Estudo revela guerra ancestral entre sistema imune e doenças infecciosas

Publicação: 12 de fevereiro de 2015

Descoberta pode auxiliar em um combate mais eficaz contra enfermidades no futuro

As principais bactérias que causam a meningite – Haemophilus influenzae e Neisseria meningitidis – atacam apenas uma das partes, justamente a que tem se desenvolvido com maior rapidez, o que dificulta mais o sequestro de ferro da transferrina

As principais bactérias que causam a meningite – Haemophilus influenzae e Neisseria meningitidis – atacam apenas uma das partes, justamente a que tem se desenvolvido com maior rapidez, o que dificulta mais o sequestro de ferro da transferrina

Aproximadamente 40 milhões de anos. Esse é o tempo estimado que primatas e bactérias patogênicas travam uma batalha evolutiva. Enquanto nossos ancestrais desenvolveram novas defesas, agentes causadores de doenças também evoluíram para tentar neutralizá-las. É o que aponta um estudo publicado na revista Science. em dezembro de 2014

De acordo com a pesquisa, tanto os seres humanos quanto outros primatas desenvolveram um sistema para “esconder” um dos principais elementos para a sobrevivência das bactérias patogênicas – bem como para a sobrevivência da maioria dos organismos vivos, que é o ferro. Esse método de transferir átomos de ferro de uma célula para outra e mantê-los longe das bactérias é feito por meio de uma proteína chamada de transferrina, que serve como uma espécie de cofre molecular.

Já as bactérias também têm um meio de retirar o ferro da transferrina, utilizando para isso a proteína conhecida como TbpA. Nos últimos 40 milhões de anos, a TbpA evoluiu para se ligar melhor à transferrina, enquanto esta tem se aperfeiçoado para tentar escapar dessa ligação.

O estudo foi elaborado pelos doutores Matthew Barber e Nels Elde, da Universidade de Utah, em Salt Lake City, nos Estados Unidos. Os dois analisaram a evolução do DNA humano comparando com a de 20 espécies de macacos.

A transferrina tem duas partes, cada uma das quais capta um átomo de ferro. No entanto, a grande maioria das mudanças ao longo de milhões de anos ocorreu em apenas uma das partes, enquanto a outra quase não evoluiu. Por trás desta descoberta, há uma explicação: as principais bactérias que causam a meningite – a Haemophilus influenzae e a Neisseria meningitidis – atacam apenas uma das partes, justamente a que tem se desenvolvido com maior rapidez, o que dificulta mais o sequestro de ferro da transferrina.

A descoberta da pesquisa explica, por exemplo, porque cerca de 25% da população mundial apresenta uma pequena alteração no gene dessa proteína, que é o resultado mais recente desta longa batalha entre bactérias e o sistema imune.

Compreender a história dessa luta pode possibilitar que, futuramente, possam ser adotados métodos mais eficazes no combate a doenças como a meningite. Para explicar melhor o tema, o Dr. Mattew Barber concedeu uma rápida entrevista à Sociedade Brasileira de Medicina Tropical (SBMT).

SBMT: O que motivou a pesquisa e qual a sua importância para a comunidade científica?

Dr. Matthew Barber: Patógenos microbiais tiveram um forte impacto na evolução dos animais, inclusive dos humanos. Nesse caso, a importância do ferro em infecções é conhecida há vários anos. Nosso trabalho demonstra que essa “luta pelo ferro” também teve um forte papel na evolução de primatas e de nossos patógenos bacterianos por milhares de anos.

SBMT: Como foram feitas as análises nos 21 primatas? Como foi possível descobrir as evoluções na TbpA?

Dr. Matthew Barber: Nós sequenciamos o gene da transferrina de células de primatas e extraímos sequencias genéticas de TbpA de bases de dados online. Com o uso de métodos filogenéticos nós pudemos identificar regiões nas duas proteínas que apresentavam maior evidência de seleção positiva, ou evolução rápida.

SBMT: Há indícios de outras evoluções que possam melhorar ou piorar a defesa do organismo contra bactérias?

Dr. Matthew Barber: Muitos trabalhos nesse campo focaram em vírus, mas nós acreditamos que haverá muito mais casos de conflitos evolutivos baseados em bactérias. Isso é um campo constante de pesquisa em nosso laboratório.

SBMT: O achado pode auxiliar no estudo de novos medicamentos? Como?

Dr. Matthew Barber: A própria transferrina já foi descrita pelo seu potencial terapêutico por conta de sua forte atividade antimicrobial. Além disso, o TbpA já foi estudado como um potencial candidato a vacinas, então estudar sua evolução pode ser muito importante para se compreender sua eficácia em tais vacinas.

SBMT: O que é diferente entre os 25% da população mundial que têm uma pequena alteração no gene de transferrina para os outros 75% das pessoas?

Dr. Matthew Barber: A variante C2 só causa uma mudança em aminoácidos na transferrina, mas isso é o suficiente para prevenir algumas proteínas TbpA de se unirem à transferrina. Nós ainda não sabemos como essa diferença altera a imunidade em diferentes indivíduos, mas acreditamos que é uma área importante para ser estudada no futuro.…