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A chave nutritiva para controlar a auto-imunidade e o cancro

Os cientistas no departamento da infecção e na imunidade do instituto de Luxemburgo da saúde (LIH) revelaram um mecanismo novo através de que o sistema imunitário pode controlar a auto-imunidade e o cancro.

No foco especial dos pesquisadores eram as pilhas de T reguladoras - um tipo específico de glóbulos brancos que em geral actuam como um freio no sistema imunitário.

A equipa de investigação de LIH conduzida pelo prof. Punhal Brenner, FNR ATRAI o companheiro e a cabeça da imunologia experimental & molecular, revelados um mecanismo que controle a função de pilhas de T reguladoras e determine o balanço entre a auto-imunidade e a actividade anticancerosa.

Em um modelo pré-clínico, os cientistas promovem mostrado que a elucidação do mecanismo metabólico de uma doença pode conduzir à redução da doença por uma dieta racional-projetada que enderece especificamente estas alterações metabólicas. Isto ajusta um sentido novo para o tratamento futuro de doenças metabólicas.

Estes resultados, que foram publicados hoje no metabolismo principal da pilha do jornal internacional, nas implicações importantes da posse para a revelação de opções personalizadas do tratamento para desordens auto-imunes e no cancro.

Nosso sistema imunitário é necessário para uma função saudável do corpo e protege-nos de todos os tipos das infecções. Particularmente importantes são a este respeito as pilhas de T, e as pilhas de T especificamente reguladoras. Embora estes representem somente uma fracção pequena de todas as pilhas de T, são cruciais manter nosso sistema imunitário na verificação.

Se as pilhas de T reguladoras não são funcionais, o sistema imunitário sai do controle e gira contra seu próprio corpo. Isto pode conduzir às doenças auto-imunes prejudiciais como a esclerose múltipla, o tipo mim diabetes ou a artrite. Contudo, um sistema imunitário altamente reactivo pode matar células cancerosas muito eficientemente. Isto conduziu à revelação do “de inibidores ponto de verificação”, as drogas específicas que desencadeiam um ataque do sistema imunitário em células cancerosas e que ganharam o prémio nobel na medicina em 2018”.

O punhal Brenner, professor, NR ATRAI o companheiro e a cabeça da imunologia experimental & molecular, instituto de Luxemburgo da saúde

Os cientistas luxemburgueses tomaram este ângulo e revelaram um mecanismo novo por que este balanço entre um extremo ou uma reacção imune contida pode ser controlado alterando o metabolismo de célula T regulador.

Inicialmente, os pesquisadores focalizaram em como as pilhas de T reguladoras lidam com o esforço. O esforço celular pode originar das pilhas elas mesmas, por exemplo quando obtêm ativados e se dividem, mas igualmente de seu ambiente, especialmente das pilhas próximas do tumor. Os radicais livres chamados espécie reactiva do oxigênio (ROS) são os mediadores moleculars do esforço celular.

Estes são prejudiciais para as pilhas e precisam conseqüentemente de ser neutralizados. “Os radicais livres do oxigênio “são neutralizados” por antioxidantes e o antioxidante principal em pilhas de T é uma molécula conhecida como a glutatione. Nós fomos surpreendidos quando nós realizamos que as pilhas de T reguladoras tiveram aproximadamente três vezes mais glutatione quanto outras pilhas de T. Isto aguçado a uma função importante”, diz Henry Kurniawan, primeiro autor do estudo e aluno de doutoramento no grupo do prof. Brenner.

Com uma aproximação genética sofisticada, os cientistas removeram um gene nomeado do “ligase do cysteine glutamato” (Gclc) somente em uma população pequena de pilhas de T reguladoras nos ratos. O gene de Gclc é instrumental para a produção da glutatione.

A equipe do prof. Brenner descobriu que os radicais livres acumularam nestas pilhas de T reguladoras genetically alteradas e que estas pilhas perderam sua capacidade para actuar como um freio no sistema imunitário. Impressionante, isto conduziu a uma activação imune maciça e a uma doença auto-imune fatal.

A equipe igualmente encontrou que a ausência de glutatione em pilhas de T reguladoras aumentou o metabolismo do serine maciça. O Serine é um dos 22 ácidos aminados diferentes que constituem os blocos de apartamentos de proteínas, que são por sua vez importantes para a estrutura e a função das pilhas.

Nenhum grupo de investigação precedente tinha estudado a conexão entre a glutatione, radicais livres, serine e a função de célula T reguladora antes. A equipe do prof. Brenner caracterizou a alteração que metabólica aquela conduziu à doença auto-imune observada em seus ratos do mutante.

Baseado em seus resultados, projectaram um plano nutritivo específico com o objectivo de corrigir estas SHIFT metabólicas decausa. Este plano dietético faltou o serine dos ácidos aminados e a glicina estreitamente relacionada.

Interessante, esta dieta projetada da precisão suprimiu a auto-imunidade severa e nenhuma doença tornou-se. “Importante, nosso estudo mostra que a ausência de somente 2 de 22 ácidos aminados pode curar uma doença auto-imune complexa.

Conseqüentemente, explicar a base metabólica e molecular exacta de uma doença oferece a possibilidade corrigir estas anomalias metabólicas com uma dieta especial que seja adaptada precisamente ao mecanismo traçado da doença. Nosso estudo pôde ser uma primeira etapa na direcção do tratamento personalizado de doenças metabólicas e a auto-imunidade”, explica o prof. Brenner.

“O relacionamento entre a glutatione, radicais livres e serine pode ser usado como “um interruptor” para modular a activação da pilha imune. Uma actividade mais alta da pilha imune é benéfica para pacientes que sofre de cancro. Nós fomos intrigados pela ideia de usar nossos resultados igualmente para impulsionar respostas antitumorosas” que adiciona.

Certamente, o mais adicional da equipe mostrado que uns mais baixos níveis da glutatione em pilhas de T reguladoras e em resultar aumentam na activação da pilha imune conduziu a uma rejeção significativa do tumor, que pudesse abrir avenidas terapêuticas novas para o tratamento contra o cancro.

“Estes resultados surpreendentes mostram o potencial enorme de tweaking o metabolismo para impedir o cancro da auto-imunidade e do alvo. Isto podia pavimentar a maneira para a revelação de uma nova geração de imunoterapias,” explica o prof. Markus Ollert, director do departamento de LIH da infecção e da imunidade.

“A publicação destes resultados em um jornal internacional tão competitivo e prestigioso é uma realização momentous não apenas para nossos departamento e instituto, mas para a comunidade de pesquisa biomedicável luxemburguesa inteira”, conclui.

Nos projectos futuros, os pesquisadores usarão seus resultados para elaborar aproximações novas para a intervenção terapêutica. Nesse respeito, os cientistas têm mostrado já que seu mecanismo decontrolo traçado é igualmente relevante em pilhas de T reguladoras humanas.

Devido a seu significado, a publicação foi seleccionada pelo metabolismo da pilha para ser caracterizada como o artigo de capa da introdução de maio do jornal.

Equipas de investigação involvidas

O prof. Punhal Brenner é o vice-director da pesquisa & da estratégia no departamento de LIH da infecção e da imunidade. É professor para a imunologia & as genéticas em Luxemburgo centram-se para a biomedicina dos sistemas (LCSB) da universidade de Luxemburgo e do professor da alergologia na universidade de Dinamarca do sul.

Recebeu um prestigioso ATRAI a concessão do Consolidator do fundo de pesquisa nacional de Luxemburgo (FNR), para estabelecer em 2015 o grupo de investigação experimental & molecular da imunologia em LIH.

O programa de FNR-ATTRACT apoia as instituições de pesquisa nacionais expandindo suas competências em áreas de pesquisa estratégicas atraindo pesquisadores novos proeminentes com potencial alto a Luxemburgo.

Source:
Journal reference:

Kurniawan, K.C., et al. (2020) Glutathione Restricts Serine Metabolism to Preserve Regulatory T Cell Function. Cell Metabolism. doi.org/10.1016/j.cmet.2020.03.004.