Modulação da microbiota intestinal e do sistema imune pelas células epiteliais intestinais: da homeostase tecidual às doenças

Resumo

A homeostasia intestinal é produto de uma e regulada rede de interação entre dieta, microbiota, células epiteliais intestinais e células do sistema imune. O grande desafio para manutenção da homeostasia intestinal é responder a patógenos e a antígenos alimentares enquanto realiza suas outras funções primordiais, como a absorção de nutrientes e a tolerância à antígenos e a microrganismos comensais. Pertubações entre quaisquer dessas interações provocam um processo inflamatório que tem sido associado a diversas doenças. Nos últimos anos, estudos com foco na interação entre a microbiota intestinal e o sistema imune permitiu o entendimento da importância da microbiota intestinal no desenvolvimento de células do sistema imune e como essa interação impacta no desenvolvimento de várias doenças, desde as inflamatórias no intestino até em doenças em órgãos distantes do intestino, entre as quais podemos citar as cardiovasculares, diabetes tipo 2 e síndrome metabólica. Por outro lado, menos atenção foi dedicada à interação entre as células intestinais epiteliais, especialmente as células enteroendócrinas (CEEs) e a microbiota intestinal e o sistema imune. CEEs são células dispersas ao longo do epitélio intestinal e podem secretar mais de 20 hormônios, entre os quais GIP e o GLP, hormônios estes reconhecidamente importantes para o controle da homeostase da glicose, e desse modo, com impacto direto no diabetes tipo 2. A liberação dos hormônios pelas CEEs decorre da percepção da presença de nutrientes, comensais e metabólitos produzidos pela microbiota. Assim, as CEEs podem ter efeito parácrino nas células vizinhas, como as células do sistem imune na lamina propria e outros subtipos de células epiteliais intestinais, e com a microbiota intestinal, bem como um efeito endócrino, visto que os hormônios alcançam a corrente sanguínea. Entretanto, como as ECCs interagem com as células imunes e a microbiota intestinal e quais são os impactos nas doenças intestinais e não intestinais ainda são desconhecidos. Neste trabalho, nós hipotetizamos que as CEEs exercem um papel essencial na homeostasia intestinal, tanto por modularem células imunes na lamina própria quanto por modulação da composição da microbiota intestinal. Para testar essa hipótese, nós nos valeremos de metodologias sofisticadas para depleção e ou eliminação transitória das CEEs utilizando a tecnologia Cre-lox e por indução por tamoxifeno para avaliar o impacto da ausência dessas células no modelo de colite, durante a infecção por patógeno e em modelo de tolerância e geração de células T reguladoras. Paralelamente, in vitro, nós exploraremos como a ausência das CEEs impacta na estrutura e função de outras células intestinais, como as células caliciformes e as células Goblet. O impacto nas células do sistema imune também será investigado tanto na diferenciação das células CD4 e ativação de DC e macrófagos na presença dos hormônios GIP e GLP-1. Por último, nós também avaliaremos o impacto da ausência das CEEs na estrutura e função do intestino através da geração de organóides e a contribuição dos hormônios liberados pelas CEEs neste processo. Nós acreditamos que este projeto aumentará o conhecimento acerca da interação deste circuito microbiota-sistema imune-eptitélio intestinal no trato gastrointestinal, e poderá contribuir para o desenvolvimento de novos fármacos bem como o delineamento de novas estratégias terapêuticas para tratamento de doenças inflamatórias no hospedeiro. (AU)