interleucina 4, interleucina 5 e interleucina 10 (124092) mas quantidades normais de interferon gama e interleucina 2. Consequentemente, esses camundongos não conseguiam fazer a interrupção da sub-classe de imunoglobulina que é característica das respostas de TH2 e eram resistentes à Leishmania major. Os efeitos observados foram direcionados além do que o devido à migração das células anormais, porque o tráfego das células T virgens está impassível nos camundongos Mcp1 -/- a despeito da presença das células expressando Mcp1 nos órgãos linfóides secundários do camundongo de tipo selvagem. Gu e outros (2000) concluíram que a MCP1 influencia ambas a imunidade inata, através de efeitos nos monócitos e a imunidade adaptativa através do controle da polarização da célula T auxiliar.
Ambati e outros (2003) descobriram que camundongos carecendo tanto de Mcp1 ou do seu receptor, Ccr2 (601267), desenvolveram características fundamentais de degeneração macular relacionada com a idade (ARMD ; veja 153800), incluindo a acumulação de lipofuscina [grânulos de pigmento acastanhado que representam os resíduos da digestão lipossomial contendo lipídios e considerados um dos pigmentos senescentes ou de “desgaste” encontrados no fígado, rim, músculo cardíaco, supra-renal e células ganglionares; Stedman”] em, e abaixo da drusa da mácula [excrecências da membrana de Bruch que produzem uma janela no epitélio pigmentar da retina e são uma característica de degeneração retiniana macular relacionada à idade; Stedman], o epitélio pigmentado da retina (RPE), atrofia do foto-receptor, e neovascularização coroidal. Em adição existia uma acumulação de componentes do complemento relacionada com a idade e IgG no epitélio pigmentado da retina dos camundongos nocauteados, possivelmente refletindo a disfunção no recrutamento dos macrófagos.
Zhou e outros (2006) mostraram ‘in vitro’ que a ligação da MCP1 ao CCR2 induziu a transcrição do fator ZC3H12A (610562- Proteína 12A Contendo Domínio CCCH de Dedos de Zinco – A ZC3H12A é uma proteína induzida por CCL2 que atua como um ativador transcricional e causa a morte celular de cadiomiócitos, possivelmente por via da indução de genes associados com a apoptose.) que é envolvida na apoptose. Em camundongos transgênicos expressando MCP1 em cadiomiócitos, o qual é um modelo de falência cardíaca a seguir à inflamação cardíaca, eles encontraram expressão aumentada de ZC3H12A, aumento da morte celular e acumulação da proteína ZC3H12A nos vacúolos do miocárdio, característicos tanto da falência cardíaca humana quanto do camundongo.
VARIANTES ALÉLICAS
1-RESISTÊNCIA AO VÍRUS DA IMUNODEFICIÊNCIA HUMANA DE TIPO 1
Modi e outros (2003) genotiparam nove SNPs expandindo o conjunto dos genes CCL2-CCL7(158106)-CCL11(601156) no cromossomo 17q em mais de 3.000 amostras de DNA de cinco sub-grupos de AIDS (veja 609423). Extensivo desequilíbrio de ligação foi observado, particularmente para três SNPs, -2136T no promotor do CCL2, 767G no íntron 1 do gene CCL2, e -1385A no promotor do CCL11, que formavam um hapótipo de 31 quilobases (H7) contendo os três genes. As freqüências desses SNPs e o haplótipo H7 estavam significativamente elevads nos indivíduos não infectados repetidamente expostos ao HIV-1 através de comportamento sexual de alto risco ou contaminados por produtos do sangue. Já que essas quimiocinas não se ligam aos correceptores primários do HIV-1, o CCR5 (601373) ou o CXCR4 (162643), Modi e outros (2003) propuseram que a influência do haplótipo H7 na transmissão do HIV-1 pode resultar da ativação do sistema imune mais do que do blqueio do receptor.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=158105
domingo, 28 de março de 2010
308380 RECEPTOR GAMMA DE INTERLEUCINA 2; IL2RG
ANTÍGENO CD132; CD132
Lócus do Gene Mapeado Xq13
TEXTO
DESCRIÇÃO
Citocinas são potentes mediadores solúveis que regulam a homeostase do sistema imune. O IL2RG (receptor gama da interleucina 2) é conhecido como a cadeia gama comum a receptor de interleucina, ou gama-c, porque ele heterodimeriza com ao menos seis cadeias alfa receptoras de interleucina únicas em especificidade à citocina, IL2RA (omim 147730), IL4RA (omim 147781), IL7RA (omim 146661), IL9RA (300007), IL15RA (601070) e IL21RA (605383), para formar complexos receptores distintos para as citocinas IL2 (14780), IL4 (147780), IL7 (146660), IL9 (146931), IL15 (600554) e IL21 (605384), respectivamente, Os complexos receptores de IL2 e de IL21 são heterodímeros que também inclúem uma cadeia beta compartilhada, IL2RB/IL15RB (146710) (Brandt e outros, 2007).
CLONAGEM
A IL2 afeta o crescimento e a diferenciação das células T, células B e células matadoras naturais (NK), células de glioma (células que formam o tecido intersticial do cérebro, da medula espinal, da glândula pineal, da neuro-hipófise e da retina), e células da linhagem dos monócitos após interação específica com seus receptores. O receptor de IL2 (IL2R) consiste de duas sub-unidades, alfa (IL2RA) e beta (IL2RB). Tekeshita e outros (1992) identificaram uma terceira sub-unidade do IL2R, a cadeia gama, e isolaram o cDNA correspondente de uma linha de célula T humana. A proteína deduzida em 369 aminoácidos tem uma massa molecular de 39,9 quilo-dáltons e mostra similaridade seqüencial com membros da família dos receptores de citocina. Análises de pigmentação Northern detectaram um mRNA transcrito dominante de 1,8 quilo-bases nas células T e B humanas; um segundo mRNA transcrito de 3,6 quilo-bases também foi detectado. Nenhum mRNA de IL2RG transcrito foi detectado em células não linfóides, tais como pró-monócitos, células epiteliais ou hepatócitos.
ESTRUTURA DO GENE
Noguchi e outros (1993) determinaram que o gene IL2RG contém oito éxons e se expande aproximadamente por 4,2 quilo-bases. Análises de pigmentação Southern sugeriram que o gene está presente em uma única cópia.
Puck e outros (1993) seqüenciaram o gene da IL2RG e elucidaram a organização genômica.
MAPEAMENTO
Por estudo de células somáticas híbridas, Noguchi e outros (1993) e Puck e outros (1993) independentemente mapearam o gene IL2RG no cromossomo Xq13. Relacionamentos com marcadores em estudos de ligação sugeriram que o IL2RG e a XSCID, o lócus para a imunodeficiência combinada severa ligada ao X (300400), tinham a mesma localização.
Por fluorescência em sítio de hibridização e amplificação por PCR dos DNAs das células somáticas híbridas, Puck e outros (1993) mapearam o gene IL2RG em Xq13.1.
Cao e outros (1993) localizaram o gene Il2rg murino no cromossomo X entre Rsvp e Plp e demonstraram que um defeito no gene não é responsável pela mutação ligada ao X, a qual mepeia na mesma região; veja 300300 (Cinase da célula B progenitora – cinase de tirosina da agamaglobulinemia Xq21.2-q23).
FUNÇÃO DO GENE
Estudos da expressão funcional por Takeshita e outros (1992) mostraram que a cadeia gama do receptor de IL2 era necessária para a formação de receptores de IL2 de alta e intermediária afinidades, os quais consistem de hetero-trímeros alfa-beta-gama e hetero-dímeros beta-gama, respectivamente. Takeshita e outros (1992) concluítam que a cadeia gama é um componente indispensável do receptor funcional de IL2.
A sub-unidade gama do receptor de IL2 é uma sub-unidade também para o receptor de IL4 e do receptor de IL7, isto é, é um componente comum compartilhado de ao menos três receptores de citocina. A designação “cadeia gama comum” (gama-c) foi proposta (Kondo e outros, 1993; Noguchi e outros, 1993; Russell e outros, 1993).
Russell e outros (1993) sugeriram que a sub-unidade gama-c pode ser compartilhada com o receptor de interleucina 9. O compartilhamento da sub-unidade gama por vários receptores explicou por que os humanos e os camundongos que carecem inteiramente de IL2 apresentam sintomas mais moderados do que aqueles com deficiência de IL2RG.
Sharf e outros (1997) estabeleceram que a cadeia gama é compartilhada por cinco complexos receptores de interleucina: IL2, IL4, IL7, IL9 e IL15.
Asao e outros (2001) mostraram que a IL21 liga-se ao IL21R em linhas celulares deficientes em IL2RG, mas falha em transferir sinais. Nas células que expressam a IL2RG, a ligação e ativação de JAK1 (147795), JAK3 (600173), STAT1 (600555) e STAT3 (102582) ocorre, indicando que a IL2RG é uma sub-unidade indispensável do complexo IL21R funcional.
Lamaze e outros (2001) bloquearam seletivamente a endocitose dependente de clatrina [principal constituinte de uma rede poliédrica de proteínas que reveste as membranas (vesículas) e depressões revestidas das células eucarióticas, parecendo envolvida na secreção de proteínas; Stedman] (veja 118960) usando mutantes de EPS15 (600051) dominantes negativos e mostraram que a endocitose de transferrina (190000) mediada por clatrina era inibida, enquanto a endocitose dos IL2Rs procedeu normalmente.
Experimentos ultra-estruturais e bioquímicos mostraram que a endocitose dos IL2Rs independentes de clatrina existia constitutivamente em linfócitos e era casada com sua associação com domínios de membrana resistentes a detergente. A endocitose independente de clatrina requereu dinamina (veja 602377) e era especificamente regulada pela família das GTPases Rho (veja 604980). Esses resultados definiram novas propriedades da endocitose mediada por receptor e estabeleceram que o IL2R é internalizado eficientemente através da via independente de clatrina.
Usando citometria de fluxo, Corrigall e outros (2001) detectaram a expressão de um IL2R funcional de afinidade intermediária composto somente de IL2RB e IL2RG em sinoviócitos de tipo fibroblasto (FLS) obtidos de pacientes de artrite reumatóide e osteo-artrite. A adição de IL2 recombinante, IL1B (147720) ou TNFA (191160) independentemente não sobre-regulou a expressão dos receptores no FLS, mas a IL2 ou a IL1B aumentou significativamente a expressão de proteínas fosforiladas por tirosina intracelulares e a produção de MCP1 (158105). Corrigall e outros (2001) propuseram que a MCP1 na membrana sinovial serve para recrutar macrófagos e perpetuar a inflamação nas juntas de pacientes com artrite reumatóide.
FEIÇÕES BIOQUÍMICAS
Estrutura Cristalina
Wang e outros (2005) relataram a estrutura cristalina do conjunto completo dos complexos ternários de sinalização de IL4 e de IL13 (147683) de tipo I (IL4RA/IL2RG/IL4) e de tipo II (IL4RA/IL13RA1/IL4 e IL4RA/IL13RA1/IL13) ao nível de 3,0 angstrons. Eles notaram que o complexo receptor de tipo I é mais ativo no desenvolvimento de Th2 reguladoras, enquanto o complexo receptor de tipo II não é encontrado nas células T e é mais ativo nas células reguladoras que mediam a hiper-sensibilidade à via aérea e secreção de muco. O complexo de tipo I revelou uma base estrutural para a habilidade da IL2RG reconhecer seis diferentes citocinas para IL2RG.
GENÉTICA MOLECULAR
Em três pacientes do sexo masculino não aparentados com imunodeficiência combinada severa ligada ao X (300400), Noguchi e outros (1993) identificaram três mutações diferentes no gene IL2RG.
Em quatro homens afetados com SCID não parentes, Puck e outros (1993) identificaram mutações únicas no gene IL2RG.
Pepper e outros (1995) descobriram que das quarenta mutações na IL2RG encontradas em homens não aparentados com SCID, seis eram mutações pontuais no dinucleotídeo CpG nos resíduos de cDNA 690-691 codificadores do aminoácido arginina na posição 226. Esse resíduo jaz no domínio extracelular da proteína em uma região previamente não reconhecida por ser significativamente conservada na família dos genes de receptores de citocina, onze aminoácidos a montante do motivo WSXWS altamente conservado. Três instâncias de mutação adicionais em outro dinucleotídeo CpG no resíduo 879 do cDNA produzia um sinal de terminação pré-maturo no domínio intracelular da IL2RG, resultando na perda do domínio intracelular homólogo a SH2 conhecido por ser essencial para a sinalização a partir do complexo receptor de IL2. Pepper e outros (1995) estabeleceram que mutações nesses dois pontos quentes constituíam mais de 20% de todas as mutações na XSCID.
Leonard (1996) proporcionou uma revisão das bases moleculares da SCID ligada ao X com uma listagem de mutações indentificadas no gene IL2RG. Fugmann e outros (1998) estudaram o gene IL2RG em 31 pacientes com SCID. Entre onze pacientes com XSCID, dez diferentes mutações foram identificadas no gene IL2RG, incluindo oito novas mutações.
Em um paciente com imunodeficiência combinada ligada ao X (312863), Sharfe e outros (1997) identificaram uma mutação no gene IL2RG, a qual resultava em uma proteína que era suficientemente estável para ser expressada na superfície da célula. Embora clinicamente imunodeficiente, o paciente tinha números normais de células T e B periféricas, respondia normalmente ao estímulo mitogênico, e tinha uma glândula do Timo normal. Enquanto o repertório do receptor de célula T parecia completo, sugerindo uma diferenciação normal das células T, as células T do paciente demonstravam uma habilidade reduzida em ligar IL2 resultando na imunodeficiência.
Cacalano e Johnston (1999) revisaram a sinalização da IL2 em relação à imunodeficiência herdada. Provas genéticas formais de que os componentes do IL2R são críticos para o desenvolvimento da célula T vêm com a identificação de pacientes carentes tanto de IL2RG ou de JAK3 (600173). Esses pacientes apresentaram-se com fenotipicamente idênticas SCIDs negativos para NK/ positivos para célula B/ negativos para células T, herdadas como uma desordem recessiva ligada ao X ou autossômica recessiva (600802), respectivamente.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=308380
ANTÍGENO CD132; CD132
Lócus do Gene Mapeado Xq13
TEXTO
DESCRIÇÃO
Citocinas são potentes mediadores solúveis que regulam a homeostase do sistema imune. O IL2RG (receptor gama da interleucina 2) é conhecido como a cadeia gama comum a receptor de interleucina, ou gama-c, porque ele heterodimeriza com ao menos seis cadeias alfa receptoras de interleucina únicas em especificidade à citocina, IL2RA (omim 147730), IL4RA (omim 147781), IL7RA (omim 146661), IL9RA (300007), IL15RA (601070) e IL21RA (605383), para formar complexos receptores distintos para as citocinas IL2 (14780), IL4 (147780), IL7 (146660), IL9 (146931), IL15 (600554) e IL21 (605384), respectivamente, Os complexos receptores de IL2 e de IL21 são heterodímeros que também inclúem uma cadeia beta compartilhada, IL2RB/IL15RB (146710) (Brandt e outros, 2007).
CLONAGEM
A IL2 afeta o crescimento e a diferenciação das células T, células B e células matadoras naturais (NK), células de glioma (células que formam o tecido intersticial do cérebro, da medula espinal, da glândula pineal, da neuro-hipófise e da retina), e células da linhagem dos monócitos após interação específica com seus receptores. O receptor de IL2 (IL2R) consiste de duas sub-unidades, alfa (IL2RA) e beta (IL2RB). Tekeshita e outros (1992) identificaram uma terceira sub-unidade do IL2R, a cadeia gama, e isolaram o cDNA correspondente de uma linha de célula T humana. A proteína deduzida em 369 aminoácidos tem uma massa molecular de 39,9 quilo-dáltons e mostra similaridade seqüencial com membros da família dos receptores de citocina. Análises de pigmentação Northern detectaram um mRNA transcrito dominante de 1,8 quilo-bases nas células T e B humanas; um segundo mRNA transcrito de 3,6 quilo-bases também foi detectado. Nenhum mRNA de IL2RG transcrito foi detectado em células não linfóides, tais como pró-monócitos, células epiteliais ou hepatócitos.
ESTRUTURA DO GENE
Noguchi e outros (1993) determinaram que o gene IL2RG contém oito éxons e se expande aproximadamente por 4,2 quilo-bases. Análises de pigmentação Southern sugeriram que o gene está presente em uma única cópia.
Puck e outros (1993) seqüenciaram o gene da IL2RG e elucidaram a organização genômica.
MAPEAMENTO
Por estudo de células somáticas híbridas, Noguchi e outros (1993) e Puck e outros (1993) independentemente mapearam o gene IL2RG no cromossomo Xq13. Relacionamentos com marcadores em estudos de ligação sugeriram que o IL2RG e a XSCID, o lócus para a imunodeficiência combinada severa ligada ao X (300400), tinham a mesma localização.
Por fluorescência em sítio de hibridização e amplificação por PCR dos DNAs das células somáticas híbridas, Puck e outros (1993) mapearam o gene IL2RG em Xq13.1.
Cao e outros (1993) localizaram o gene Il2rg murino no cromossomo X entre Rsvp e Plp e demonstraram que um defeito no gene não é responsável pela mutação ligada ao X, a qual mepeia na mesma região; veja 300300 (Cinase da célula B progenitora – cinase de tirosina da agamaglobulinemia Xq21.2-q23).
FUNÇÃO DO GENE
Estudos da expressão funcional por Takeshita e outros (1992) mostraram que a cadeia gama do receptor de IL2 era necessária para a formação de receptores de IL2 de alta e intermediária afinidades, os quais consistem de hetero-trímeros alfa-beta-gama e hetero-dímeros beta-gama, respectivamente. Takeshita e outros (1992) concluítam que a cadeia gama é um componente indispensável do receptor funcional de IL2.
A sub-unidade gama do receptor de IL2 é uma sub-unidade também para o receptor de IL4 e do receptor de IL7, isto é, é um componente comum compartilhado de ao menos três receptores de citocina. A designação “cadeia gama comum” (gama-c) foi proposta (Kondo e outros, 1993; Noguchi e outros, 1993; Russell e outros, 1993).
Russell e outros (1993) sugeriram que a sub-unidade gama-c pode ser compartilhada com o receptor de interleucina 9. O compartilhamento da sub-unidade gama por vários receptores explicou por que os humanos e os camundongos que carecem inteiramente de IL2 apresentam sintomas mais moderados do que aqueles com deficiência de IL2RG.
Sharf e outros (1997) estabeleceram que a cadeia gama é compartilhada por cinco complexos receptores de interleucina: IL2, IL4, IL7, IL9 e IL15.
Asao e outros (2001) mostraram que a IL21 liga-se ao IL21R em linhas celulares deficientes em IL2RG, mas falha em transferir sinais. Nas células que expressam a IL2RG, a ligação e ativação de JAK1 (147795), JAK3 (600173), STAT1 (600555) e STAT3 (102582) ocorre, indicando que a IL2RG é uma sub-unidade indispensável do complexo IL21R funcional.
Lamaze e outros (2001) bloquearam seletivamente a endocitose dependente de clatrina [principal constituinte de uma rede poliédrica de proteínas que reveste as membranas (vesículas) e depressões revestidas das células eucarióticas, parecendo envolvida na secreção de proteínas; Stedman] (veja 118960) usando mutantes de EPS15 (600051) dominantes negativos e mostraram que a endocitose de transferrina (190000) mediada por clatrina era inibida, enquanto a endocitose dos IL2Rs procedeu normalmente.
Experimentos ultra-estruturais e bioquímicos mostraram que a endocitose dos IL2Rs independentes de clatrina existia constitutivamente em linfócitos e era casada com sua associação com domínios de membrana resistentes a detergente. A endocitose independente de clatrina requereu dinamina (veja 602377) e era especificamente regulada pela família das GTPases Rho (veja 604980). Esses resultados definiram novas propriedades da endocitose mediada por receptor e estabeleceram que o IL2R é internalizado eficientemente através da via independente de clatrina.
Usando citometria de fluxo, Corrigall e outros (2001) detectaram a expressão de um IL2R funcional de afinidade intermediária composto somente de IL2RB e IL2RG em sinoviócitos de tipo fibroblasto (FLS) obtidos de pacientes de artrite reumatóide e osteo-artrite. A adição de IL2 recombinante, IL1B (147720) ou TNFA (191160) independentemente não sobre-regulou a expressão dos receptores no FLS, mas a IL2 ou a IL1B aumentou significativamente a expressão de proteínas fosforiladas por tirosina intracelulares e a produção de MCP1 (158105). Corrigall e outros (2001) propuseram que a MCP1 na membrana sinovial serve para recrutar macrófagos e perpetuar a inflamação nas juntas de pacientes com artrite reumatóide.
FEIÇÕES BIOQUÍMICAS
Estrutura Cristalina
Wang e outros (2005) relataram a estrutura cristalina do conjunto completo dos complexos ternários de sinalização de IL4 e de IL13 (147683) de tipo I (IL4RA/IL2RG/IL4) e de tipo II (IL4RA/IL13RA1/IL4 e IL4RA/IL13RA1/IL13) ao nível de 3,0 angstrons. Eles notaram que o complexo receptor de tipo I é mais ativo no desenvolvimento de Th2 reguladoras, enquanto o complexo receptor de tipo II não é encontrado nas células T e é mais ativo nas células reguladoras que mediam a hiper-sensibilidade à via aérea e secreção de muco. O complexo de tipo I revelou uma base estrutural para a habilidade da IL2RG reconhecer seis diferentes citocinas para IL2RG.
GENÉTICA MOLECULAR
Em três pacientes do sexo masculino não aparentados com imunodeficiência combinada severa ligada ao X (300400), Noguchi e outros (1993) identificaram três mutações diferentes no gene IL2RG.
Em quatro homens afetados com SCID não parentes, Puck e outros (1993) identificaram mutações únicas no gene IL2RG.
Pepper e outros (1995) descobriram que das quarenta mutações na IL2RG encontradas em homens não aparentados com SCID, seis eram mutações pontuais no dinucleotídeo CpG nos resíduos de cDNA 690-691 codificadores do aminoácido arginina na posição 226. Esse resíduo jaz no domínio extracelular da proteína em uma região previamente não reconhecida por ser significativamente conservada na família dos genes de receptores de citocina, onze aminoácidos a montante do motivo WSXWS altamente conservado. Três instâncias de mutação adicionais em outro dinucleotídeo CpG no resíduo 879 do cDNA produzia um sinal de terminação pré-maturo no domínio intracelular da IL2RG, resultando na perda do domínio intracelular homólogo a SH2 conhecido por ser essencial para a sinalização a partir do complexo receptor de IL2. Pepper e outros (1995) estabeleceram que mutações nesses dois pontos quentes constituíam mais de 20% de todas as mutações na XSCID.
Leonard (1996) proporcionou uma revisão das bases moleculares da SCID ligada ao X com uma listagem de mutações indentificadas no gene IL2RG. Fugmann e outros (1998) estudaram o gene IL2RG em 31 pacientes com SCID. Entre onze pacientes com XSCID, dez diferentes mutações foram identificadas no gene IL2RG, incluindo oito novas mutações.
Em um paciente com imunodeficiência combinada ligada ao X (312863), Sharfe e outros (1997) identificaram uma mutação no gene IL2RG, a qual resultava em uma proteína que era suficientemente estável para ser expressada na superfície da célula. Embora clinicamente imunodeficiente, o paciente tinha números normais de células T e B periféricas, respondia normalmente ao estímulo mitogênico, e tinha uma glândula do Timo normal. Enquanto o repertório do receptor de célula T parecia completo, sugerindo uma diferenciação normal das células T, as células T do paciente demonstravam uma habilidade reduzida em ligar IL2 resultando na imunodeficiência.
Cacalano e Johnston (1999) revisaram a sinalização da IL2 em relação à imunodeficiência herdada. Provas genéticas formais de que os componentes do IL2R são críticos para o desenvolvimento da célula T vêm com a identificação de pacientes carentes tanto de IL2RG ou de JAK3 (600173). Esses pacientes apresentaram-se com fenotipicamente idênticas SCIDs negativos para NK/ positivos para célula B/ negativos para células T, herdadas como uma desordem recessiva ligada ao X ou autossômica recessiva (600802), respectivamente.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=308380
Baixa Estatura em XSCID Parcialmente Corrigida – Resposta Sub-optimal ao Hormônio de Crescimento
Suk See De Ravin, MD,1 Elaine Shum, BSc,1 Kol A. Zarember, PhD,1 Geoffrey Rezvani, MD,2* Ron G. Rosenfeld, MD,3 Constantine A. Stratakis, MD,2,4 and Harry L. Malech, MD1
RESUMO
ARGUMENTO
A imunodeficiência severa combinada ligada ao X (XSCID) resulta de defeitos numa cadeia gama do receptor de citocina comum (ƴc) requerido para a sinalização por receptores das ILs 2, 4, 7, 9 , 15 e 21. Em seguida ao transplante de medula óssea haplo-idêntico sem condicionamento mielóide para SXCID, a maioria dos pacientes atinge uma reconstituição parcial frequentemente limitada a linfócitos T. Muitos pacientes parcialmente corrigidos manifestam extrema baixa estatura (< 5%). Relatos prévios tem implicado o ƴc na sinalização do receptor do hormônio de crescimento (GH), assim a severa falência do crescimento na XSCID pode estar relacionada a defeitos subjacentes ao ƴc.
OBJETIVO
Avaliar o emprego do fator de crescimento de tipo insulina(IGF-1)/GH em três crianças com XSCID e reconstituição imune parcial com profundo débito no crescimento.
MÉTODOS
O teste de geração de IGF-1 foi desempenhado pela administração de GH recombinante subcutâneo por cinco dias, e pela mensuração dos níveis de IGF-1 no soro antes da injeção de GH, e nos quinto e oitavo dias.
RESULTADOS
O estudo do emprego de somatotrópico revelou produção profundamente diminuída de IGF-1 seguindo-se ao desafio com rGH em todos os três pacientes.
CONCLUSÃO
Os dados indicam que o emprego de GH/IGF-1 nesses pacientes parcialmente corrigidos de XSCID com baixa estatura severa está profundamente diminuído e sustenta estudos prévios que sugerem que o defeito subjacente ao ƴc possa contribuir para o severo débito do crescimento na XSCID. Isso sustenta um papel para o ƴc defeituoso na baixa estatura extrema da XSCID, e emerge a possibilidade do tratamento com IGF-1 recombinante para superar esse defeito.
INTRODUÇÃO
A imunodeficiênia combinada severa ligada ao X (XSCID) devida ao defeito da cadeia gama do receptor de citocina comum ƴc é caracterizada por linfócitos T e células matadoras naturais (NK) poucas ou ausentes, e número normal de linfócitos B não-funcionais. Devido a sua deficiência imune profunda, a maioria dos pacientes com XSCID não sobrevive além da infância a menos que recebam transplante de células tronco hematopoiéticas alogênicas (HSCT), ou mais recentemente, terapia genética ex vivo com células tronco autólogas. Embora os melhores resultados ocorram com doação de parentes com HLA compatível, mais de 75% dos pacientes carecem de parentesco combinado, e por isso recebem enxerto de HLA haplo-idêntico de um parente. Na década passada, uma única estratégia usando-se HSC (células tronco hematopoiéticas) esgotadas para células T para transplante sem prévio condicionamento da medula tem sido um padrão de tratamento para a maioria dos pacientes com XSCID. Os recebedores do enxerto haplo-idêntico têm uma sobrevivência de 60 a 70%, considerando-se melhor se os pacientes forem transplantados antes dos três meses de idade. Muitos sobreviventes ao transplante haplo-idêntico atingem somente uma reconstituição imune parcial; retendo o enxerto doado apenas no compartimento dos linfócitos T; e requerendo globulina imune intravenosa (IVIG) crônicamente e antibióticos profiláticos.
[OBS.: Os resultados do tratamento de imunodeficiência severa de linfócitos T por meio de transplante de células-tronco hematopoiéticas (HSC) têm melhorado. Transplantes haplo-idênticos de células T esgotadas são bem sucedidos se não houver doador de HLA idêntico. Os métodos para remover os linfócitos T incluem a adição de anticorpos anti-CD52 e seleção de HDC CD34(+). PMID 18086494]
Muitos dos sobreviventes de longo prazo das células T esgotadas, com transplantes haplo-idênticos abordam a adolescência agora com óbvio débito no crescimento. Frequentemente isso é manifestado pela severa baixa estatura que geralmente toma lugar nesses indivíduos abaixo da média em cinco por cento por idade. Muitos deles podem experimentar problemas médicos que incluem infecções sinopulmonares (relativo aos seios paranasais e às vias aéreas pulmonares) recorrentes, doenças auto-imunes e alo-imunes. Entretanto, em alguns casos, a severidade da baixa estatura parece fora da proporção da história clínica do estado de infecção e de nutrição. Isso ergue a possibilidade de que a baixa estatura observada nessas crianças possa ser em parte a manifestação do mecanismo molecular da doença devido ao defeito subjacente ao ƴc mais do que apenas secundária às infecções ou disfunção gastro-intestinal.
A sub-unidade de cadeia gama comum (ƴc) é requerida para a sinalização por receptores de múltiplas citocinas, chamadas ILs 2, 4, 7, 9, 15 e 21. Além disso, um relato recente também sugeriu um papel para o γc na resposta celular ao hormônio de crescimento (GH). Clinicamente, as respostas ao GH podem ser avaliadas pelo teste de geração do fator de crescimento de tipo insulina (IGF-1) usado para avaliação das crianças com baixa estatura. O IGF-1 á um hormônio essencial de sinalização a jusante produzido em resposta ao estímulo do receptor de GH (GHR). O IGH-1 age nos condrócitos (célula cartilaginosa que não se divide) nas placas das epifisárias (epífise é a parte de um osso desenvolvida a partir de um centro de ossificação distinto da diáfise e separado desta por uma camada de cartilagem. Diáfise é uma estrutura alongada semelhante a um bastão como parte de um osso longo entre as extremidades epifisárias. Stedman) efetivando o crescimento em altura, respostas anabólicas (produção de compostos complexos a partir de compostos menores e mais simples), e síntese protéica. Nós apresentamos neste relato três meninos (com idade entre 12 e 15 anos) com extrema baixa estatura que demonstraram todos produção anormal de IGF-1 em resposta a alta dosagem de GH. Enquanto doenças crônicas e nutrição pobre podem certamente resultar em crescimento diminuído, a produção anormal de IGF-1 em resposta à aplicação de GH proporciona sustentação clínica direta para o papel fisiológico da γc na sinalização do GH. Nós hipotetizamos que o defeito subjacente da γc pode ser em parte responsável pela pequena estatura observada profundamente em muitos pré-adolescentes e adolescentes pacientes de XSCID.
RELATÓRIOS DE PACIENTES
O paciente 1 tem 14 anos de idade com uma variante da XSCID que resulta na produção de quantidades vestigiais de γc. A despeito de quatro tentativas de transplante de medula óssea haplo-idêntica, com células T depletadas, o enxerto falhou. Os problemas médicos dele após o transplante incluíam infecções respiratórias recorrentes, urticária na pele, alopecia (ausência ou perda de cabelo), estreitamento do esôfago, e diarréia crônica. Ele foi inscrito no nosso protocolo aos onze anos de idade aprovado pelo nosso IRB para terapia genética “ex-vivo”, recebendo uma única dose de células-tronco CD34+ do sangue periférico mobilizadas, autólogas, transduzidas com retrovírus de γc. Baixos níveis de marcadores genéticos (de 4 a 5% de células T) mantidos foram atingidos, mas não estavam associados com a expansão das células corrigidas nem com melhora mensurável nas medidas de função de célula T “ex vivo”. Estudos de quimerismo ambos antes e depois da terapia genética não demonstraram nenhuma célula doadora detectável e somente células do hospedeiro derivadas de células T e B e células mielóides. Ao mesmo tempo em que houve alguma melhora clínica objetiva na eczema, alopecia e diarréia, ele continuava a requerer imunoglobulina intravenosa (IVIG), antibióticos profiláticos (aciclovir, fluconazole, trimetoprim-sulfametoxazol [combinação farmacológica que consiste em um inibidor de diidrofolato redutase e um agente anti-bacteriano sulfonamida; Stedman]), e baixa dose de prednisona [análogo desidrogenado da cortisona que inibe a proliferação de linfócitos; Stedman] (2mg/doa; 0,1mg/kg) para controle da diarréia. Sua taxa de crescimento não melhorou após a terapia genética, com altura de 124,6 cm e peso de 21,7 kg significativamente abaixo do quinto percentual de sua idade cronológica de quatorze anos e cinco meses. Sua idade óssea era de sete anos, e ele tinha um previsão de altura parental média de 183,1 cm. Sua linha de base de nível de GH era de 5,8 ng/μL (normal 0,0 a 5,0 ng/μL). No momento em que ele ficou clinicamente estável e livre de infecções, um teste abreviado de geração de IGF-1 foi desempenhado. Alta dose de hormônio de crescimento recombinante (rGH) (0,05 mg/kg/dia) foi administrado subcutâneamente por cinco dias, e os níveis de IGF-1 medidos nos dias 0 (linha de base), 5 e 8. Uma pobre resposta de IGF-1 foi demonstrada.
O paciente 2 tem doze anos de idade com XSCID e recebeu dois transplantes haplo-idênticos alcançando sustentado enxerto doador de números sub-normais e função de linfócitos T. Após transplante, ele experimentou recorrentes infecções sino-pulmonares (relativo aos seios paranasais e às vias aéreas pulmonares), alopecia, eczema (termo genérico para designar condições inflamatórias da pele, particularmente com vesiculações no estágio agudo, tipicamente eritematosas, edematosas, papulares e crostosas; Stedman) e diarréia crônica. Nutrição gastronômica suplementar foi usada em uma tentativa de aumentar o crescimento. Aos dez anos de idade, a terapia genética foi desempenhada sob o mesmo protocolo do paciente 1. A marcação genética ocorreu em número maior ou igual a 95% das suas células T próprias com significativo aumento no número e função de suas células T. O quimerismo demonstrou 88% de linfócitos T do hospedeiro e 12% de lifnócitos T doados, mas somente linfócitos B e células mielóides derivados do hospedeiro. Ele continua sendo suplementado com IVIG e toma antibióticos profiláticos (trimetoprim-sulfametoxazol) sem nenhum corticóide. Clinicamente, ele tem estado livre de infecções e da necessidade de suplementação alimentar, mas tem ganhado muito pouca altura. Sua altura era de 125,5 cm e peso de 24 kg, ambos menores do que o quinto percentual em uma idade cronológica de doze anos e dois meses, com uma altura média parental prevista de 174,2 cm. Ele também é pré-púbere, com uma idade óssea de dez anos. Neste paciente também, uma resposta de IGF-1 muito pobre foi demonstrada após o desafio com rGH. Sua linha de base de nível de GH era de 3,8 ng/μL (normal 0,0 a 5,0 ng/μL).
O paciente 3 é um rapaz de quinze anos de idade com XSCID que foi transplantado aos nove meses de idade sem condicionamento medular. A seguir ao BMT (transplante de medula óssea), ele desenvolveu doença de enxerto versus hospedeiro envolvendo seu sistema gastro-intestinal, seguida de anemia hemolítica, ambas as quais resolvidas com terapia de prednisona oral. Devido ao aumento recente no requerimento de IVIG e sintomas abdominais, uma endoscopia foi realizada e a biópsia gastro-intestinal revelou atrofia vilosa (vilo é uma projeção a partir da superfície, especialmente da mucosa. Stedman). Esse achado, em adição ao seu genótipo HLA DQ2 e DQ8 prontificou o diagnóstico de doença celíaca. Esta é controlada correntemente com uma dieta sem glútem. Ele está clínicamente bem, com a sinusite crônica sendo o principal problema médico existente. Além dos suplementos de globulina gama, ele também recebe trimetoprim-sulfametoxazol para profilaxia, mas não tem sido regular com corticorsteróides. Estudos de quimerismo demonstram que ele está enxertado somente no compartimento de linfócito T (100% de células doadoras), mas somente linfócitos B e células mielóides do hospedeiro são detectadas. Aos quinze anos de idade, ele tem a idade óssea de 11 anos, e ambos altura e peso menor que os quintos percentuais (134 cm e 37 kg), prontificando assim uma avaliação de seu ápice somatotrófico. Ele tem uma altura média parental prevista de 176,7 cm, e a linha de base do nível de G era de 1,4 ng/μl (normal de 0,0 a 0,5 ng/μL). Ao mesmo tempo em que ele produziu algum IGF-1 em resposta à alta dose de rGH sua linha de base de nível de IGF-1 estava mais baixa do que o limite do normal, e o nível rapidamente caiu abaixo da amplitude normal pelo oitavo dia.
TESTES DE PRODUÇÃO DE IGF-1
Os níveis de IGF-1 na linha de base, dias cinco e oito de nossos pacientes de XSCID foram comparados com dados publicados de homens normais apropriados em idade. O número de sujeitos arrolados no conjunto de dados normativos foi de nove e treze para os grupos de menos de dez anos e de dez a dezoito anos respectivamente. Nós incluímos ambos os conjuntos de dados normativos, para permitir a avaliação de nossos três sujeitos, dois dos quais eram pré-púberes no momento da avaliação. De nota, a alta dose de rGH 0,05 mg/kg/dia foi dada até o quinto dia para o nosso grupo de pacientes, comparados com os sete dias de rGH nos dados publicados, embora o conjunto de dados normativo inclua a fixação de IGF-1 no quinto e no oitavo dia de tratamento com GH. Uma comparação foi feita usando-se o teste de duas amostras com variantes desiguais para cada dia (linha de base, dia 5 e 8) com o grupo normal de idade misturada. Os níveis de IGF-1 estavam significativamente mais baixos em cada um dos três dias testados (linha de base, dia cinco e dia oito com p=0,0002, 0,0093, e 0,0001 respectivamente) (figura 3). [Obs. Os valores são da comparação entre cada paciente com o grupo de controle.] Além disso, os níveis de IGF-1 em nossos pacientes eram baixos ainda quando comparados com os níveis normativos do grupo de menos de dez anos de idade.
DISCUSSÃO
Nós relatamos extremo débito de crescimento em alguns pacientes parcialmente corrigidos para XSCID, com altura significativamente abaixo do quinto percentual para a idade. Presume-se que o pobre crescimento neste grupo de pacientes geralmente seja atribuível somente à enfermidade crônica. Embora os efeitos adversos da enfermidade crônica e da má nutrição no crescimento sejam incontestáveis, nossos dados dos testes de produção de IGF-1 nesses pacientes parcialmente corrigidos para XSCID podem sustentar um papel para o γc na sinalização do GH e subseqüente produção de IGF1. É nossa observação que a severidade da baixa estatura em muitos casos parece disproporcional ao seu histórico de infecções ou estado nutricional. O tratamento com rGH em pacientes de XSCID pode produzir somente mínimas respostas clínicas, requerendo assim alta dose de rGH (caso não apresentado). Nós apresentamos neste relato a geração deficiente de IGF-1 em testes clínicos em resposta ao teste de desafio de alta dose de rGH , e a despeito de múltiplos protocolos para geração de IGF-1 terem sido usados, há poucas normas padronizadas publicadas. Nós escolhemos para este estudo, um teste de desafio com GH de cinco dias, com os níveis de IGF-1 no soro medidos sobre oito dias. Os níveis de IGF-1 produzidos em resposta à alta dose de rGH em nossos pacientes estavam significativamente mais baixos do que nos controles de idade misturada nos dias zero, cinco e oito, respectivamente. Em contraste com o nosso protocolo de teste de geração de IGF-1, a alta dose de rGH a 0,05 mg/kg/dia foi dada por sete dias no estudo dos controles normais. Uma vez que ambos os desenvolvimentos pubertário e ósseo para a idade estão atrasados nos pacientes descritos neste relato, os dados normativos para os grupos de rapazes abaixo dos dez anos e de dez a dezoito anos estão apresentados na tabela 1. De nota, os níveis de IGF-1 de nossos três pacientes são baixos em comparação com ambos os conjuntos de dados normativos, assim deveria compensar alguma diferença devida ao atraso pubertário nesses pacientes.
A estimulação da a γc sinaliza através da cinase 3 Janus (JAK3), e desencadeia a fosforilação da tirosina do transdutor de sinal e ativador de transcrição (STAT5), enquanto o GH sinaliza através da JAK2 e STAT5. Assim, o γc e o GHR compartilham um element comum de sinalização a jusante. Mutações na STAT5b resultam em profunda irresponsividade do GH com produção diminuída do IG-1, resultando na falência do crescimento. Existe uma evidência circunstancial para um potencial cruzamento do γc com o GHR como sugerido pela demonstração da estimulação induzida da co-localização do γc com o GHR na membrana celular. Neste mesmo estudo a fosforilação deficiente da STAT5 em resposta ao GH observada ‘ex vivo’ nas células B transformadas por EBV derivadas de pacientes de XSCID foi restaurada pela transfecção dessas células B com o γc de tipo selvagem. Níveis anormais de IGF-1 no crescimento na XSCID e no crescimento normal foram restaurados seguindo-se à correção imune completa através de transplantes alogênicos mielo-absolutos convencionais bem sucedidos. De outra forma a situação com transplantes haplo-idênticos não condicionantes os quais poderiam enxertar somente células T, os transplantes convencionais com condicionamento enxertam o compartimento das células mielóides, resultando potencialmente em células doadoras osteoblastos, condrócitos, macrófagos do fígado e muitos outros tecidos, o que pode restaurar a responsividade do GH nesses órgãos críticos. Assim, nós propomos que em crianças com XSCID que estão parcialmente corrigidas pelo transplante haplo-idêntico, a baixa estatura possa ao menos em parte, ser atribuída ao defeito genético subjacente ao γc que persiste nos tecidos alvo críticos que permanecem com origem no hospedeiro. Isso não é para minimizar o papel potencial que a persistência da deficiência imune com infecções recorrentes associadas e defeitos nutricionais possa ter no crescimento. Entretanto, parece que a baixa estatura severa é observada nessa condição ainda que em pacientes cujas infecções estão principalmente controladas e têm estado nutricional adequado. Um controle ideal seria as respostas de IGF-1 ao GH em pacientes com SCDI devido a diferentes defeitos moleculares subjacentes tais como deficiência em JAK3. Entretanto, essas doenças são raras, e a BMT alogênica sem condicionamento medular resultando em reconstituição imune linfóide T parcial ocorre mais frequentemente em pacientes de XSCID. O grau de falência no crescimento associada com a XSCID, entretanto, parece mais severo do que tem sido observado em duas outras deficiências imunes associadas com infecções recorrentes, chamadas SCID da deficiência em adenosina desaminase e doença granulomatosa crônica. A apreciação para um papel clínico do defeito do γc como um contribuidor para a falência no crescimento em crianças com XSCID tem implicações clínicas importantes; o IGF-1 recombinante agora é uma droga comercialmente disponível aprovada pela FDA. E pode superar potencialmente o defeito da γc mediada pela hipo-responsividade do GH.
ABREVIATURAS
GH growth hormone
GHR growth hormone receptor
IGF-1 Insulin-like growth factor 1
Jak Janus kinase
STAT signal transducer and activator of transcription
TCR T cell receptor
XSCID X-linked severe combined immunodeficiency
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2715294/?tool=pubmed
Suk See De Ravin, MD,1 Elaine Shum, BSc,1 Kol A. Zarember, PhD,1 Geoffrey Rezvani, MD,2* Ron G. Rosenfeld, MD,3 Constantine A. Stratakis, MD,2,4 and Harry L. Malech, MD1
RESUMO
ARGUMENTO
A imunodeficiência severa combinada ligada ao X (XSCID) resulta de defeitos numa cadeia gama do receptor de citocina comum (ƴc) requerido para a sinalização por receptores das ILs 2, 4, 7, 9 , 15 e 21. Em seguida ao transplante de medula óssea haplo-idêntico sem condicionamento mielóide para SXCID, a maioria dos pacientes atinge uma reconstituição parcial frequentemente limitada a linfócitos T. Muitos pacientes parcialmente corrigidos manifestam extrema baixa estatura (< 5%). Relatos prévios tem implicado o ƴc na sinalização do receptor do hormônio de crescimento (GH), assim a severa falência do crescimento na XSCID pode estar relacionada a defeitos subjacentes ao ƴc.
OBJETIVO
Avaliar o emprego do fator de crescimento de tipo insulina(IGF-1)/GH em três crianças com XSCID e reconstituição imune parcial com profundo débito no crescimento.
MÉTODOS
O teste de geração de IGF-1 foi desempenhado pela administração de GH recombinante subcutâneo por cinco dias, e pela mensuração dos níveis de IGF-1 no soro antes da injeção de GH, e nos quinto e oitavo dias.
RESULTADOS
O estudo do emprego de somatotrópico revelou produção profundamente diminuída de IGF-1 seguindo-se ao desafio com rGH em todos os três pacientes.
CONCLUSÃO
Os dados indicam que o emprego de GH/IGF-1 nesses pacientes parcialmente corrigidos de XSCID com baixa estatura severa está profundamente diminuído e sustenta estudos prévios que sugerem que o defeito subjacente ao ƴc possa contribuir para o severo débito do crescimento na XSCID. Isso sustenta um papel para o ƴc defeituoso na baixa estatura extrema da XSCID, e emerge a possibilidade do tratamento com IGF-1 recombinante para superar esse defeito.
INTRODUÇÃO
A imunodeficiênia combinada severa ligada ao X (XSCID) devida ao defeito da cadeia gama do receptor de citocina comum ƴc é caracterizada por linfócitos T e células matadoras naturais (NK) poucas ou ausentes, e número normal de linfócitos B não-funcionais. Devido a sua deficiência imune profunda, a maioria dos pacientes com XSCID não sobrevive além da infância a menos que recebam transplante de células tronco hematopoiéticas alogênicas (HSCT), ou mais recentemente, terapia genética ex vivo com células tronco autólogas. Embora os melhores resultados ocorram com doação de parentes com HLA compatível, mais de 75% dos pacientes carecem de parentesco combinado, e por isso recebem enxerto de HLA haplo-idêntico de um parente. Na década passada, uma única estratégia usando-se HSC (células tronco hematopoiéticas) esgotadas para células T para transplante sem prévio condicionamento da medula tem sido um padrão de tratamento para a maioria dos pacientes com XSCID. Os recebedores do enxerto haplo-idêntico têm uma sobrevivência de 60 a 70%, considerando-se melhor se os pacientes forem transplantados antes dos três meses de idade. Muitos sobreviventes ao transplante haplo-idêntico atingem somente uma reconstituição imune parcial; retendo o enxerto doado apenas no compartimento dos linfócitos T; e requerendo globulina imune intravenosa (IVIG) crônicamente e antibióticos profiláticos.
[OBS.: Os resultados do tratamento de imunodeficiência severa de linfócitos T por meio de transplante de células-tronco hematopoiéticas (HSC) têm melhorado. Transplantes haplo-idênticos de células T esgotadas são bem sucedidos se não houver doador de HLA idêntico. Os métodos para remover os linfócitos T incluem a adição de anticorpos anti-CD52 e seleção de HDC CD34(+). PMID 18086494]
Muitos dos sobreviventes de longo prazo das células T esgotadas, com transplantes haplo-idênticos abordam a adolescência agora com óbvio débito no crescimento. Frequentemente isso é manifestado pela severa baixa estatura que geralmente toma lugar nesses indivíduos abaixo da média em cinco por cento por idade. Muitos deles podem experimentar problemas médicos que incluem infecções sinopulmonares (relativo aos seios paranasais e às vias aéreas pulmonares) recorrentes, doenças auto-imunes e alo-imunes. Entretanto, em alguns casos, a severidade da baixa estatura parece fora da proporção da história clínica do estado de infecção e de nutrição. Isso ergue a possibilidade de que a baixa estatura observada nessas crianças possa ser em parte a manifestação do mecanismo molecular da doença devido ao defeito subjacente ao ƴc mais do que apenas secundária às infecções ou disfunção gastro-intestinal.
A sub-unidade de cadeia gama comum (ƴc) é requerida para a sinalização por receptores de múltiplas citocinas, chamadas ILs 2, 4, 7, 9, 15 e 21. Além disso, um relato recente também sugeriu um papel para o γc na resposta celular ao hormônio de crescimento (GH). Clinicamente, as respostas ao GH podem ser avaliadas pelo teste de geração do fator de crescimento de tipo insulina (IGF-1) usado para avaliação das crianças com baixa estatura. O IGF-1 á um hormônio essencial de sinalização a jusante produzido em resposta ao estímulo do receptor de GH (GHR). O IGH-1 age nos condrócitos (célula cartilaginosa que não se divide) nas placas das epifisárias (epífise é a parte de um osso desenvolvida a partir de um centro de ossificação distinto da diáfise e separado desta por uma camada de cartilagem. Diáfise é uma estrutura alongada semelhante a um bastão como parte de um osso longo entre as extremidades epifisárias. Stedman) efetivando o crescimento em altura, respostas anabólicas (produção de compostos complexos a partir de compostos menores e mais simples), e síntese protéica. Nós apresentamos neste relato três meninos (com idade entre 12 e 15 anos) com extrema baixa estatura que demonstraram todos produção anormal de IGF-1 em resposta a alta dosagem de GH. Enquanto doenças crônicas e nutrição pobre podem certamente resultar em crescimento diminuído, a produção anormal de IGF-1 em resposta à aplicação de GH proporciona sustentação clínica direta para o papel fisiológico da γc na sinalização do GH. Nós hipotetizamos que o defeito subjacente da γc pode ser em parte responsável pela pequena estatura observada profundamente em muitos pré-adolescentes e adolescentes pacientes de XSCID.
RELATÓRIOS DE PACIENTES
O paciente 1 tem 14 anos de idade com uma variante da XSCID que resulta na produção de quantidades vestigiais de γc. A despeito de quatro tentativas de transplante de medula óssea haplo-idêntica, com células T depletadas, o enxerto falhou. Os problemas médicos dele após o transplante incluíam infecções respiratórias recorrentes, urticária na pele, alopecia (ausência ou perda de cabelo), estreitamento do esôfago, e diarréia crônica. Ele foi inscrito no nosso protocolo aos onze anos de idade aprovado pelo nosso IRB para terapia genética “ex-vivo”, recebendo uma única dose de células-tronco CD34+ do sangue periférico mobilizadas, autólogas, transduzidas com retrovírus de γc. Baixos níveis de marcadores genéticos (de 4 a 5% de células T) mantidos foram atingidos, mas não estavam associados com a expansão das células corrigidas nem com melhora mensurável nas medidas de função de célula T “ex vivo”. Estudos de quimerismo ambos antes e depois da terapia genética não demonstraram nenhuma célula doadora detectável e somente células do hospedeiro derivadas de células T e B e células mielóides. Ao mesmo tempo em que houve alguma melhora clínica objetiva na eczema, alopecia e diarréia, ele continuava a requerer imunoglobulina intravenosa (IVIG), antibióticos profiláticos (aciclovir, fluconazole, trimetoprim-sulfametoxazol [combinação farmacológica que consiste em um inibidor de diidrofolato redutase e um agente anti-bacteriano sulfonamida; Stedman]), e baixa dose de prednisona [análogo desidrogenado da cortisona que inibe a proliferação de linfócitos; Stedman] (2mg/doa; 0,1mg/kg) para controle da diarréia. Sua taxa de crescimento não melhorou após a terapia genética, com altura de 124,6 cm e peso de 21,7 kg significativamente abaixo do quinto percentual de sua idade cronológica de quatorze anos e cinco meses. Sua idade óssea era de sete anos, e ele tinha um previsão de altura parental média de 183,1 cm. Sua linha de base de nível de GH era de 5,8 ng/μL (normal 0,0 a 5,0 ng/μL). No momento em que ele ficou clinicamente estável e livre de infecções, um teste abreviado de geração de IGF-1 foi desempenhado. Alta dose de hormônio de crescimento recombinante (rGH) (0,05 mg/kg/dia) foi administrado subcutâneamente por cinco dias, e os níveis de IGF-1 medidos nos dias 0 (linha de base), 5 e 8. Uma pobre resposta de IGF-1 foi demonstrada.
O paciente 2 tem doze anos de idade com XSCID e recebeu dois transplantes haplo-idênticos alcançando sustentado enxerto doador de números sub-normais e função de linfócitos T. Após transplante, ele experimentou recorrentes infecções sino-pulmonares (relativo aos seios paranasais e às vias aéreas pulmonares), alopecia, eczema (termo genérico para designar condições inflamatórias da pele, particularmente com vesiculações no estágio agudo, tipicamente eritematosas, edematosas, papulares e crostosas; Stedman) e diarréia crônica. Nutrição gastronômica suplementar foi usada em uma tentativa de aumentar o crescimento. Aos dez anos de idade, a terapia genética foi desempenhada sob o mesmo protocolo do paciente 1. A marcação genética ocorreu em número maior ou igual a 95% das suas células T próprias com significativo aumento no número e função de suas células T. O quimerismo demonstrou 88% de linfócitos T do hospedeiro e 12% de lifnócitos T doados, mas somente linfócitos B e células mielóides derivados do hospedeiro. Ele continua sendo suplementado com IVIG e toma antibióticos profiláticos (trimetoprim-sulfametoxazol) sem nenhum corticóide. Clinicamente, ele tem estado livre de infecções e da necessidade de suplementação alimentar, mas tem ganhado muito pouca altura. Sua altura era de 125,5 cm e peso de 24 kg, ambos menores do que o quinto percentual em uma idade cronológica de doze anos e dois meses, com uma altura média parental prevista de 174,2 cm. Ele também é pré-púbere, com uma idade óssea de dez anos. Neste paciente também, uma resposta de IGF-1 muito pobre foi demonstrada após o desafio com rGH. Sua linha de base de nível de GH era de 3,8 ng/μL (normal 0,0 a 5,0 ng/μL).
O paciente 3 é um rapaz de quinze anos de idade com XSCID que foi transplantado aos nove meses de idade sem condicionamento medular. A seguir ao BMT (transplante de medula óssea), ele desenvolveu doença de enxerto versus hospedeiro envolvendo seu sistema gastro-intestinal, seguida de anemia hemolítica, ambas as quais resolvidas com terapia de prednisona oral. Devido ao aumento recente no requerimento de IVIG e sintomas abdominais, uma endoscopia foi realizada e a biópsia gastro-intestinal revelou atrofia vilosa (vilo é uma projeção a partir da superfície, especialmente da mucosa. Stedman). Esse achado, em adição ao seu genótipo HLA DQ2 e DQ8 prontificou o diagnóstico de doença celíaca. Esta é controlada correntemente com uma dieta sem glútem. Ele está clínicamente bem, com a sinusite crônica sendo o principal problema médico existente. Além dos suplementos de globulina gama, ele também recebe trimetoprim-sulfametoxazol para profilaxia, mas não tem sido regular com corticorsteróides. Estudos de quimerismo demonstram que ele está enxertado somente no compartimento de linfócito T (100% de células doadoras), mas somente linfócitos B e células mielóides do hospedeiro são detectadas. Aos quinze anos de idade, ele tem a idade óssea de 11 anos, e ambos altura e peso menor que os quintos percentuais (134 cm e 37 kg), prontificando assim uma avaliação de seu ápice somatotrófico. Ele tem uma altura média parental prevista de 176,7 cm, e a linha de base do nível de G era de 1,4 ng/μl (normal de 0,0 a 0,5 ng/μL). Ao mesmo tempo em que ele produziu algum IGF-1 em resposta à alta dose de rGH sua linha de base de nível de IGF-1 estava mais baixa do que o limite do normal, e o nível rapidamente caiu abaixo da amplitude normal pelo oitavo dia.
TESTES DE PRODUÇÃO DE IGF-1
Os níveis de IGF-1 na linha de base, dias cinco e oito de nossos pacientes de XSCID foram comparados com dados publicados de homens normais apropriados em idade. O número de sujeitos arrolados no conjunto de dados normativos foi de nove e treze para os grupos de menos de dez anos e de dez a dezoito anos respectivamente. Nós incluímos ambos os conjuntos de dados normativos, para permitir a avaliação de nossos três sujeitos, dois dos quais eram pré-púberes no momento da avaliação. De nota, a alta dose de rGH 0,05 mg/kg/dia foi dada até o quinto dia para o nosso grupo de pacientes, comparados com os sete dias de rGH nos dados publicados, embora o conjunto de dados normativo inclua a fixação de IGF-1 no quinto e no oitavo dia de tratamento com GH. Uma comparação foi feita usando-se o teste de duas amostras com variantes desiguais para cada dia (linha de base, dia 5 e 8) com o grupo normal de idade misturada. Os níveis de IGF-1 estavam significativamente mais baixos em cada um dos três dias testados (linha de base, dia cinco e dia oito com p=0,0002, 0,0093, e 0,0001 respectivamente) (figura 3). [Obs. Os valores são da comparação entre cada paciente com o grupo de controle.] Além disso, os níveis de IGF-1 em nossos pacientes eram baixos ainda quando comparados com os níveis normativos do grupo de menos de dez anos de idade.
DISCUSSÃO
Nós relatamos extremo débito de crescimento em alguns pacientes parcialmente corrigidos para XSCID, com altura significativamente abaixo do quinto percentual para a idade. Presume-se que o pobre crescimento neste grupo de pacientes geralmente seja atribuível somente à enfermidade crônica. Embora os efeitos adversos da enfermidade crônica e da má nutrição no crescimento sejam incontestáveis, nossos dados dos testes de produção de IGF-1 nesses pacientes parcialmente corrigidos para XSCID podem sustentar um papel para o γc na sinalização do GH e subseqüente produção de IGF1. É nossa observação que a severidade da baixa estatura em muitos casos parece disproporcional ao seu histórico de infecções ou estado nutricional. O tratamento com rGH em pacientes de XSCID pode produzir somente mínimas respostas clínicas, requerendo assim alta dose de rGH (caso não apresentado). Nós apresentamos neste relato a geração deficiente de IGF-1 em testes clínicos em resposta ao teste de desafio de alta dose de rGH , e a despeito de múltiplos protocolos para geração de IGF-1 terem sido usados, há poucas normas padronizadas publicadas. Nós escolhemos para este estudo, um teste de desafio com GH de cinco dias, com os níveis de IGF-1 no soro medidos sobre oito dias. Os níveis de IGF-1 produzidos em resposta à alta dose de rGH em nossos pacientes estavam significativamente mais baixos do que nos controles de idade misturada nos dias zero, cinco e oito, respectivamente. Em contraste com o nosso protocolo de teste de geração de IGF-1, a alta dose de rGH a 0,05 mg/kg/dia foi dada por sete dias no estudo dos controles normais. Uma vez que ambos os desenvolvimentos pubertário e ósseo para a idade estão atrasados nos pacientes descritos neste relato, os dados normativos para os grupos de rapazes abaixo dos dez anos e de dez a dezoito anos estão apresentados na tabela 1. De nota, os níveis de IGF-1 de nossos três pacientes são baixos em comparação com ambos os conjuntos de dados normativos, assim deveria compensar alguma diferença devida ao atraso pubertário nesses pacientes.
A estimulação da a γc sinaliza através da cinase 3 Janus (JAK3), e desencadeia a fosforilação da tirosina do transdutor de sinal e ativador de transcrição (STAT5), enquanto o GH sinaliza através da JAK2 e STAT5. Assim, o γc e o GHR compartilham um element comum de sinalização a jusante. Mutações na STAT5b resultam em profunda irresponsividade do GH com produção diminuída do IG-1, resultando na falência do crescimento. Existe uma evidência circunstancial para um potencial cruzamento do γc com o GHR como sugerido pela demonstração da estimulação induzida da co-localização do γc com o GHR na membrana celular. Neste mesmo estudo a fosforilação deficiente da STAT5 em resposta ao GH observada ‘ex vivo’ nas células B transformadas por EBV derivadas de pacientes de XSCID foi restaurada pela transfecção dessas células B com o γc de tipo selvagem. Níveis anormais de IGF-1 no crescimento na XSCID e no crescimento normal foram restaurados seguindo-se à correção imune completa através de transplantes alogênicos mielo-absolutos convencionais bem sucedidos. De outra forma a situação com transplantes haplo-idênticos não condicionantes os quais poderiam enxertar somente células T, os transplantes convencionais com condicionamento enxertam o compartimento das células mielóides, resultando potencialmente em células doadoras osteoblastos, condrócitos, macrófagos do fígado e muitos outros tecidos, o que pode restaurar a responsividade do GH nesses órgãos críticos. Assim, nós propomos que em crianças com XSCID que estão parcialmente corrigidas pelo transplante haplo-idêntico, a baixa estatura possa ao menos em parte, ser atribuída ao defeito genético subjacente ao γc que persiste nos tecidos alvo críticos que permanecem com origem no hospedeiro. Isso não é para minimizar o papel potencial que a persistência da deficiência imune com infecções recorrentes associadas e defeitos nutricionais possa ter no crescimento. Entretanto, parece que a baixa estatura severa é observada nessa condição ainda que em pacientes cujas infecções estão principalmente controladas e têm estado nutricional adequado. Um controle ideal seria as respostas de IGF-1 ao GH em pacientes com SCDI devido a diferentes defeitos moleculares subjacentes tais como deficiência em JAK3. Entretanto, essas doenças são raras, e a BMT alogênica sem condicionamento medular resultando em reconstituição imune linfóide T parcial ocorre mais frequentemente em pacientes de XSCID. O grau de falência no crescimento associada com a XSCID, entretanto, parece mais severo do que tem sido observado em duas outras deficiências imunes associadas com infecções recorrentes, chamadas SCID da deficiência em adenosina desaminase e doença granulomatosa crônica. A apreciação para um papel clínico do defeito do γc como um contribuidor para a falência no crescimento em crianças com XSCID tem implicações clínicas importantes; o IGF-1 recombinante agora é uma droga comercialmente disponível aprovada pela FDA. E pode superar potencialmente o defeito da γc mediada pela hipo-responsividade do GH.
ABREVIATURAS
GH growth hormone
GHR growth hormone receptor
IGF-1 Insulin-like growth factor 1
Jak Janus kinase
STAT signal transducer and activator of transcription
TCR T cell receptor
XSCID X-linked severe combined immunodeficiency
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2715294/?tool=pubmed
quinta-feira, 18 de março de 2010
Descoberta de Alta Produtividade de Massa Espectrométrica de Modificações das Proteínas Após a Tradução.
Wilkins MR, Gasteiger E, Gooley AA, Herbert BR, Molloy MP, Binz PA, Ou K, Sanchez JC, Bairoch A, Williams KL, Hochstrasser DF.
A disponibilidade das sequências do genoma, espectrômetros de massa e geles bi-dmensionais de alta resolução tem tornado possível a identificação de centenas de proteínas de muitos organismos pela “impressão digital” de massa de peptídeo. Entretanto, pouca atenção tem sido dispendida em como a informação gerada por esses meios pode ser utilizada para a caracterização detalhada de uma proteína. Aqui, nós apresentamos uma abordagem para a caracterização sistemática das proteínas usando espectrometria de massa e uma ferramenta de programa de informática FindMod. Essa ferramenta, disponível na internete no site http://www.expasy.ch/sprot/findmod.html , examina dados de ‘impressão digital’ da massa por diferenças de massa entre peptídeos empíricos e teóricos. Onde as diferenças de massa correspondem a uma modificação após a tradução, regras inteligentes são aplicadas para predizer os aminoácidos nos peptídeos, se algum pode carregar a modificação. As regras do FindMod foram construídas pelo exame de 5.253 incidências de modificações pós-tradução documentadas no banco de dados SWISS-PROT, e pelas 22 modificações pós-tradução correntemente consideradas (acetilação, amidação, biotinilação, manosilação na carboxila, desamidação, flavinilação, farnesilação, formilação, geranilgeranilação, ácidos gama-carboxiglutâmicos, hidroxilação, lipoilação, metilação, misistoilação, tripalmitato (um palmitato derivado de três moléculas de ácido palmítico), N-acetil-glucosaminação no oxigênio (O-GlcNAc), palmitoilação, fosforilação, fosfato de piridoxal (piridoxal é o aldeído 4 da piridoxina; a piridoxina é a vitamina B6 original, cujo nome inclui piridoxal e piridoxamina associados à utilização de ácidos graxos insaturados. Stedman), fosfato de panteteína (produto da condensação de ácido pantotênico com aminoetanetiol; Stedman), ácido carboxílico pirrolidona, sulfação) um total de vinte e nove regras diferentes foram concebidas. Essas regras consideram quais aminoácidos podem carregar uma modificação, se a modificação ocorre no terminal N, no terminal C ou em aminoácidos internos, e o tipo de organismos nos quais a modificação pode ser encontrada. Nós ilustramos a utilidade da abordagem com proteínas a partir de geles 2-D de Escherichia coli e de pelo de ovelha, onde as modificações pós-tradução previstas pelo FindMod foram confirmadas pela queda na fragmentação de peptídeo após a origem em MALDI (desabsorção/ionização a laser assistida por matriz). Como a abordagem é acessível por automação, ela apresenta um meio potente de caracterização de proteínas em larga escala em projetos em proteômica. PMID: 10356335
[Obs.: 1) Farnesol: um grupamento di-farnesil presente na cadeia lateral da vitamina K2 que compõe o esqualeno. Pirofosfato de Farnesyl : o derivado pirofosforil do farnesol; um intermediário importante na síntese de esteróides, dolicol, ubiquinona, proteínas preniladas (quem tem resíduos prenil) e heme a. (Stedman)
2) A Isoprenilação é uma importante modificação pós-tradução das proteínas nas células eucarióticas, já que ela facilita interações entre as proteínas e as membranas e de proteínas entre si. Nas plantas, as proteínas isopreniladas (o que inclui um número de pequenas GTPases e sub-unidade da proteína G) estão envolvidas na sinalização de fitormônios, manutenção do meristema (área de onde parte novo crescimento nos fungos), regulação do ciclo celular, e respostas ao estresse (Crowell, 2000; Johnson e outros, 2005). A isoprenilação envolve a fixação de um geranil-geranil ou metade farnesil a um terminal C de cisteína da proteína alvo. http://www.plantcell.org/cgi/content/full/21/1/13 - 44 KB
3) Pirofosfato de Geranilgeranil: é um metabólito intermediário-chave da biossíntese de muitos terpenos; o substrato-chave para a introdução do geranilgeranil nas proteínas. Pirofosfato de geranil é um metabólito intermediário-chave da biossíntese de esteróis, dolicóis, ubiquinona e proteínas preniladas.]
Wilkins MR, Gasteiger E, Gooley AA, Herbert BR, Molloy MP, Binz PA, Ou K, Sanchez JC, Bairoch A, Williams KL, Hochstrasser DF.
A disponibilidade das sequências do genoma, espectrômetros de massa e geles bi-dmensionais de alta resolução tem tornado possível a identificação de centenas de proteínas de muitos organismos pela “impressão digital” de massa de peptídeo. Entretanto, pouca atenção tem sido dispendida em como a informação gerada por esses meios pode ser utilizada para a caracterização detalhada de uma proteína. Aqui, nós apresentamos uma abordagem para a caracterização sistemática das proteínas usando espectrometria de massa e uma ferramenta de programa de informática FindMod. Essa ferramenta, disponível na internete no site http://www.expasy.ch/sprot/findmod.html , examina dados de ‘impressão digital’ da massa por diferenças de massa entre peptídeos empíricos e teóricos. Onde as diferenças de massa correspondem a uma modificação após a tradução, regras inteligentes são aplicadas para predizer os aminoácidos nos peptídeos, se algum pode carregar a modificação. As regras do FindMod foram construídas pelo exame de 5.253 incidências de modificações pós-tradução documentadas no banco de dados SWISS-PROT, e pelas 22 modificações pós-tradução correntemente consideradas (acetilação, amidação, biotinilação, manosilação na carboxila, desamidação, flavinilação, farnesilação, formilação, geranilgeranilação, ácidos gama-carboxiglutâmicos, hidroxilação, lipoilação, metilação, misistoilação, tripalmitato (um palmitato derivado de três moléculas de ácido palmítico), N-acetil-glucosaminação no oxigênio (O-GlcNAc), palmitoilação, fosforilação, fosfato de piridoxal (piridoxal é o aldeído 4 da piridoxina; a piridoxina é a vitamina B6 original, cujo nome inclui piridoxal e piridoxamina associados à utilização de ácidos graxos insaturados. Stedman), fosfato de panteteína (produto da condensação de ácido pantotênico com aminoetanetiol; Stedman), ácido carboxílico pirrolidona, sulfação) um total de vinte e nove regras diferentes foram concebidas. Essas regras consideram quais aminoácidos podem carregar uma modificação, se a modificação ocorre no terminal N, no terminal C ou em aminoácidos internos, e o tipo de organismos nos quais a modificação pode ser encontrada. Nós ilustramos a utilidade da abordagem com proteínas a partir de geles 2-D de Escherichia coli e de pelo de ovelha, onde as modificações pós-tradução previstas pelo FindMod foram confirmadas pela queda na fragmentação de peptídeo após a origem em MALDI (desabsorção/ionização a laser assistida por matriz). Como a abordagem é acessível por automação, ela apresenta um meio potente de caracterização de proteínas em larga escala em projetos em proteômica. PMID: 10356335
[Obs.: 1) Farnesol: um grupamento di-farnesil presente na cadeia lateral da vitamina K2 que compõe o esqualeno. Pirofosfato de Farnesyl : o derivado pirofosforil do farnesol; um intermediário importante na síntese de esteróides, dolicol, ubiquinona, proteínas preniladas (quem tem resíduos prenil) e heme a. (Stedman)
2) A Isoprenilação é uma importante modificação pós-tradução das proteínas nas células eucarióticas, já que ela facilita interações entre as proteínas e as membranas e de proteínas entre si. Nas plantas, as proteínas isopreniladas (o que inclui um número de pequenas GTPases e sub-unidade da proteína G) estão envolvidas na sinalização de fitormônios, manutenção do meristema (área de onde parte novo crescimento nos fungos), regulação do ciclo celular, e respostas ao estresse (Crowell, 2000; Johnson e outros, 2005). A isoprenilação envolve a fixação de um geranil-geranil ou metade farnesil a um terminal C de cisteína da proteína alvo. http://www.plantcell.org/cgi/content/full/21/1/13 - 44 KB
3) Pirofosfato de Geranilgeranil: é um metabólito intermediário-chave da biossíntese de muitos terpenos; o substrato-chave para a introdução do geranilgeranil nas proteínas. Pirofosfato de geranil é um metabólito intermediário-chave da biossíntese de esteróis, dolicóis, ubiquinona e proteínas preniladas.]
quarta-feira, 17 de março de 2010
PEPTIDOGLICANO
O peptidoglicano, também conhecido como mureína, é um polímero consistindo de açúcares e aminoácidos que forma uma camada como uma malha do lado de fora da membrana plasmática da Bactéria (parede celular). O açúcar componente consiste de resíduos alternados de N-acetilglucosamina e resíduos de ácido N-acetilmurâmico em ligações beta-(1,4). [Obs.:
As ligações beta(1-4) entre o açúcar N-acetilglucosamina e ácido N-acetilmurâmico (NAM) a ser hidrolisado durante a reação da lisozima estão dentro dos círculos. http://lysozyme.co.uk/lysozyme-enzyme.php]
Fixado ao ácido N-acetilmurâmico está uma cadeia de peptídeos de três a cinco aminoácidos. A cadeia de peptídeos pode esta ligada em cruzamento à cadeia de peptídeos de uma outra fita formando uma camada parecida com uma malha. Algumas Archaea têm uma camada similar de pseudo-peptidoglicano. O peptidoglicano serve a um papel estrutural na parede celular bacteriana, proporcionando firmeza à estrutura, bem como contrabalançando a pressão osmótica do citoplasma. Uma conceituação errônea comum é a de que o peptidoglicano dê a célula sua forma; entretanto, enquanto o peptidoglicano ajuda a manutenção da estrutura da célula, efetivamente é a proteína MreB que facilita o formato da célula. O peptidoglicano também está envolvido na fissão binária durante a reprodução da célula bacteriana.
A camada de peptidoglicano é substancialmente mais espessa nas bactérias Gram-positivas (de 20 a 80 nanômetros) do que nas bactérias Gram-negativas (de 7 a 8 nanômetros), com a fixação da camada S. Os peptidoglicanos formam aproximadamente90% do peso seco das bactérias Gram-positivas, mas somente 10% das linhagens Gram-negativas. Nas linhagens Gram-positivas, eles são importantes nos papéis de fixação e propósitos de estereotipagem. Para ambas as bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, partículas de aproximadamene 2 nm podem passar através dos peptidoglicanos.
A camada de peptidoglicano na parede celular bacteriana é uma estrutura cristalina em treliça formada a partir das cadeias lineares de dois açúcares amino, chamados N-acetilglucosamina (GlcNac ou NAG) e ácido N-acetilmurâmico (MurNAc ou NAM). Os açúcares se alternando estão conectados por uma ligação glicosídica beta(1,4) [no carbono 1 e no carbono 4?]. Cada MurNAc é fixado a uma curta (de quatro a cinco resíduos) cadeia de aminoácidos, contento D-alanina, D-ácido glutâmico, e ácido meso-diaminopimélico [diamina é um composto orgânico contendo dois grupamentos amina por molécula, ex.: NH2CH2CH2NH2. Stedman. Ex.: http://en.wikipedia.org/wiki/Diaminopimelic_acid] no caso da Escherichia coli (Gram-negativa) ou L-alanina, D-glutamina, L-lisina e D-alanina, no caso do Staphylococcus aureus (Gram-positivo). Esses aminoácidos, exceto os aminoácidos L, não ocorrem em proteínas e são considerados por protegerem contra os ataques da maioria das peptidases. A ligação cruzada entre os aminoácidos em diferentes cadeias de açúcar com amina lineares por uma enzima chamada transpeptidase resulta em uma estrutura tri-dimensional que é forte e rígida. A sequência específica de aminoácidos e a estrutura molecular variam de acordo com a espécie bacteriana.
INIBIÇÃO ANTIBIÓTICA
Algumas drogas anti-bacterianas como a penicilina interferem com a produção de peptidoglicanos pela ligação às enzimas bacterianas conhecidas como proteínas de ligação a penicilina ou transpeptidases. As proteínas de ligação a penicilina formam as ligações entre oligo-peptídeos em ligações cruzadas nos peptidoglicanos. Para uma célula bacteriana reproduzir-se através de fissão binária (divisão celular), mais de um milhão de sub-unidades de peptidoglicano (NAM-NAG mais oligopeptídeos) precisam ser fixados nas sub-unidades existentes. Mutações nas transpeptidades que levam a reduzidas interações com um antibiótico são uma fonte significativa de resistência ao antibiótico.
Considerados o próprio antibiotico do corpo humano, as lisozimas encontradas nas lágrimas atuam pela quebra das ligações glicosídicas beta-(1,4) nos peptidoglicanos e dessa forma destroem muitas células bacterianas. Antibióticos como a penicilina comumente alvejam a formação da parede celular bacteriana (da qual o peptidoglicano é um importante componente) pois as células animais não tem parede celular.
http://www.absoluteastronomy.com/topics/Peptidoglycan.
http://www.biosolutions.info/2008/12/peptidoglycan.html
O peptidoglicano, também conhecido como mureína, é um polímero consistindo de açúcares e aminoácidos que forma uma camada como uma malha do lado de fora da membrana plasmática da Bactéria (parede celular). O açúcar componente consiste de resíduos alternados de N-acetilglucosamina e resíduos de ácido N-acetilmurâmico em ligações beta-(1,4). [Obs.:
As ligações beta(1-4) entre o açúcar N-acetilglucosamina e ácido N-acetilmurâmico (NAM) a ser hidrolisado durante a reação da lisozima estão dentro dos círculos. http://lysozyme.co.uk/lysozyme-enzyme.php]
Fixado ao ácido N-acetilmurâmico está uma cadeia de peptídeos de três a cinco aminoácidos. A cadeia de peptídeos pode esta ligada em cruzamento à cadeia de peptídeos de uma outra fita formando uma camada parecida com uma malha. Algumas Archaea têm uma camada similar de pseudo-peptidoglicano. O peptidoglicano serve a um papel estrutural na parede celular bacteriana, proporcionando firmeza à estrutura, bem como contrabalançando a pressão osmótica do citoplasma. Uma conceituação errônea comum é a de que o peptidoglicano dê a célula sua forma; entretanto, enquanto o peptidoglicano ajuda a manutenção da estrutura da célula, efetivamente é a proteína MreB que facilita o formato da célula. O peptidoglicano também está envolvido na fissão binária durante a reprodução da célula bacteriana.
A camada de peptidoglicano é substancialmente mais espessa nas bactérias Gram-positivas (de 20 a 80 nanômetros) do que nas bactérias Gram-negativas (de 7 a 8 nanômetros), com a fixação da camada S. Os peptidoglicanos formam aproximadamente90% do peso seco das bactérias Gram-positivas, mas somente 10% das linhagens Gram-negativas. Nas linhagens Gram-positivas, eles são importantes nos papéis de fixação e propósitos de estereotipagem. Para ambas as bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, partículas de aproximadamene 2 nm podem passar através dos peptidoglicanos.
A camada de peptidoglicano na parede celular bacteriana é uma estrutura cristalina em treliça formada a partir das cadeias lineares de dois açúcares amino, chamados N-acetilglucosamina (GlcNac ou NAG) e ácido N-acetilmurâmico (MurNAc ou NAM). Os açúcares se alternando estão conectados por uma ligação glicosídica beta(1,4) [no carbono 1 e no carbono 4?]. Cada MurNAc é fixado a uma curta (de quatro a cinco resíduos) cadeia de aminoácidos, contento D-alanina, D-ácido glutâmico, e ácido meso-diaminopimélico [diamina é um composto orgânico contendo dois grupamentos amina por molécula, ex.: NH2CH2CH2NH2. Stedman. Ex.: http://en.wikipedia.org/wiki/Diaminopimelic_acid] no caso da Escherichia coli (Gram-negativa) ou L-alanina, D-glutamina, L-lisina e D-alanina, no caso do Staphylococcus aureus (Gram-positivo). Esses aminoácidos, exceto os aminoácidos L, não ocorrem em proteínas e são considerados por protegerem contra os ataques da maioria das peptidases. A ligação cruzada entre os aminoácidos em diferentes cadeias de açúcar com amina lineares por uma enzima chamada transpeptidase resulta em uma estrutura tri-dimensional que é forte e rígida. A sequência específica de aminoácidos e a estrutura molecular variam de acordo com a espécie bacteriana.
INIBIÇÃO ANTIBIÓTICA
Algumas drogas anti-bacterianas como a penicilina interferem com a produção de peptidoglicanos pela ligação às enzimas bacterianas conhecidas como proteínas de ligação a penicilina ou transpeptidases. As proteínas de ligação a penicilina formam as ligações entre oligo-peptídeos em ligações cruzadas nos peptidoglicanos. Para uma célula bacteriana reproduzir-se através de fissão binária (divisão celular), mais de um milhão de sub-unidades de peptidoglicano (NAM-NAG mais oligopeptídeos) precisam ser fixados nas sub-unidades existentes. Mutações nas transpeptidades que levam a reduzidas interações com um antibiótico são uma fonte significativa de resistência ao antibiótico.
Considerados o próprio antibiotico do corpo humano, as lisozimas encontradas nas lágrimas atuam pela quebra das ligações glicosídicas beta-(1,4) nos peptidoglicanos e dessa forma destroem muitas células bacterianas. Antibióticos como a penicilina comumente alvejam a formação da parede celular bacteriana (da qual o peptidoglicano é um importante componente) pois as células animais não tem parede celular.
http://www.absoluteastronomy.com/topics/Peptidoglycan.
http://www.biosolutions.info/2008/12/peptidoglycan.html
domingo, 14 de março de 2010
214500 CHEDIAK-HIGASHI SYNDROME; CHS
Lócus do Gene Mapeado 1q42.1-q42.2
TEXTO
A syndrome de Chediak-Hiagashi é causada pela mutação no gene do regulador de tráfego do lisossomo (LYST; omim 606897 – 1q42.1- q42.2).
CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS
As características da syndrome de Chediak-Higashi são diminuída pigmentação dos cabelos e olhos (albinismo parcial), fotofobia, nistagmo (oscilação rítmica involuntária dos globos oculares. Stedman), corpos de inclusão positiva de peroxidase grandemente eosinofílicos (que se coram facilmene com corantes eosina.Stedman) nos mieloblastos e pró-mielócitos da medula óssea, neutropenia, suscetibilidade anormal à infecção, e linfoma maligno peculiar. A morte ocorre frequentemene antes dos sete anos de idade. (Veja síndrome de Hermansky-Pudlak (omim 203300), uma entidade distinta mas similar.) Kritzler e outros (1964) encontraram o cariótipo (as características cromossomiais de uma célula individual ou de uma linhagem celular. Stedman) normal em um paciente de 16 anos de idade. A inclusão de glicolipídeos foram descritas em histiócitos (macrófagos teciduais; a classe inclui: células de Kupffer hepáticas, macrófagos alveolares, células gigantes de granulomas, osteoclastos e células de Langerhans da derme.Stedman), epitélio tubular renal e neurônios. Heterozigotos foram identificáveis pela presença de anomalia granular dos linfócitos. O paciente faleceu de hemorragia gastro-intestinal massiva. Foram observados leucemia e linfoma (Efrati e Jonas, 1958).
Windhorst e outros (1966) acharam grandes grânulos lisossômicos nos leucócitos e melanossomas gigantes nos melanócitos. Por esta razão, Leader e outros (1966) referiram-se a essa condição como ‘leucomelanopatia hereditária’. Hargis e Prieur (1985), que estudaram a síndrome CHS em gatos, citaram White (1966) como proporcionador de evidências de que muitos dos grânulos aumentados em tamanho nas células CHS são derivados dos lisossomos. Sherameta e outros (1971) descreveram três irmãos com as idades de 31, 34 e 38 anos, que tinha essa desordem e um quadro neurológico que lembrava a degeneração espino-cerebelar. Os neutrófilos são deficientes nas atividades quimiotáxica e bactericida. Anomalias microtubulares foram demonstradas (Oliver e Zurier, 1976) e o ácido ascórbico corrige certas anomalias funcionais das células (Boxer e outros, 1976). [Obs.: Numa célula biológica, um melanossoma é uma organela que contém melanina, o pigmento de absorção de luz mais comum encontrado no reino animal. Células que contêm melanossomas são chamados melanócios, e também as células do epitélio da retina, enquanto as células que tenham meramente engolido melanossomas são chamadas melanófagos.Os melanossomas são ligados por uma membrana lipídica e são, em geral, arredondados, com forma de salsicha ou de cigarro. A forma é constante para dadas espécies e tipo de célula. Em alguns melanócitos, os melanossomos permanecem estáticos na célula. Em outros tipos de melanócito, a célula pode estender sua superfície tanto quanto um pseudópodo, carreagando os melanossomos para fora do centro da célula e aumentanto da efetividade das células em absorver a luz. Isso ocorre lentamente nos melanócitos em resposta a luz ultra-violeta, bem como a produção de novos melanossomos e “doação” aumentada de melanossomos aos queratinócitos adjacentes, as células normais da superfície da pele. Essas alterações, juntas, são responsáveis pelo curtimento da pele após a exposição à luz solar ou ao raio UV. http://en.wikipedia.org/wiki/Melanosome]
Siccardi e outros (1978) descreveram um menino italiano de quatro anos de idade com infecções recorrentes. Ambos ele e seu pai saudável tinham severos defeitos isolados na atividade bactericida dos neutrófilos circulantes. Os progenitores do probando eram primos-irmãos outrora afastados. O probando tinha cabelos louro-grisalhos, cabelos mostrando faixas grisalhas e louras, bem como hiper-pigmentação cor-de-ardósia e cinza generalizada da pele. O alargamento generalizado dos linfonodos e a hepatoesplenomegalia estavam presentes. [Obs.: Hepatoesplenomegalia é o aumento do tamanho do fígado e do baço.Stedman] O menino faleceu aos quatro anos e nove meses de idade, após hemorragia cerebral (provavelmente secundária à trombocitopenia causada pelo hiper-esplenismo). Nenhuma autópsia foi executada. Obviamante existiam similaridades e diferencas com a síndrome de Chediak-Higashi. Inoue e outros (1991) relataram a ocorrência de tumor esclerosane do estroma do ovário e uma jovem de 13 anos de idade com CHS.
Spriz (1999) estabeleceram que entre 85 e 90% dos pacientes de CHS eventualmente desenvolvem uma estranha síndrome linfoproliferativa, a então chamada ‘fase acelerada’ da desordem, caracterizada por infiltrados linfo-histiocíticos generalizados, febre, icterícia, hepatoesplenomegalia, linfadenopatia (qualquer processo patológico que afeta os linfonodos. Stedman], pancitopenia [redução acentuada do número de eritrócitos, de todos os tipos de leucócitos e plaquetas. Stedman] e sangramento. A administração dessa fase é muito difícil (Bejaoui e outros, 1989). A maioria dos pacientes requer em última instância o transplante de medula óssea, se o qual a média de sobrevivência é de apenas 3,1 anos, ocorrendo a morte usualmente por infecções piogênicas (que formam pus) ou hemorragia (Blume e Wolff, 1972). Pacientes que não desenvolvem uma fase acelerada tendem a ter menos ou nenhuma infecção, mas usualmente desenvolvem manifestações neurológicas progressivamente debilitantes (Misra e outros; Uyama e outros, 1994).
Spritz (1999) proporcionou uma revisão compreensiva.
Tardieu e outros (2005) relataram três pacientes com CHS que foram submentidos a tranplantes de medula óssea (BMT) bem sucedidos na infância com sustentado quimerismo misturado e nenhuma infecção recorrente subsequente ou síndrome hemorrágica. Dos 20 aos 24 anos, cada paciente desenvolveu sintomas neurológicos combinados com dificuldade de caminhar, perda de equilíbrio e tremores. O exame revelou ataxia [incapacidade de coordenar a atividade muscular durante o movimento, cusada na maioria dos casos por distúrbios no cerebelo ou das colunas posteriores da medula espinhal. Stedman] cerebelar e sinais de neuropatia periférica. Estudos eletro-fisiológicos mostraram neuropatia axonal sensorio-motora, havia perda de axônios na biópsia do nervo periférico, e atrofia cerebelar foi detectada no MRI (imagens de ressonância magnética) do cérebro. Tardieu e outros (2005) revisaram o estatus neurológico de outros quatro pacientes com CHS que tinham sofrido BMT: um começou a ter anormalidades no andar, caía quando andava, e reduziu as habilidades cognitivas aos 21 anos de idade; os outros três pacientes, com as idades de 17, 14 e dois anos, tinham a condição de baixa pontuação de QI mas exames neurológicos normais. Tardieu e outros (2005) notaram que os sintomas neurológicos observados foram idênticos àqueles nos adultos com CHS moderada que não foram submetidos a BMT, e concluíram que os sintomas mais pareciam resultados de uma progressão do estado a longo prazo, a despeito da BMT, ou dos defeitos lisossômicos nos neurônios ou nas células gliais.
ADMINISTRAÇÃO CLÍNICA
Em uma jovem com síndrome Chediak-Higashi, Aslan e outros (1996) relataram sobre o sucesso temporário (11 meses) de alta dose de metil-prednisolona durante a ‘fase acelerada’ da condição da jovem após o tratamento ineficaz com vincristina, prednisolona, ácido ascórbico, e antibióticos (cefitraxona, netilmicina, e co-trimoxazola). Após um segundo teste de alta dose e metil-prednisolona ter sido ineficaz, a esplenectomia [remoção do baço.Stedman] continuou a sobrevivência da criança por 29 meses a mais. O paciente faleceu de septicemia neutropênica. Atipicamente, essa criança tinha envolvimento pulmonar e nenhuma evidência de infiltração linfo-histiocítica no reto e colo sigmóide com provada polipose intestinal na biópsia.
CARACTERÍSTICAS BIOQUÍMICAS
Ganz e outros (1988) demonstraram deficiência de catepsina G (omim 116830) e de elastase (omim 130130) em todos os três pacientes com CHS que eles estudaram. A catepsina G é um constituinte do grânulo azurófilo [que se cora prontamente com corante azur, indicando principalmente os grânulos vermelho-purpúreos de determinadas células sanguíneas. Stedman]; defensinas, as quais também são constituintes, estavam normais ou somente medianamente diminuídas nos pacientes CHS. A elastase tem um ação microbicida/citotóxica auxiliar. Em outra desordem com frequentes e severas infecções bacterianas, chamada deficiência de grânulo específico (SGD; omim245480), Ganz e outros (1988) encontraram deficiência de defensinas quase completa.
Nas células de pacientes com síndrome Chediak-Higashi, Faigle e outros (1998) descobriram que o carregamento de peptídeos nas moléculas de MHC de classe II e a apresentação de antígenos estavam fortemente atrasados. Resultados de outros estudos sugeriram que o produto d gene CHS (omim 606897) é requerido para o destino das proteínas residentes no endossomo para dentro de endossomos multivesiculares posteriores por um mecanismo que envolve os microtúbulos.
[CTLA4, omim 123890 – A CTLA4 é um membro da super-família das imunoglobulinas e é uma molécula co-estimulatória expressada por células T ativadas. A CTLA4 é similar à CD28 (186760) co-estimulatória da célula T, e ambas as moléculas ligam-se a B7-1 (CD80, 112203) e a B7-2 (CD86; 601020) nas células apresentadoras de antígeno. A CTLA4 transmite um sinal inibitório às células T, enquanto a CD28 transmite um sinal estimulatório (Magistrelli e outros, 1999).
Por análise de citometria de fluxo, Kaufmann e outros (2007) mostraram que a expressão da CTLA4 era seletivamente sobre-regulada nas células T CD4 positivas específicas do vírus da imunodeficiência humana de tipo 1, mas não nas células T CD8 positivass ou células T CD4 positivas específicas do citomegalovírus de controle, em todas as categorias de sujeitos infectados por HIV testados exceto aqueles com cargas virais extremamente baixas na ausência de terapia anti-retroviral (controladores de elite). A expressão da CTLA4 correlacionou-se positivamente com a progressão da doença e negativamente com a capacidade das células T positivas em CD4 para expressarem IL2 (omim147680). Quase todas as células T CD4 positivas específicas do HIV de pacientes com doença progressiva co-expressavam a CTLA4 com a PD1 {PDCD1 omim 600244 – Morte Celular Programada - A maioria da células sujeitando-se à morte celular programada requer a ativação transcricional de genes que são essenciais para a morte celular. Ishida e outros (1992) isolaram um cDNA codificando a PD1, uma célula de superfície de membrana da super-família das imunoglobulinas. No camundongo, eles encontraram que a PD1 é fortemente induzida no timo quando um anticorpo anti-CD3 é injetado e um grande número de timócitos é morto}, enquanto somente aproximadamente a metade das células T CD4 positivas específicas do HIV de controladores de elite o faziam. O bloqueio da expressão de CTLA4 ‘in vitro’ aumentou a função das células T CD4 positivas específicas do HIV. Kaufmann e outros (2007) propuseram que essa via imunoregulatória reversível, a qual está seletivamente associada com a disfunção da célula T CD4 positiva, pode ser um alvo imunoterapêutico.]
O antígeno 4 associado ao linfócito T citotóxico desempenha um papel principal na regulação da ativação da célula T. Sua expressão na membrana é altamente regulada pela endocitose e tráfego através da via secretora do lisossomo. A síndrome de Chediak-Higashi é causada por mutações no gene regulador de tráfego lisossômico LYST (gene CHS1). Ela resulta no alvejamento defeituoso da membrana das proteínas presentes em lisossomos secretores, e está associada com uma variedade de características incluindo a síndrome linfoproliferativa com hemofagocitose nos humanos. Camundongos ‘Beige”, o CHS equivalente de murinos, apresenta características similares mas não desenvolve a síndrome linfoproliferativa. Barrat e outros (1999) mostraram que o tráfego intracelular da CTLA4 está diminuído nas células T dos pacientes CHS e resulta em expressão defeituosa dessa molécula na superficie celular. Em contraste, pouco é defeituoso no tráfego da CTLA4 das células T do camundongo ‘beige’, e a expressão da CTLA4 é normal. Eles propuseram que a defeituosa expressão da CTLA4 na superfície das células T CHS está envolvida na geração da doença linfoproliferativa.
OUTRAS CARACTERÍSTICAS
Penne e Prieur (1987) descobriram similaridades morfológicas próximas dos fibroblastos CHS de humanos, gatos, marta e gado. Camundongos homozigotos para o gene ‘beige’ têm uma deficiência seletiva de linfócitos NK (matadores naturais) e uma aumentada suscetibilidade a tumores transplantados. Pacientes com a síndrome homóloga Chediak-Higashi parecem ter o mesmo defeito nas células NK (Roder e outros, 1980). Perou e outros (1997) mostraram que a mutação no alelo beige é o resultado de uma retrotransposição de LINE-1 (omim 151626). [ LINE-1 - 22q11-q12-Aproximadamente 50.000 sequências L1 (Line-1; longo elemento-1 inserido) existem no genoma humano; de 3.000 a 4.000 dessas são de lente total (6,1 quilobases), enquanto as demais são truncadas na ponta 5 final. A Line-1 é um membro do grupo de elementos de transposição chamados retro-transpossons, os quais podem ser transcritos em RNA, transcritos reversamente em cDNA, e então reintegrados como cDNAs para dentro do genoma em nova localidade. A Line-1 é um retro-transposson de classe II; ela não contém longas repetições terminais (LTRs), tem ao menos uma sequência aberta de leitura, e tem uma região rica em A em sua extremidade final 3. O elemento L1 compõe aproximadamente 5% do genoma humano.
Kazazian e Moran (1998) revisaram o elemento móvel humano mestre, o retro-transposson L1. Eles predisseram que novas luzes são aceitáveis para levar a importantes aplicações práticas para esses elementos móveis intrigantes. Eles se referiram a seis insersões de L1 retro-transpostas em adição às duas orinalmente encontradas no rompimento do gene do fator VIII, resultando na hemofilia A: um também estava no fator VIII, sem causar efeitos deletérios (Woods-Samuels e outros, 1989); três estavam no gene da distrofia muscular Duchenne (DMD. 300377); e um estava no gene APC (omim 611731 causador de câncer do cólon (Miki e outros, 1992); e outro estava no gene da globina beta (HBB; omim 141900).
Os longos elementos interpolados são retro-transpossons abundantes nos genomas dos mamíferos que provavelmente transpõe-se por transcrição reversa preparada em sítio alvo (TPRT). Durante a TPRT, a endonuclease da LINE-1 cliva o DNA genômico, libertando um início 3 hidroxil que serve como um iniciador para a transcrição reversa do RNA da LINE-1 pela transcriptase reversa da LINE-1. O cDNA nascente da LINE-1 se junta ao DNA genômico, gerando a marca de ouro estrutural da LINE-1. Morrish e outros (2002) descreveram uma via para a retro-transposição da LINE-1 em células de ovário de ramster chinês (CHO) que atua independentemente da endonuclease mas é dependente da transcriptase reversa. Resultados adicionais sugeriram que a LINE-1 é integrada em lesões do DNA, resultando no reparo do DNA mediado por retro-transpossons nas células dos mamíferos.
Eickbush (2002), comentando sobre o fato de que os elementos LINE-1 podem se inserir em sítios de quebras de fita dupla de DNA, ergueram a questão sobre se eles promovem o processo de reparo ou se tiram vantagem de sítios de iniciação em potencial oferecidos por essas quebras sem contribuir para o reparo. A resposta não foi clara, e Eickbrush (2002) admiraram-se do quão pouco se sabe sobre um mecanismo de inserção que contribui para perto da metade de nosso próprio genoma.]
Penner e Prieur (1987) descobriram uma falta de complementação quando os fibroblastos CHS humanos eram fusionados com fibroblastos CHS de gatos, e também quando os fibroblastos humanos CHS eram fusionados com os fibroblastos CHS de martas. Isso sugeriu que a doença tem a mesma causa nessas três espécies. As células NK também são consideradas terem um papel importante na vigilância contra o desenvolvimento de tumor. Virelizier e Griscelli (1980) demonstraram simultâneamente o defeito nas células NK. Eles não puderam modificar a atividade de NK dos leucócitos CHS por prolongada incubação com interferón ‘in vitro’, ou por administração de interferón in vivo. O transplante de medula óssea, entretanto, restaurou a atividade de NK. Ambos nível e atividade de NK espontâneos e sua ativação ‘in vitro’ foram restauradas. Os neutrófilos matam seus alvos por meio de duas classes distintas de substâncias efetoras : intermediários de oxigênio reativo (ROI) e proteínas microbicidas/citotóxicas.A deficiência em mieloperoxidase (omim 154600) e a doença granulomatosa crônica (omim 306400) são exemplos de produção deficiente de ROI por leucócitos polimorfonucleares.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=214500
Lócus do Gene Mapeado 1q42.1-q42.2
TEXTO
A syndrome de Chediak-Hiagashi é causada pela mutação no gene do regulador de tráfego do lisossomo (LYST; omim 606897 – 1q42.1- q42.2).
CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS
As características da syndrome de Chediak-Higashi são diminuída pigmentação dos cabelos e olhos (albinismo parcial), fotofobia, nistagmo (oscilação rítmica involuntária dos globos oculares. Stedman), corpos de inclusão positiva de peroxidase grandemente eosinofílicos (que se coram facilmene com corantes eosina.Stedman) nos mieloblastos e pró-mielócitos da medula óssea, neutropenia, suscetibilidade anormal à infecção, e linfoma maligno peculiar. A morte ocorre frequentemene antes dos sete anos de idade. (Veja síndrome de Hermansky-Pudlak (omim 203300), uma entidade distinta mas similar.) Kritzler e outros (1964) encontraram o cariótipo (as características cromossomiais de uma célula individual ou de uma linhagem celular. Stedman) normal em um paciente de 16 anos de idade. A inclusão de glicolipídeos foram descritas em histiócitos (macrófagos teciduais; a classe inclui: células de Kupffer hepáticas, macrófagos alveolares, células gigantes de granulomas, osteoclastos e células de Langerhans da derme.Stedman), epitélio tubular renal e neurônios. Heterozigotos foram identificáveis pela presença de anomalia granular dos linfócitos. O paciente faleceu de hemorragia gastro-intestinal massiva. Foram observados leucemia e linfoma (Efrati e Jonas, 1958).
Windhorst e outros (1966) acharam grandes grânulos lisossômicos nos leucócitos e melanossomas gigantes nos melanócitos. Por esta razão, Leader e outros (1966) referiram-se a essa condição como ‘leucomelanopatia hereditária’. Hargis e Prieur (1985), que estudaram a síndrome CHS em gatos, citaram White (1966) como proporcionador de evidências de que muitos dos grânulos aumentados em tamanho nas células CHS são derivados dos lisossomos. Sherameta e outros (1971) descreveram três irmãos com as idades de 31, 34 e 38 anos, que tinha essa desordem e um quadro neurológico que lembrava a degeneração espino-cerebelar. Os neutrófilos são deficientes nas atividades quimiotáxica e bactericida. Anomalias microtubulares foram demonstradas (Oliver e Zurier, 1976) e o ácido ascórbico corrige certas anomalias funcionais das células (Boxer e outros, 1976). [Obs.: Numa célula biológica, um melanossoma é uma organela que contém melanina, o pigmento de absorção de luz mais comum encontrado no reino animal. Células que contêm melanossomas são chamados melanócios, e também as células do epitélio da retina, enquanto as células que tenham meramente engolido melanossomas são chamadas melanófagos.Os melanossomas são ligados por uma membrana lipídica e são, em geral, arredondados, com forma de salsicha ou de cigarro. A forma é constante para dadas espécies e tipo de célula. Em alguns melanócitos, os melanossomos permanecem estáticos na célula. Em outros tipos de melanócito, a célula pode estender sua superfície tanto quanto um pseudópodo, carreagando os melanossomos para fora do centro da célula e aumentanto da efetividade das células em absorver a luz. Isso ocorre lentamente nos melanócitos em resposta a luz ultra-violeta, bem como a produção de novos melanossomos e “doação” aumentada de melanossomos aos queratinócitos adjacentes, as células normais da superfície da pele. Essas alterações, juntas, são responsáveis pelo curtimento da pele após a exposição à luz solar ou ao raio UV. http://en.wikipedia.org/wiki/Melanosome]
Siccardi e outros (1978) descreveram um menino italiano de quatro anos de idade com infecções recorrentes. Ambos ele e seu pai saudável tinham severos defeitos isolados na atividade bactericida dos neutrófilos circulantes. Os progenitores do probando eram primos-irmãos outrora afastados. O probando tinha cabelos louro-grisalhos, cabelos mostrando faixas grisalhas e louras, bem como hiper-pigmentação cor-de-ardósia e cinza generalizada da pele. O alargamento generalizado dos linfonodos e a hepatoesplenomegalia estavam presentes. [Obs.: Hepatoesplenomegalia é o aumento do tamanho do fígado e do baço.Stedman] O menino faleceu aos quatro anos e nove meses de idade, após hemorragia cerebral (provavelmente secundária à trombocitopenia causada pelo hiper-esplenismo). Nenhuma autópsia foi executada. Obviamante existiam similaridades e diferencas com a síndrome de Chediak-Higashi. Inoue e outros (1991) relataram a ocorrência de tumor esclerosane do estroma do ovário e uma jovem de 13 anos de idade com CHS.
Spriz (1999) estabeleceram que entre 85 e 90% dos pacientes de CHS eventualmente desenvolvem uma estranha síndrome linfoproliferativa, a então chamada ‘fase acelerada’ da desordem, caracterizada por infiltrados linfo-histiocíticos generalizados, febre, icterícia, hepatoesplenomegalia, linfadenopatia (qualquer processo patológico que afeta os linfonodos. Stedman], pancitopenia [redução acentuada do número de eritrócitos, de todos os tipos de leucócitos e plaquetas. Stedman] e sangramento. A administração dessa fase é muito difícil (Bejaoui e outros, 1989). A maioria dos pacientes requer em última instância o transplante de medula óssea, se o qual a média de sobrevivência é de apenas 3,1 anos, ocorrendo a morte usualmente por infecções piogênicas (que formam pus) ou hemorragia (Blume e Wolff, 1972). Pacientes que não desenvolvem uma fase acelerada tendem a ter menos ou nenhuma infecção, mas usualmente desenvolvem manifestações neurológicas progressivamente debilitantes (Misra e outros; Uyama e outros, 1994).
Spritz (1999) proporcionou uma revisão compreensiva.
Tardieu e outros (2005) relataram três pacientes com CHS que foram submentidos a tranplantes de medula óssea (BMT) bem sucedidos na infância com sustentado quimerismo misturado e nenhuma infecção recorrente subsequente ou síndrome hemorrágica. Dos 20 aos 24 anos, cada paciente desenvolveu sintomas neurológicos combinados com dificuldade de caminhar, perda de equilíbrio e tremores. O exame revelou ataxia [incapacidade de coordenar a atividade muscular durante o movimento, cusada na maioria dos casos por distúrbios no cerebelo ou das colunas posteriores da medula espinhal. Stedman] cerebelar e sinais de neuropatia periférica. Estudos eletro-fisiológicos mostraram neuropatia axonal sensorio-motora, havia perda de axônios na biópsia do nervo periférico, e atrofia cerebelar foi detectada no MRI (imagens de ressonância magnética) do cérebro. Tardieu e outros (2005) revisaram o estatus neurológico de outros quatro pacientes com CHS que tinham sofrido BMT: um começou a ter anormalidades no andar, caía quando andava, e reduziu as habilidades cognitivas aos 21 anos de idade; os outros três pacientes, com as idades de 17, 14 e dois anos, tinham a condição de baixa pontuação de QI mas exames neurológicos normais. Tardieu e outros (2005) notaram que os sintomas neurológicos observados foram idênticos àqueles nos adultos com CHS moderada que não foram submetidos a BMT, e concluíram que os sintomas mais pareciam resultados de uma progressão do estado a longo prazo, a despeito da BMT, ou dos defeitos lisossômicos nos neurônios ou nas células gliais.
ADMINISTRAÇÃO CLÍNICA
Em uma jovem com síndrome Chediak-Higashi, Aslan e outros (1996) relataram sobre o sucesso temporário (11 meses) de alta dose de metil-prednisolona durante a ‘fase acelerada’ da condição da jovem após o tratamento ineficaz com vincristina, prednisolona, ácido ascórbico, e antibióticos (cefitraxona, netilmicina, e co-trimoxazola). Após um segundo teste de alta dose e metil-prednisolona ter sido ineficaz, a esplenectomia [remoção do baço.Stedman] continuou a sobrevivência da criança por 29 meses a mais. O paciente faleceu de septicemia neutropênica. Atipicamente, essa criança tinha envolvimento pulmonar e nenhuma evidência de infiltração linfo-histiocítica no reto e colo sigmóide com provada polipose intestinal na biópsia.
CARACTERÍSTICAS BIOQUÍMICAS
Ganz e outros (1988) demonstraram deficiência de catepsina G (omim 116830) e de elastase (omim 130130) em todos os três pacientes com CHS que eles estudaram. A catepsina G é um constituinte do grânulo azurófilo [que se cora prontamente com corante azur, indicando principalmente os grânulos vermelho-purpúreos de determinadas células sanguíneas. Stedman]; defensinas, as quais também são constituintes, estavam normais ou somente medianamente diminuídas nos pacientes CHS. A elastase tem um ação microbicida/citotóxica auxiliar. Em outra desordem com frequentes e severas infecções bacterianas, chamada deficiência de grânulo específico (SGD; omim245480), Ganz e outros (1988) encontraram deficiência de defensinas quase completa.
Nas células de pacientes com síndrome Chediak-Higashi, Faigle e outros (1998) descobriram que o carregamento de peptídeos nas moléculas de MHC de classe II e a apresentação de antígenos estavam fortemente atrasados. Resultados de outros estudos sugeriram que o produto d gene CHS (omim 606897) é requerido para o destino das proteínas residentes no endossomo para dentro de endossomos multivesiculares posteriores por um mecanismo que envolve os microtúbulos.
[CTLA4, omim 123890 – A CTLA4 é um membro da super-família das imunoglobulinas e é uma molécula co-estimulatória expressada por células T ativadas. A CTLA4 é similar à CD28 (186760) co-estimulatória da célula T, e ambas as moléculas ligam-se a B7-1 (CD80, 112203) e a B7-2 (CD86; 601020) nas células apresentadoras de antígeno. A CTLA4 transmite um sinal inibitório às células T, enquanto a CD28 transmite um sinal estimulatório (Magistrelli e outros, 1999).
Por análise de citometria de fluxo, Kaufmann e outros (2007) mostraram que a expressão da CTLA4 era seletivamente sobre-regulada nas células T CD4 positivas específicas do vírus da imunodeficiência humana de tipo 1, mas não nas células T CD8 positivass ou células T CD4 positivas específicas do citomegalovírus de controle, em todas as categorias de sujeitos infectados por HIV testados exceto aqueles com cargas virais extremamente baixas na ausência de terapia anti-retroviral (controladores de elite). A expressão da CTLA4 correlacionou-se positivamente com a progressão da doença e negativamente com a capacidade das células T positivas em CD4 para expressarem IL2 (omim147680). Quase todas as células T CD4 positivas específicas do HIV de pacientes com doença progressiva co-expressavam a CTLA4 com a PD1 {PDCD1 omim 600244 – Morte Celular Programada - A maioria da células sujeitando-se à morte celular programada requer a ativação transcricional de genes que são essenciais para a morte celular. Ishida e outros (1992) isolaram um cDNA codificando a PD1, uma célula de superfície de membrana da super-família das imunoglobulinas. No camundongo, eles encontraram que a PD1 é fortemente induzida no timo quando um anticorpo anti-CD3 é injetado e um grande número de timócitos é morto}, enquanto somente aproximadamente a metade das células T CD4 positivas específicas do HIV de controladores de elite o faziam. O bloqueio da expressão de CTLA4 ‘in vitro’ aumentou a função das células T CD4 positivas específicas do HIV. Kaufmann e outros (2007) propuseram que essa via imunoregulatória reversível, a qual está seletivamente associada com a disfunção da célula T CD4 positiva, pode ser um alvo imunoterapêutico.]
O antígeno 4 associado ao linfócito T citotóxico desempenha um papel principal na regulação da ativação da célula T. Sua expressão na membrana é altamente regulada pela endocitose e tráfego através da via secretora do lisossomo. A síndrome de Chediak-Higashi é causada por mutações no gene regulador de tráfego lisossômico LYST (gene CHS1). Ela resulta no alvejamento defeituoso da membrana das proteínas presentes em lisossomos secretores, e está associada com uma variedade de características incluindo a síndrome linfoproliferativa com hemofagocitose nos humanos. Camundongos ‘Beige”, o CHS equivalente de murinos, apresenta características similares mas não desenvolve a síndrome linfoproliferativa. Barrat e outros (1999) mostraram que o tráfego intracelular da CTLA4 está diminuído nas células T dos pacientes CHS e resulta em expressão defeituosa dessa molécula na superficie celular. Em contraste, pouco é defeituoso no tráfego da CTLA4 das células T do camundongo ‘beige’, e a expressão da CTLA4 é normal. Eles propuseram que a defeituosa expressão da CTLA4 na superfície das células T CHS está envolvida na geração da doença linfoproliferativa.
OUTRAS CARACTERÍSTICAS
Penne e Prieur (1987) descobriram similaridades morfológicas próximas dos fibroblastos CHS de humanos, gatos, marta e gado. Camundongos homozigotos para o gene ‘beige’ têm uma deficiência seletiva de linfócitos NK (matadores naturais) e uma aumentada suscetibilidade a tumores transplantados. Pacientes com a síndrome homóloga Chediak-Higashi parecem ter o mesmo defeito nas células NK (Roder e outros, 1980). Perou e outros (1997) mostraram que a mutação no alelo beige é o resultado de uma retrotransposição de LINE-1 (omim 151626). [ LINE-1 - 22q11-q12-Aproximadamente 50.000 sequências L1 (Line-1; longo elemento-1 inserido) existem no genoma humano; de 3.000 a 4.000 dessas são de lente total (6,1 quilobases), enquanto as demais são truncadas na ponta 5 final. A Line-1 é um membro do grupo de elementos de transposição chamados retro-transpossons, os quais podem ser transcritos em RNA, transcritos reversamente em cDNA, e então reintegrados como cDNAs para dentro do genoma em nova localidade. A Line-1 é um retro-transposson de classe II; ela não contém longas repetições terminais (LTRs), tem ao menos uma sequência aberta de leitura, e tem uma região rica em A em sua extremidade final 3. O elemento L1 compõe aproximadamente 5% do genoma humano.
Kazazian e Moran (1998) revisaram o elemento móvel humano mestre, o retro-transposson L1. Eles predisseram que novas luzes são aceitáveis para levar a importantes aplicações práticas para esses elementos móveis intrigantes. Eles se referiram a seis insersões de L1 retro-transpostas em adição às duas orinalmente encontradas no rompimento do gene do fator VIII, resultando na hemofilia A: um também estava no fator VIII, sem causar efeitos deletérios (Woods-Samuels e outros, 1989); três estavam no gene da distrofia muscular Duchenne (DMD. 300377); e um estava no gene APC (omim 611731 causador de câncer do cólon (Miki e outros, 1992); e outro estava no gene da globina beta (HBB; omim 141900).
Os longos elementos interpolados são retro-transpossons abundantes nos genomas dos mamíferos que provavelmente transpõe-se por transcrição reversa preparada em sítio alvo (TPRT). Durante a TPRT, a endonuclease da LINE-1 cliva o DNA genômico, libertando um início 3 hidroxil que serve como um iniciador para a transcrição reversa do RNA da LINE-1 pela transcriptase reversa da LINE-1. O cDNA nascente da LINE-1 se junta ao DNA genômico, gerando a marca de ouro estrutural da LINE-1. Morrish e outros (2002) descreveram uma via para a retro-transposição da LINE-1 em células de ovário de ramster chinês (CHO) que atua independentemente da endonuclease mas é dependente da transcriptase reversa. Resultados adicionais sugeriram que a LINE-1 é integrada em lesões do DNA, resultando no reparo do DNA mediado por retro-transpossons nas células dos mamíferos.
Eickbush (2002), comentando sobre o fato de que os elementos LINE-1 podem se inserir em sítios de quebras de fita dupla de DNA, ergueram a questão sobre se eles promovem o processo de reparo ou se tiram vantagem de sítios de iniciação em potencial oferecidos por essas quebras sem contribuir para o reparo. A resposta não foi clara, e Eickbrush (2002) admiraram-se do quão pouco se sabe sobre um mecanismo de inserção que contribui para perto da metade de nosso próprio genoma.]
Penner e Prieur (1987) descobriram uma falta de complementação quando os fibroblastos CHS humanos eram fusionados com fibroblastos CHS de gatos, e também quando os fibroblastos humanos CHS eram fusionados com os fibroblastos CHS de martas. Isso sugeriu que a doença tem a mesma causa nessas três espécies. As células NK também são consideradas terem um papel importante na vigilância contra o desenvolvimento de tumor. Virelizier e Griscelli (1980) demonstraram simultâneamente o defeito nas células NK. Eles não puderam modificar a atividade de NK dos leucócitos CHS por prolongada incubação com interferón ‘in vitro’, ou por administração de interferón in vivo. O transplante de medula óssea, entretanto, restaurou a atividade de NK. Ambos nível e atividade de NK espontâneos e sua ativação ‘in vitro’ foram restauradas. Os neutrófilos matam seus alvos por meio de duas classes distintas de substâncias efetoras : intermediários de oxigênio reativo (ROI) e proteínas microbicidas/citotóxicas.A deficiência em mieloperoxidase (omim 154600) e a doença granulomatosa crônica (omim 306400) são exemplos de produção deficiente de ROI por leucócitos polimorfonucleares.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?cmd=entry&id=214500
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