Como o intestino constrói imunidade duradoura após infecções virais

Um novo estudo liderado por pesquisadores da Universidade de Toronto mostrou que as células imunológicas do intestino seguem um caminho atípico para produzir anticorpos que fornecem proteção a longo prazo contra vírus.

As descobertas, publicadas hoje na revista Célulapoderia ajudar a orientar o desenvolvimento de melhores vacinas para vírus respiratórios como a gripe, o SARS-CoV-2 e a gripe aviária.

Embora as vacinas contra a COVID-19 e a gripe reduzam o risco de complicações graves da doença, são menos eficazes na prevenção de infeções no início. Para proteger contra a infecção, uma vacina deve activar uma forte resposta imunitária nos locais onde o vírus normalmente entra – nariz, boca e vias respiratórias. Esta chamada imunidade mucosa depende de um anticorpo chamado IgA, que está concentrado nas membranas mucosas que revestem os tratos respiratório e digestivo e é secretado através de fluidos corporais como saliva e lágrimas.

“Se você pudesse produzir uma resposta imunológica da mucosa que fosse durável, esse seria o Santo Graal, porque então você estaria bloqueando a entrada do vírus”, diz Jen Gommerman, autora sênior do estudo e professora e catedrática de imunologia na Faculdade de Medicina Temerty da U of T. “Se você bloquear a entrada, não será infectado e não transmitirá o vírus”.

O desafio da imunidade duradoura da mucosa

Um dos maiores desafios no desenvolvimento de uma vacina mucosa tem sido descobrir como criar uma resposta de IgA duradoura.

Gommerman diz que pesquisas anteriores, incluindo um estudo de 2020 do seu grupo em colaboração com Anne-Claude Gingras, mostraram que, embora as infecções naturais por vírus como o SARS-CoV-2 gerem uma resposta imunitária local, essas respostas desaparecem rapidamente.

“Quando analisamos o principal anticorpo IgA que nos protege contra infecções, esses níveis de anticorpos realmente não duram”, diz ela.

Ao mesmo tempo, os investigadores também sabiam que era possível uma resposta de IgA induzida pela vacina de longa duração.

“Sabemos que a vacinação oral contra o rotavírus e a poliomielite proporciona imunidade vitalícia, por isso levantamos a hipótese de que talvez houvesse algo na via oral e no intestino delgado que pudesse permitir uma resposta de IgA de longa duração”, diz Gommerman.

Investigando respostas imunológicas intestinais em ratos

Para testar a sua hipótese, a equipa de investigação, liderada pelo pós-doutorando Kei Haniuda, recorreu a um modelo de rato com infecção por rotavírus com o objectivo de compreender melhor como são geradas as respostas imunitárias IgA específicas do vírus.

Eles descobriram que, embora a resposta intestinal de IgA dependa da interferência entre dois tipos de células do sistema imunológico, células T e células B, ela pula uma etapa fundamental onde partes do vírus são apresentadas pela primeira vez às células T, permitindo assim uma resposta mais rápida de anticorpos IgA. Além disso, a IgA produzida em resposta ao vírus foi protetora e durou pelo menos 200 dias após a infecção inicial.

“A resposta da IgA foi surpreendentemente duradoura”, diz Gommerman. “Apesar de o vírus ter sido eliminado em cerca de 10 dias, a resposta continuou a melhorar ao longo do tempo, então você acaba tendo anticorpos IgA que são muito, muito bons no reconhecimento do rotavírus”.

Implicações para o desenvolvimento futuro de vacinas

Ela acredita que pode haver algo único no ambiente intestinal – por exemplo, a sua anatomia e a rica comunidade microbiana – que lhe permite gerar uma resposta imunitária tão durável e eficaz. Estas descobertas apoiam o potencial da vacinação oral como estratégia de protecção contra vírus respiratórios, mas Gommerman observa que também existem obstáculos significativos à criação de uma vacina oral.

Com base neste trabalho, ela pretende prosseguir o desenvolvimento de uma vacina oral contra a gripe aviária altamente patogénica, ou gripe aviária.

Seu laboratório também está explorando uma abordagem complementar usando o microbioma para tornar as atuais vacinas contra gripe e COVID-19 – que são administradas por injeção – mais “amigáveis ​​às mucosas” e, esperançosamente, levar a uma resposta de IgA mais forte.

“Aprendemos como as células imunológicas são ativadas, como podemos detectá-las e quais sinais são críticos para o seu desenvolvimento”, diz Gommerman. “Podemos agora aplicar esse conhecimento ao desenvolvimento de melhores vacinas”.