Em 2004, um grupo de cientistas liderados por Arturo Zychlinsky do Instituto Max-Planck descobriu que os neutrófilos podem formar redes extracelulares, usando uma estrutura formada por ácidos nucleicos e enzimas que capturam e matam bactérias.
Os neutrófilos são as células circulantes mais abundantes do sistema imune e atuam nas fases precoces da resposta inflamatória.
Eles são uma das primeiras células a deixar os vasos sanguíneos e migrar para o tecido, atraídos por substâncias liberados por outras células do organismos e definem uma rota química que atrai os neutrófilos pela matriz extracelular, permitindo que cheguem rapidamente ao local infectado por patógenos.
Durante a fase aguda de uma inflamação, principalmente em casos de infecção bacteriana, além do rápido recrutamento de neutrófilos há, também, um grande aumento na sua produção.
Os neutrófilos são os principais componentes do pus (o que dá sua característica branco-amarelada). Ao chegar a um sítio infectado um neutrófilo dispõe de três estratégias de ataque aos invasores:
1- Fagocitose: que consiste no englobamento dos micro-organismos, que são destruídos por enzimas digestivas dos lisossomos.
A capacidade fagocitária dos neutrófilos é estimulada por receptores que reconhecem padrões moleculares associados com patógenos, presentes na superfície dos microrganismos (o vídeo abaixo mostra um neutrófilo caçando e fagocitando uma bactéria).
2- Secreção de grânulos no meio extracelular, pelo processo de degranulação. Tais grânulos possuem proteínas microbicidas que atuam sobre os agentes infecciosos presentes no local da inflmação.
3- A formação de redes extracelulares (Neutrophil Extracellular Traps ou NETs), que aprisionam e matam os invasores. As NETs são formadas por componentes dos grânulos e componentes nucleares que “desarmam” e destroem bactérias extracelulares.
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| Capa da Science mostra Bactérias, em laranja, aprisionadas em uma NET. |
Diversos estudos indicam que as NETs estão presentes em grande quantidade em sítios inflamatórios e, além de atuarem ativamente sobre os microrganismos, servem também como uma barreira física que impede sua disseminação.
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| Bactérias Shigella aprisionadas numa NET |
Os processos bioquímicos da formação das redes ainda estão sendo desvendados, mas evidências apontam importante papel desempenhado por radicais oxidantes, como indicado no esquema abaixo.
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| Etapas da formação de uma NET: 1- presença de patógenos induz atividade de oxidases; 2- fusão dos lóbulos e descondensação da cromatina; 3- 'lançamento' de uma rede com DNA, histonas e outras proteases. |
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| À esquerda a presença da elastase dá um tom avermelhado aos lóbulos nucleares. À direita o núcleo do neutrófilo é expelido formando uma rede extracelular. |
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| Leishmania aprisonadas emNETs. |
Estas armadilhas além de prenderem os protozoários, exercem sobre eles uma ação tóxica mediada, principalmente, pelas histonas.
Em conjunto com as NETs, a fagocitose também é uma arma necessária no combate ao causador da leishmaniose.
Fisiologicamente o papel das NETs foi evidenciado em casos de apendicite humana, infecção por bactérias (Shigella, Streptococcus e Pneumococcus), infecções causadas por fungos (Candida e Aspergillus), infecções por protozoários (Leishmania e Plasmodium). Também se observaram NETs em doenças não infecciosas como pré-eclampsia humana, lúpus eritematoso e em vasculites autoimunes.
A descoberta destas armadilhas extracelulares evidenciou um inusitado e fascinante papel do DNA e das Histonas, como protagonistas diretos da defesa imunológica do organismo.
Resta agora compreendermos melhor os mecanismos envolvidos para uma possível manipulação terapêutica no combate a infecções de várias naturezas.
O vídeo abaixo, embora incompleto, apresenta algumas imagens interessantes.
Observação: Para maior aprofundamento é recomendável visitar os links e consultar as referências abaixo.
Referências, links e fontes das imagens:
1- Danilo Mesquita Jr.; Júlio A. Pereira Araújo; Tânia Tieko Takao Catelan; Alexandre Wagner Silva de Souza; Neusa Pereira da Silva; Luis Eduardo C. Andrade; Wilson de Melo Cruvinel. Aspectos celulares e moleculares da inflamação.
2- Guimarães-Costa, A. B.; Nascimento, M.T.C ; Froment, G.S. ; Soares, R. P. P. ; Morgado, F. N. ; Conceição-Silva, F. ; Saraiva, E. M. 2009. Leishmania amazonensis promastigotes induce and are killed by neutrophil extracellular traps. Proc. Natl. Acad. Sci. (USA); 106: 6748-6753. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes.
3- Michelle T. C. do Nascimento; Anderson B. Guimarães-Costa; Elvira M. Saraiva. Caiu na rede é invasor: armadilhas geradas por neutrófilos prendem e matam micro-organismos. p.30-35, Ciência Hoje, n 285, vol. 48. Setembro, 2011.
4- Mitch LESLIE. Cytoplasmic enzymes cast NETs. The Rockefeller University Press, doi: 10.1083/jcb.1913iti3.Published October 25, 2010.
5- Imagem - Shigella aprisionada em NET – A beneficial suicide.
6- Imagem – capa da Science
7- Esquema da Netose – SpringerImages
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