Nas profundezas das pregas do intestino, em bolsas microscópicas chamadas criptas, um sistema de vigilância silencioso está sempre em ação. As células-tronco que revestem a parede intestinal não estão apenas reconstruindo o tecido — elas estão ouvindo e enviando sinais. Quando certas cepas de Escherichia coli passam por perto, essas células conseguem detectar uma assinatura molecular reveladora: a flagelina, a proteína que impulsiona a cauda em forma de chicote da bactéria. Esse sinal desencadeia uma reação em cadeia, convocando células imunológicas que reparam os danos e ajudam a restaurar a barreira protetora do intestino.

Uma nova pesquisa publicada na revista Science Immunology revela como essa interação — um diálogo entre micróbios e células epiteliais — ajuda a proteger o intestino de distúrbios inflamatórios.

Utilizando modelos de ratos e organoides intestinais humanos , cientistas descobriram uma rede de sinalização na qual células-tronco epiteliais detectam a flagelina bacteriana e desencadeiam o recrutamento imunológico para reforçar a barreira intestinal. A interrupção dessa comunicação, segundo as descobertas, pode tornar o tecido intestinal vulnerável a doenças inflamatórias.

O estudo foi conduzido por pesquisadores do Memorial Sloan Kettering Cancer Center em colaboração com cientistas da Weill Cornell Graduate School of Medical Sciences, ambos em Nova York, e uma equipe do Baylor College of Medicine em Houston.

Ao monitorar o intestino, os cientistas não apenas obtiveram uma compreensão mais profunda da atividade de sinalização entre as bactérias intestinais, as células epiteliais e as células imunológicas, mas também aprenderam como a comunicação entre elas facilita uma barreira intestinal saudável e um reparo quase instantâneo quando "micróbios ruins" invasores representam uma ameaça.

" Os macrófagos intestinais são essenciais para o reparo da barreira epitelial", escrevem as Dras. Gretchen E. Diehl, do Memorial Sloan Kettering Cancer Center, e Ming-Ting Tsai, da Baylor, acrescentando que, para manter a homeostase, os macrófagos são continuamente repostos.

Os macrófagos são componentes essenciais do sistema imunológico porque englobam patógenos, células cancerígenas e detritos celulares nocivos no intestino.

Apesar do potencial de invasão, o intestino dos mamíferos em geral — e o intestino humano em particular — é menos um campo de batalha do que uma mesa de negociação, revelou o estudo.

Trilhões de comensais — os chamados micróbios benéficos que compõem o microbioma — coexistem com o tecido humano. Manter a harmonia exige comunicação constante, e cada componente desempenha um papel crucial, descobriram Diehl e seus colegas.

Por exemplo, as células-tronco epiteliais intestinais participam ativamente desse diálogo. Ao detectarem a flagelina de cepas específicas de E. coli, essas células liberam sinais de quimiocinas que recrutam macrófagos para reparar as paredes intestinais danificadas — um mecanismo que protegeu os camundongos de laboratório da colite, revelou o estudo.

Os cientistas demonstraram que a vigilância é uma atividade que ocorre 24 horas por dia, independentemente de o lúmen (o espaço oco e aberto dentro dos intestinos) estar vazio ou cheio; a comunicação entre os canais permanece ativa.

A equipe estudou camundongos colonizados com E. coli 541-15 , uma cepa derivada de pacientes humanos e usada em pesquisas científicas para estudar a inflamação intestinal. Os pesquisadores descobriram que a bactéria promoveu o recrutamento de macrófagos para a lâmina própria do cólon.

Experimentos adicionais com organoides de cólon humano e células cultivadas mostraram que a E. coli 541-15 pode estimular as células epiteliais a secretarem sinais de recrutamento de células imunes.

A equipe então comparou como diferentes cepas de E. coli influenciavam a reposição de macrófagos na lâmina própria e determinou que apenas a colonização com cepas que possuíam flagelos — o apêndice semelhante a um chicote que impulsiona a locomoção bacteriana — resultava no recrutamento de monócitos do sistema imunológico, células que se transformam em macrófagos.

Pesquisas anteriores mostraram que os macrófagos na lâmina própria do intestino estão intimamente associados às células epiteliais intestinais e ajudam a manter o funcionamento normal do tecido.

A equipe concluiu que os monócitos recrutados repõem continuamente os macrófagos na lâmina própria e que as disfunções dos macrófagos podem levar a doenças inflamatórias.

Informações sobre o periódico: Science Immunology