Receptor chave revela como as células intestinais detectam invasores prejudiciais

O intestino humano é o lar de micróbios úteis, chamados microbiota, que produzem moléculas conhecidas como metabólitos. Estes metabolitos estão a ser cada vez mais reconhecidos pelo seu papel no apoio à nossa saúde.

Um grupo de proteínas no nosso corpo, conhecidas como receptores acoplados à proteína G (GPCRs), pode detectar estes metabolitos e desencadear importantes respostas imunitárias e outras vias. No entanto, ainda não está claro quais metabólitos causam essas reações e que tipo de resposta imunológica eles criam.

Agora, investigadores da Universidade de Osaka descobriram que um receptor, chamado GPR31, está activo num tipo específico de célula imunitária encontrada no intestino, conhecida como células dendríticas convencionais do tipo 1 (cDC1s). Estas células, localizadas em partes do intestino como o íleo, podem ativar o CD8⁺ Células T, que são atores-chave no sistema imunológico e destroem bactérias, vírus e até algumas células cancerígenas prejudiciais.

As descobertas da equipe, publicadas no Anais da Academia Nacional de Ciênciaslevou-os a investigar se o receptor GPR31 detecta metabólitos bacterianos e ativa o sistema imunológico. O artigo é intitulado “O eixo piruvato-GPR31 promove a formação de dendritos transepiteliais em células dendríticas intestinais humanas”.

Quando testaram como diferentes metabolitos afetavam as células cDC1, observaram um aumento na expressão de genes ligados às membranas dendríticas e aos filopódios – pequenas extensões celulares que ajudam a célula a interagir com o seu ambiente, na presença de piruvato. Esta mudança desapareceu quando o GPR31 foi bloqueado.

“Criticamente, pudemos observar ao microscópio que os dendritos em humanos responderam aos metabólitos; os dendritos se projetaram quando o GPR31 foi ativado e retraíram quando inibimos o GPR31”, explica o autor principal Eri Oguro-Igashira.

Os dendritos, quando estendidos, ajudam as células dendríticas a coletar amostras do intestino em busca de substâncias estranhas. Quando encontram algo perigoso, eles ativam células imunológicas como as células T.

Os investigadores criaram um modelo que mostrou que estas extensões podem passar através do revestimento intestinal e que são atraídas para áreas com mais metabolitos, especificamente piruvato. Na presença de piruvato e GPR31, as células cDC1 foram melhores na detecção de antígenos e bactérias, como E. coli, e na ativação de CD8⁺ Células T.

Este estudo é o primeiro a mostrar que o GPR31 desempenha um papel fundamental na resposta imunitária às infecções intestinais em humanos e que este processo é apoiado pelos metabolitos produzidos por bactérias intestinais úteis.

“Nossa pesquisa mostra que direcionar esse caminho pode ser valioso para o desenvolvimento de novos medicamentos e vacinas mucosas”, diz o autor sênior Kiyoshi Takeda. “Os probióticos que produzem piruvato também podem ajudar a aumentar a nossa resposta imunitária às infecções intestinais”.