Identificada substância-chave para o tratamento da leishmaniose visceral

02 de agosto de 2016

Karina Toledo  |  Agência FAPESP – Um estudo publicado na revista Infection and Immunity mostrou que estimular a produção de interleucina 17 A (IL-17A) – uma das citocinas liberadas por células do sistema imune – pode ser uma estratégia eficaz no tratamento da leishmaniose visceral, considerada uma das seis parasitoses mais importantes em humanos.

A pesquisa vem sendo conduzida no âmbito do Centro de Pesquisa em Doenças Inflamatórias (CRID), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP e é coordenada por João Santana da Silva, professor da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (FMRP-USP).

Pesquisa publicada na revista Infection and Immunity mostra que estimular a produção da citocina IL-17A no organismo infectado ajuda a reduzir a carga parasitária e protege os órgãos contra lesões (imagem: Wikimedia Commons).

 

Segundo os resultados descritos por pesquisadores da FMRP-USP e colaboradores, a elevação dos níveis de IL-17A no organismo infectado não só ajuda a reduzir a carga parasitária como também protege os órgãos contra lesões provocadas pela resposta inflamatória exacerbada – algo comum nesses casos.

“Esses achados abrem caminho para novas estratégias terapêuticas. Podemos pensar tanto no desenvolvimento de drogas que estimulem diretamente a produção de IL-17A como também de fármacos capazes de neutralizar a ação da interleucina 27 (IL-27), uma outra citocina liberada por células de defesa que regula negativamente [inibe] a síntese de IL-17A”, explicou Santana da Silva).
Os resultados dos experimentos com camundongos foram apresentados por Santana da Silva durante a programação do evento “FAPESP/EU-LIFE Symposium on Cancer Genomics, Inflammation & Immunity”, que teve como objetivo fomentar a colaboração entre cientistas do Estado de São Paulo e da Europa.

O grupo usou no estudo parasitos da espécie Leishmania infantum, transmitido para o homem por meio da picada de insetos – sobretudo os da espécie Lutzomyia longipalpis, popularmente conhecida como mosquito-palha.
“Assim que o parasito entra no organismo, uma tempestade de citocinas é desencadeada. O sucesso no controle da infecção depende de quais substâncias são produzidas pelo sistema imune. Alguns indivíduos se mostram resistentes, outros suscetíveis. E mesmo os resistentes podem desenvolver lesões nos órgãos em decorrência da resposta inflamatória”, explicou Santana da Silva.
Em indivíduos suscetíveis, o protozoário se dissemina para o fígado, baço, medula óssea e linfonodos, causando inchaço e inflamação nos órgãos, além de anemia, febre e imunossupressão. Sem tratamento, a doença pode evoluir para óbito em mais de 90% dos casos.
De acordo com o pesquisador, ainda não se compreende porque alguns indivíduos são resistentes e outros, às vezes da mesma família, sucumbem ao parasito.

Dados da literatura científica indicam a importância de uma resposta imune mediada pela citocina interferon gamma (IFNγ) para a eliminação do protozoário.
Os novos achados do grupo de Ribeirão Preto revelam que, se além de IFNγ houver produção de IL-17A em quantidades adequadas, é possível eliminar o parasita sem causar lesões aos tecidos do organismo. Isso acontece porque a citocina IL-17A atrai para o local da infecção um tipo de célula de defesa conhecido como neutrófilo, capaz de fagocitar patógenos e células doentes. Em consequência da redução da carga parasitária, diminui a produção de citocinas que podem lesar o tecido, como IFNγ.

Objetivos

“Queríamos entender nesse trabalho o que modula a liberação de IL-17A. Desconfiávamos que um dos fatores reguladores era a IL-27 e comprovamos que sim. Nos ensaios com camundongos, investigamos quais receptores reconhecem o parasito e posteriormente produzem IL-27, que posteriormente induz a cascata de reações que leva à inibição de IL-17A”, contou o pesquisador.
Em um dos experimentos, um grupo de roedores teve silenciado o gene codificador da Ebi3 – uma das proteínas-chave para a função da IL-27 e também de outra citocina chamada interleucina 35 (IL-35). Esses animais modificados, portanto, não tinham nem a IL-27 e nem a IL-35 atuantes.

Os pesquisadores então compararam a resposta à infecção pelo L. infantum nesses animais sem Ebi3 e em outro grupo de animais “selvagens”, ou seja, sem alteração genética.
No primeiro grupo, houve uma produção maior de IL-17A e uma diminuição nos níveis de IFNγ. Dessa forma, os animais modificados controlaram melhor a infecção do que o grupo controle e não desenvolveram lesão nos órgãos. Análises de citometria de fluxo indicaram uma quantidade duas vezes maior de neutrófilos no baço e no fígado dos animais sem Ebi3.
“Em seguida, repetimos o mesmo experimento só que, desta vez, demos um anticorpo que neutraliza a IL-17A no grupo de roedores sem Ebi3. Observamos que, neutralizando essa citocina, a resposta imune nos dois grupos tornou-se parecida. A carga parasitária e o inchaço nos órgãos do grupo sem Ebi3 ficou equivalente ao dos animais controle e o número de neutrófilos nos órgãos não duplicou. Esse resultado confirma, portanto, a importância da IL-17A”, comentou Santana da Silva.
Segundo o pesquisador, estratégias terapêuticas baseadas em estimular a produção dessa citocina podem ser estudadas também para o combate da leishmaniose cutânea, causada pelas espécies L. amazonensis, L. guyanensis e L. braziliensis. Nesse caso, o vetor também é o mosquito-palha, mas as lesões resultantes da resposta inflamatória afetam a pele, podendo causar deformações.

Próximos passos

Para tentar compreender os fatores genéticos que determinam a progressão da leishmaniose visceral, o grupo da USP sequenciou o genoma de pacientes resistentes e suscetíveis e realiza no momento análises comparativas em busca de genes diferencialmente expressos.

O grupo também investiga as bactérias presentes nas lesões agudas, para descobrir se influenciam de alguma forma a resposta do sistema imune.

Além da L. infantum, a leishmaniose visceral também pode ser causada pela espécie L. donovani. Segundo dados da Organização Mundial da Saúde (OMS), são estimados 300 mil novos casos por ano no mundo e cerca de 20 mil mortes.
Até recentemente, era caracterizada como doença de caráter eminentemente rural, mas vem se expandindo para áreas urbanas de médio e grande porte e se tornou um crescente problema de saúde pública no Brasil e em outras regiões americanas.

Hoje, as drogas mais usadas no tratamento são os antimoniais pentavalentes, que causam fortes efeitos colaterais adversos e são administrados por via endovenosa. Em segundo lugar, está a anfotericina B, cujo principal inconveniente é o alto preço. Mesmo com o tratamento as recidivas são comuns.
O artigo Interleukin-27 (IL-27) Mediates Susceptibility to Visceral Leishmaniasis by Suppressing the IL-17–Neutrophil Response (doi: 10.1128/IAI.00283-16), pode ser lido em iai.asm.org/content/early/2016/05/24/IAI.00283-16.long
 
 

Alvo para combater a leishmaniose é identificado

25/07/2012

Elton Alisson, de São Luís (MA)

Agência FAPESP – O uso de antimoniais pentavalentes é considerado caro, tóxico e ineficaz no atual tratamento da leishmaniose, doença crônica causada por protozoários do gênero Leishmania.
A leishmaniose é considerada pela Organização Mundial da Saúde (OMS) uma das chamadas “doenças negligenciadas”, por atingir populações pobres de países em desenvolvimento e, por isso mesmo, não receber a devida atenção da indústria farmacêutica para pesquisa de novos medicamentos.
Um estudo realizado por pesquisadores do Departamento de Fisiologia do Instituto de Biociências (IB) da Universidade de São Paulo (USP), em parceria com cientistas do Departamento de Microbiologia Molecular da Escola de Medicina da Universidade de Washington, nos Estados Unidos, pode contribuir para o desenvolvimento de um novo fármaco que possa impedir que o parasita causador da doença infecte e se prolifere em humanos.

Os pesquisadores demonstraram pela primeira vez a importância da localização de uma enzima dentro do glicossoma – organelas exclusivas da família dos tripanosomatídeos, a qual as Leishmanias pertencem – do parasita causador da doença, que pode ser um potencial alvo para impedir o crescimento do protozoário.
Os resultados da pesquisa, apoiada pela FAPESP por meio de um Projeto Temático, foram publicados na revista PLoS One.

Os resultados também foram apresentados em uma conferência realizada no dia 22 de julho durante a 64ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC), realizada até o dia 27 no campus da Universidade Federal do Maranhão (UFMA), em São Luís.
Nos últimos anos, o grupo de pesquisadores da USP tem se dedicado a entender como o parasita causador da leishmaniose se relaciona com o homem e quais materiais utiliza para assegurar sua sobrevivência ao infectar um hospedeiro.
Um desses materiais identificados pelos pesquisadores de diferentes países que estudam a doença é a arginase – enzima de uma via metabólica das Leishmanias que é fundamental para o crescimento do parasita e está compartimentada em seu glicossoma.
Na pesquisa realizada em parceria com cientistas dos Estados Unidos, foi demonstrada que a compartimentalização adequada da arginase no glicossoma da Leishmania amazonensis é importante para a atividade e para possibilitar que o parasita infecte o hospedeiro.
“Demonstramos que a localização da arginase é importante dentro da fisiologia celular do parasita”, disse Lucile Maria Floeter-Winter, professora do IB e coordenadora do projeto, à Agência FAPESP.
Segundo Floeter-Winter, as constatações feitas no estudo abrem a possibilidade de se interferir no ciclo da doença, utilizando um novo medicamento que consiga inibir a enzima do parasita, por exemplo, de modo a interromper a infecção.
“A descoberta mais importante deste estudo foi identificar a importância da localização da arginase, que é um alvo importante para impedir que o parasita cresça em mamíferos”, avaliou Floeter-Winter.

Inibir a arginase
O parasita da leishmaniose é transmitido ao homem por insetos vetores conhecidos como flebotomíneos, como o mosquito-palha, que, ao picar um mamífero para se alimentar de seu sangue, injeta nele o protozoário na forma promastigota (com um flagelo longo).
Para combater o parasita, o organismo humano e de outros mamíferos infectados recrutam células de defesa do sangue, conhecidas como macrófagos, para interceptá-los. Porém, o protozoário consegue se multiplicar no interior dos macrófagos.

Ao romper, os macrófagos liberam essas células na forma amastigota (sem flagelo), que migram pelo corpo humano ou do animal à procura de um tecido onde possam se multiplicar e se estabelecer. E, ao picar um humano ou animal infectado, o mosquito flebotomíneo se infecta pelo parasita, fechando o ciclo da doença.
Segundo Floeter-Winter, para que possa ser mais eficaz do que os tratamentos utilizados, uma nova droga para combater a leishmaniose deverá percorrer todo essa trajetória de desenvolvimento do parasita e, por conseguinte, da enzima arginase.

“Como essa enzima está compartimentalizada dentro do glicossoma, do parasita na forma amastigota, do fagolissomo (lisossomo que realiza fagocitose) e dentro do macrófago, uma nova droga ou fármaco para leishmaniose deverá fazer todo esse percurso para inibir a arginase: atravessar a membrana do macrófago, do fagossomo, do parasita e do glicossoma. E isso representa um caminho árduo”, avaliou.
O artigo Leishmania amazonensis arginase compartmentalization in the glycosome is important for parasite infectivity (doi: 10.1371), de Floeter-Winter e outros, publicado na revista PLoS One, pode ser lido em www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0034022.