Toda a imunidade, nenhum dos sintomas

Toda a imunidade, nenhum dos sintomas

Cientistas da Salk descobrem que o emparelhamento de bactérias causadoras de doenças com intervenções dietéticas cria imunidade de longo prazo em camundongos

LA JOLLA—Em todo o mundo, mais de um milhão de mortes ocorrem a cada ano devido a doenças diarreicas que levam à desidratação e desnutrição. No entanto, não existe vacina para combater ou prevenir essas doenças, que são causadas por bactérias como certas cepas de E. coli. Em vez disso, as pessoas com infecções bacterianas devem confiar que o corpo adota uma das duas estratégias de defesa: matar os invasores ou prejudicar os invasores, mas mantê-los por perto. Se o corpo decidir prejudicar a bactéria, a doença pode ocorrer sem a diarreia, mas a infecção ainda pode ser transmitida - um processo chamado de portador assintomático.

Agora, os cientistas da Salk descobriram que combinar dietas específicas com bactérias causadoras de doenças pode criar imunidade duradoura em camundongos sem os custos de desenvolver doenças, revelando uma nova estratégia potencial de vacinação. Suas descobertas, publicadas na Os avanços da ciência em 23 de junho de 2023, abrir caminho para o desenvolvimento de novas vacinas que possam promover imunidade para pessoas com doenças diarreicas e possivelmente outras infecções.

“Descobrimos que a imunização contra infecções diarreicas é possível se permitirmos que a bactéria retenha parte de seu comportamento causador de doenças”, diz o autor sênior Professor Janelle Ayres, Salk Institute Legacy Chair e chefe do Laboratório de Fisiologia Molecular e de Sistemas. “Essa percepção pode levar ao desenvolvimento de vacinas que podem reduzir os sintomas e a mortalidade, além de proteger contra futuras infecções”.

Em 2018, o laboratório de Ayres analisou como as intervenções dietéticas podem criar uma infecção assintomática, que Ayres chama de relação cooperativa entre bactéria e hospedeiro (a pessoa ou animal que a bactéria infectou) em que o hospedeiro não apresenta nenhum sintoma. Eles descobriram que uma dieta rica em ferro permitiu que os camundongos sobrevivessem a uma infecção bacteriana normalmente letal sem nunca desenvolver sinais de doença ou doença. A dieta rica em ferro aumentou o açúcar não absorvido (glicose) nos intestinos dos camundongos, do qual as bactérias poderiam se alimentar. O excesso de açúcar serviu de “propina” para as bactérias, mantendo-as cheias e incentivadas a não atacarem o hospedeiro.

Esse processo produziu infecção assintomática de longo prazo com a bactéria, levando os pesquisadores a acreditar que o sistema imunológico adaptativo (células e proteínas que “lembram” infecções) pode estar envolvido.

“Ser capaz de gerar imunidade duradoura contra bactérias como C. rodentium or E. coli não foi possível usando estratégias de vacinação estabelecidas. Queríamos descobrir qual mecanismo estava sustentando essa imunidade duradoura, para que pudéssemos usar esse mecanismo para criar uma solução impactante para essas doenças diarreicas”, diz o primeiro autor Grischa Chen, ex-pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Ayres.

Os pesquisadores tentaram descobrir como o corpo suprime os sintomas da infecção, se a infecção sem sintomas pode criar imunidade de longo prazo e se essa imunidade é reproduzível como uma estratégia de vacinação.

A equipe comparou camundongos com dietas ricas em ferro e normais após C. rodentium infecção para descobrir se a dieta impactou a infecção assintomática. Imediatamente após a infecção, os camundongos alimentados com uma dieta rica em ferro não apresentaram sintomas, enquanto os camundongos alimentados com uma dieta normal apresentaram sintomas. Todos os camundongos foram então colocados em uma dieta normal para ver se a infecção assintomática duraria.

Camundongos com sistemas imunológicos adaptativos não funcionais (o sistema imunológico que “lembra” infecções anteriores), independentemente de terem feito uma dieta rica em ferro, não conseguiram continuar a manter um relacionamento cooperativo com as bactérias. Embora a dieta rica em ferro suprimisse os sintomas imediatamente após a infecção, o sistema imunológico adaptativo era necessário para uma cooperação duradoura. É importante ressaltar que os camundongos com sistemas imunológicos adaptativos funcionais apresentaram a doença sem nenhum sintoma, com imunidade duradoura, conforme demonstrado pela sobrevivência após a reinfecção após um mês.

Ayres e a equipe concluíram que apenas uma dieta rica em ferro pode impedir que as bactérias criem sintomas mortais em camundongos durante a infecção ativa. Mas um sistema imunológico adaptativo funcional é necessário para a imunidade contra futuras infecções na ausência de suplementação dietética.

Algumas cepas bacterianas, se mutadas o suficiente, não causam sintomas. Para testar se essas bactérias poderiam produzir imunidade duradoura, a equipe repetiu seu experimento de dieta de ferro versus dieta normal em camundongos, mas desta vez usando bactérias que podem causar doenças e bactérias que não podem causar doenças. Eles descobriram que apenas camundongos que receberam bactérias não mutantes causadoras de doenças foram capazes de manter a imunidade após a reinfecção.

Os cientistas observam que as pessoas não devem consumir grandes quantidades de ferro depois de ler este estudo. Suas descobertas são preliminares e precisarão ser confirmadas em seres humanos.

Os pesquisadores esperam que suas percepções forneçam uma base para pesquisas futuras em humanos e a criação de um regime de vacinação que proteja e previna contra doenças diarreicas.

Outros autores incluem Natalia R. Thorup, Abigail J. Miller e Yao-Cheng Li de Salk.

O trabalho foi apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (DPI AI144249, R01AI4929), a Fundação NOMIS, um DARPA Yong Faculty Award (YFA15 D15AP00097), um Hillblom Foundation Fellowship Grant, a Chapman Foundation, o Helmsley Charitable Trust,

DOI: 10.1126/sciadv.adg8719