Estamos acostumados a pensar no sistema imunológico como uma entidade separada, quase um órgão distinto, mas a verdade é muito mais complicada. Avanços nos últimos anos - alguns resultantes de pesquisas realizadas no laboratório do Prof. Rotem Sorek no Departamento de Genética Molecular do Instituto Weizmann de Ciências - mostraram que células bacterianas individuais possuem seu próprio sistema imunológico inato autônomo que pode identificar, localizar e lidar com intrusos.

Em um novo artigo publicado recentemente na Nature , a equipe de Sorek – juntamente com colaboradores da Harvard Medical School e do Dana-Farber Cancer Institute – revelou tanto a maneira como os vírus superam o sistema imunológico de uma célula quanto a composição química de uma molécula misteriosa que é inerente ao processo.

Os vírus que fazem com que as células bacterianas aumentem seus escudos de defesa são chamados de fagos . O modus operandi desses vírus é injetar seu DNA em uma bactéria, manipulando a célula para replicar o fago dezenas de vezes. Nesse ponto, os fagos recém-nascidos matam a bactéria, saem e vão caçar outras células bacterianas próximas . No entanto, as bactérias não estão indefesas, empregando seu sistema imunológico autônomo para combater essa ameaça.

Pesquisas anteriores no laboratório de Sorek mostraram que um segmento de proteína imune chamado TIR é o responsável por identificar uma invasão de fagos e que, uma vez detectado um fago, o TIR produz uma misteriosa molécula de sinal que desencadeia a resposta imune . O segmento TIR foi descoberto inicialmente no sistema imunológico de plantas e animais, mas o grupo de Sorek conseguiu demonstrar que existe um mecanismo semelhante em bactérias. Ainda assim, a molécula sinal misteriosa permaneceu sem ser detectada.

Desta vez, a equipe de Sorek descobriu como os fagos podem superar a imunidade TIR. Ao estudar um grupo de fagos muito semelhantes, eles ficaram surpresos ao descobrir que, embora a imunidade TIR fornecesse proteção contra alguns deles, outros se mostraram vitoriosos e conseguiram matar as bactérias. Olhando para os fagos vitoriosos, a equipe descobriu que eles contêm um gene especial, que codifica uma proteína que neutraliza a imunidade TIR, permitindo assim que o fago ganhe vantagem.

Quando os cientistas examinaram a proteína, agora apelidada de Tad1, descobriram que ela captura a molécula sinalizadora imediatamente após ser produzida pela proteína TIR. "Era como se a proteína engolisse rapidamente a molécula, não deixando o sistema imunológico sequer ter um vislumbre dela", diz Sorek. “Esse tipo de mecanismo de evasão imune nunca foi visto em nenhum vírus conhecido”.

O grupo então percebeu que, se a molécula estivesse trancada dentro da proteína do fago, eles poderiam "ver" olhando dentro da estrutura da proteína. Junto com seus colaboradores de Harvard, Prof. Philip Kranzusch e Allen Lu, a equipe conseguiu, via cristalografia, determinar a estrutura espacial e a composição química da molécula.

"Nós procuramos essa misteriosa molécula imunológica há vários anos", pondera Sorek. "Ironicamente, não poderíamos tê-lo encontrado sem a ajuda do fago ."

“Descobrimos uma nova maneira pela qual os vírus podem desativar sistemas imunológicos que dependem de moléculas de sinalização”, diz Sorek. "Esses sistemas imunológicos não são exclusivos das bactérias - eles existem nas células das plantas e dos seres humanos."

Compreender como os fagos são capazes de se adaptar e evoluir pode nos ajudar a combater melhor o sistema imunológico bacteriano, identificando os mesmos mecanismos na estrutura celular dos vírus que nos incomodam. "Não ficaremos surpresos se os vírus que infectam nosso corpo usarem exatamente o mesmo mecanismo que o Tad1 que encontramos nos fagos", diz Sorek.

Se for esse o caso, isso pode ter consequências diretas em nossa capacidade de nos proteger de vírus que estão tramando para enganar nosso sistema imunológico.