Incontáveis novas infecções ocorrem todos os dias em todo o mundo, e uma grande proporção de pessoas sexualmente ativas tem probabilidade de contrair uma IST aos 25 anos de idade. Infecções virais como zika, dengue, mpox, vírus herpes simplex (HSV) e vírus da imunodeficiência humana (HIV) normalmente entram no corpo através da pele e das membranas mucosas. A melhor maneira de prevenir essas infecções é vacinar-se. No entanto, para conceber vacinas eficazes, é crucial compreender as células imunitárias nestes tecidos e como interagem com estes vírus. Estudos recentes revelaram os papéis complexos destas células, o que poderia levar a avanços significativos no desenvolvimento de vacinas.
Pesquisadores liderados pelo professor Andrew Harman, do Instituto Westmead de Pesquisa Médica da Universidade de Sydney, fizeram progressos significativos na compreensão das células imunológicas no epitélio escamoso estratificado (SSE) da pele e das membranas mucosas. A equipe, que incluiu a Dra. Erica Vine Kirstie Bertram, o Professor Associado Paul Austin, o Dr. Thomas O’Neil, a Dra. Najla Nasr e o Professor Anthony Cunningham, publicou suas descobertas na Nature Communications, PLoS Pathoges, Immunity e, mais recentemente, Cell Reports, fornecendo novos insights que poderiam revolucionar o design de vacinas mucosas.
O SSE forma a camada mais externa da pele e de alguns tecidos mucosos e é uma importante barreira contra patógenos. Historicamente, as células de Langerhans (LC) foram consideradas as únicas células apresentadoras de antígeno (APC) na SSE. No entanto, pesquisas recentes descobriram outro ator importante: as células dendríticas (DCs). Estas descobertas têm implicações profundas para o desenvolvimento de vacinas de próxima geração dirigidas à pele e às superfícies mucosas.
O professor Harman explica: “Nosso estudo destaca os papéis únicos das células LC e DCs na captação de patógenos e na ativação imunológica. Esta distinção é crítica para o desenvolvimento de vacinas que explorem efetivamente as capacidades únicas dessas células”. O estudo destaca a importância de identificar e caracterizar corretamente estas APCs para melhorar a eficácia da vacina.
Uma das principais implicações deste estudo são as diferenças funcionais entre LC e DC. Embora ambos os tipos de células estejam envolvidos na detecção e processamento de patógenos, eles exibem diferentes mecanismos de absorção de patógenos e ativação de células T. Notavelmente, as DC demonstraram ser mais eficazes em certas respostas imunitárias, embora o seu papel nas interacções neuroimunes ainda não seja totalmente compreendido.
As implicações destas descobertas são particularmente importantes para as vacinas mucosas, que visam induzir imunidade em locais de entrada de patógenos, como os órgãos genitais e o trato respiratório. Dado que as infecções sexualmente transmissíveis (IST) e outras infecções virais, como mpox, vírus herpes simplex (HSV) e vírus da imunodeficiência humana (HIV), entram frequentemente no corpo através destas vias, é fundamental optimizar a distribuição da vacina nestas áreas.
A equipe de pesquisa também destaca a evolução histórica da nossa compreensão do SSE APC. Inicialmente, as CLs eram o foco principal, mas a identificação de DCs epiteliais ampliou o escopo dos mecanismos de defesa imunológica nesses tecidos. Esta evolução enfatiza a natureza dinâmica da investigação imunológica e a necessidade constante de atualizar a nossa base de conhecimento com novas descobertas.
O Professor Harman observou: “A identificação de células dendríticas na SSE abre novos caminhos para o desenvolvimento de vacinas. Ao explorar as propriedades únicas destas células, podemos conceber vacinas mais direcionadas e eficazes que proporcionam uma forte proteção contra uma gama de agentes patogénicos”. Esta abordagem é particularmente benéfica para a criação de vacinas que desencadeiam fortes respostas imunitárias locais no local da infecção.
Além disso, este estudo revela interações neuroimunes dentro do SSE. A presença de terminais nervosos que interagem com as células imunes indica interações complexas que influenciam a resposta imune. “Estamos apenas começando a desvendar essas interações bidirecionais e elas representam uma fronteira nova e inexplorada na vacinologia”, disse o professor associado Austin. A compreensão dessas interações pode informar o desenvolvimento de vacinas e terapias que modulam a atividade imunológica através de vias neurais.
Tomados em conjunto, o estudo conduzido pelo Professor Harman e colegas marca um avanço significativo na nossa compreensão do panorama imunológico dentro da SSE. Ao caracterizar os papéis de LC e DC, este estudo estabelece as bases para o desenvolvimento de vacinas mucosas mais eficazes. À medida que a comunidade internacional continua a combater as doenças infecciosas, essas inovações são fundamentais para melhorar os resultados da saúde pública.
Referência do diário
Vine, EE, Austin, PJ, O’Neil, TR, Nasr, N., Bertram, KM, Cunningham, AL, & Harman, AN (2024). “Células dendríticas epiteliais versus células de Langerhans: implicações para vacinas mucosas.” Relatórios de células, 43. doi: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2024.113977
Outras referências
Bertram KM, Botting RA, Baharlou B, Rhodes JW, Rana H, Graham JD, Patrick E, Fletcher J, Plasto TM, Truong NR, Royle C, Doyle CM, Tong O, Nasr N, Barnouti L, Kohout MP, Brooks AJ, Wines MP, Haertsch P, Lim J, Gosselink MP, Ctercteko G, Estes JD, Churchill MJ, Cameron PU, Hunter E, Hanifa MA, Cunningham AL, Harman AN. Caracterização de células dendríticas epidérmicas humanas CD11c+ transmissoras de HIV comunicações da natureza PMID 2019: 31227717.
Bertram KM, Truong NR, Smith JB, Kim M, Sandgren KJ, Feng KL, Herbert J, Rana H, Danastas K, Miranda M, Rhodes JW, Patrick E, Cohen RC, Lim J, Merten S, Harman AN*, Cunningham AL*. O vírus herpes simplex tipo 1 infecta células de Langerhans e novas células dendríticas epidérmicas Epi-cDC2s através de diferentes vias de entrada PLOS Pathogens 2021. PMID: 33905459. * Igual ao último autor
Bertram KM, O’Neil TR, Vine EE, Baharlou H, Cunningham AL, Harman AN. Definindo a paisagem dos fagócitos mononucleares epidérmicos humanos. Imunidade 2023. PMID: 36921567.
Sobre o autor
André Harman Obteve um doutorado na Universidade de Cambridge estudando como o vírus herpes simplex entra nas células e estabelece infecção epidérmica. Ele se mudou para a região de saúde de Westmead em 2002 e atualmente é professor de Virologia e Imunologia na Escola de Medicina da Universidade de Sydney e codiretor do Centro de Pesquisa de Vírus do Instituto de Pesquisa Médica Westmead. Ele facilitou colaborações com mais de 30 médicos, tornando-o único no mundo em sua capacidade de acessar uma ampla variedade de tecidos humanos, recém-descartados de cirurgias e afetados por uma série de doenças. Ele tem dois NHMRC Creative Grants como CIA, financiando seus dois grupos de pesquisa que estudam a transmissão sexual do HIV e doenças inflamatórias intestinais. É importante ressaltar que, além das células de Langerhans, ele descobriu uma nova população de células dendríticas residentes no epitélio escamoso estratificado.
