Os leucotrienos são sintetizados
predominantemente em células de origem mielóide através
do metabolismo do ácido araquidônico pela via da 5-Lipoxigenase
(5-LO). Estes compostos foram assim chamados por terem sido identificados
em leucócitos e por possuírem um grupamento trieno na
sua estrutura. São formados a partir de um hidroperóxido
(5-HPETE) o qual é transformado em LTA4 com a formação
de um grupamento epóxido (oxigênio ligando os carbonos
5 e 6). Este é instável e pode sofrer hidrólise
enzimática gerando o LTB4 ou então receber um resíduo
de glutationa gerando o leucotrieno C4 (LTC4). A retirada enzimática
do ácido glutâmico do LTC4 da origem ao LTD4 e com a retirada
da glicina do LTD4 forma-se o LTE4. Estes leucotrienos são conhecidos
coletivamente como cisteinil leucotrienos ou leucotrienos peptídicos.
O LTB4 foi descoberto em 1979 por Pierre Borgeat e em 1980 Ford-Hutchinson
et al., em 1980 demonstraram que esta molécula tem a capacidade
quimiotática para neutrófilos. Além da atividade
quimiotática, o LTB4 também propicia aumento de PMN em
tecidos através da inibição da apoptose (Hebert
et al, 1996). O LTB4 estimula várias funções de
leucócitos, incluindo aderência, fagocitose (Mancuso et
al, 1998), secreção de espécies reativas de oxigênio
e liberação de enzimas lisosomais (Serhan et al, 1996).
A ação do LTB4 é mediada através da interação
com seus receptores acoplados proteína G (GPCRs). Dois GPCRs
foram identificados (BLT1 e BLT2) ( Yokomizo et al, 1999 e 2000) e os
efeitos descritos acima são mediados principalmente pelo receptor
BLT1. Embora o BLT1 seja acoplado tanto a Gq que ativa PLC, aumentando
Ca2+ e diacil-glicerol como a Gi inibe adenilil ciclase, reduzindo AMPc,
este último evento de sinalização parece ser mais
importante ( Bunk et al 2003). O LTB4 ativa fosfolipases A2 e D ( Zhou
et al, 1993), PKC ( O’ Flaherty et al, 1990), ERK (Woo, 2002),
PTK ( Berkow, 1991).
Os leucotrienos são moléculas que apresentam importante
papel tanto na resposta imune como na patogênese de doenças
inflamatórias, tais como asma, artrite e glomerulonefrite, participa
na fibrose cística, doenças pulmonares crônicas
obstrutivas, asma, esclerose múltipla, artrite, psoriase, arteroclesrose
(revisado por Tager & Luster, 2003)
Nessa breve revisão serão discutidos trabalhos referentes
aos efeitos do LTB4 na imunidade inata e adquirida.
LEUCOTRIENO B4 e ATIVIDADE MICROBICIDA
Apesar de ser alvo de intensiva investigação
no contexto de doenças inflamatória, a via da 5-LO recebeu
pouca atenção com respeito à resposta imune do
hospedeiro em infecções até as publicações
dos trabalhos do grupo do Dr Marc Peters-Golden- Universidade de Michigan-EUA.
Os LTs estão presentes em sítios de infeção.
Foram encontrados níveis aumentados de LTB4 (relativo ao controle)
em lavado bronco-alveolar de pacientes de pneumonia induzida por bactérias
(Hopkins et al, 1989) e em pulmão de roedores infectados por
bactéria (Buret et al, 1993; Baile et al, 1996). In vitro, microorganismos
são capazes de induzir a síntese de LTs pelos macrófagos
e PMNs (Baile et al, 1996, Claesson et al, 1988 e Mancuso et al, 1998).
O LTB4 exógeno aumenta a fagocitose/killing de bactérias
por fagócitos in vitro. Considerando que LTB4 promove a migração
de leucócitos, fagocitose e secreção de oxidantes
e óxido nítrico (Talvani et al, 2002; Vivancos & Moreno,
2002) seria esperado que ele facilitasse a eliminação
dos patógenos. A adicão de LTB4 aumenta a capacidade microbicida
de macrófagos em modelos de infecção de bactérias
e protozoários (Wirth et al, 1985; Demitsu et al, 1989; Mancuso
et al, 1998; Talvani et al, 2002). A injeção Intraperitoneal
de LTB4 também aumenta o “clearance” de bactérias
em um modelo de peritonite in vivo (Demitsu et al 1986). Também
foi demonstrada que a redução da síntese endógena
de LTs aumenta a suscetibilidade a infecção. A primeira
evidência direta de um papel protetor e homeostático dos
produtos da 5-LO em infecção foi mostrada utilizando o
modelo de infecção por Klebsiella pneumoniae em camundongos
deficientes de 5-LO (Baile et al, 1996). Estes camundongos têm
uma maior mortalidade, ~100 vezes mais bactérias no pulmão
e uma maior incidência de bacteremia do que os animais tipo selvagem.
Além disso, macrófagos alveolares (AM) residentes obtidos
de camundongos KO de 5-LO fagocitam e apresentam menor atividade microbicida
in vitro (Baile et al, 1996, Mancuso et al, 1998).
LEUCOTRIENO B4 NA IMUNIDADE
ADIQUIRIDA
Na edição do mês de outubro da revista Nature Immunology
foram publicados 3 artigos que mostram o papel do LTB4 nos eventos iniciais
da resposta imune adquirida através do recrutamento de linfócitos
T (LyT) CD8+ e CD4+. Estes trabalhos mostram que a interação
do LTB4 com seu receptor de alta afinidade (BLT1) são essenciais
no desenvolvimento de uma resposta imune adaptativa durante injeções.
Em relação aos LyT CD4 +, o grupo que descreveu o camundongo
deficiente de BLT1 (Tager et al, 2000), mostrou que os LyT CD4+ “naive”
apresentam baixos níveis de expressão de BLT1, enquanto
os LyT CD4+ tanto TH1 como TH2 diferenciados in vitro e assim como LyT
oriundos de camundongos transgênicos que expressam TCR para OVA
desafiados com esse antígeno, expressam altos níveis de
BLT1. O papel funcional da interação LTB4 -BLT1 foi demonstrada
através de ensaios de migração destas células
e observou-se que tanto os Ly TH1 como TH2 apresentam forte adesão
em condições de fluxo e o BLT foi essencial para o recrutamento
de Ly TH2 nos pulmões alérgicos em um modelo de asma (Tager
et al, 2003).
Em relação às células CD8+, Goodazi et al,
2003 mostraram que as LyT CD8+ efetoras apresentam maior expressão
de BLT1, enquanto as células CD8+ de memória apresentam
menor expressão deste receptor. Em conseqüência observaram
que as CD8 efetoras são atraídas frente a um gradiente
de LTB4, enquanto as células CD8 naive e de memória não
são. Entretanto, foi observado um acúmulo tanto de células
efetoras como de memória em vênulas pós-capilares.
Em camundongos deficientes de BLT1 as destes animais não migraram
em resposta ao LTB4 em um modelo de peritonite e a migração
de células CD8 efetoras para a c.p. inflamada foi 3 vezes menor
nos animais deficientes de BLT1 que nos WT.
Utilizando uma abordagem semelhante, Ott et al, 2003 estudaram os fatores
que poderiam estar envolvidos no “homing” das células
CD8 efetoras e observaram que os mastócitos ativados são
importantes fontes de LTB4.
A síntese de quimiocinas precisa de algumas horas para ser iniciada
(devido a ativação transcripcional), já o LTB4
pode ser formado dentro de segundos a minutos após a ativação
celular (Funk 2001), pois as enzimas necessárias para sua síntese
são expressas constitutivamente. Estes 3 artigos mostram claramente
que o LTB4 está envolvido no recrutamento inicial tanto de células
que participam da resposta imune inata como adaptativa in vivo.
Os trabalhos aqui revisados sobre os efeitos do LTB4 em infecções
tanto bacterianas como parasitárias indicam que este mediador
pode ser um potente adjuvante na morte de microorganismos e intervenções
farmacológicas que modulam a interação do LTB4
com seu receptor BLT1 podem modificar o curso de infecções.
Carlos Henrique Cardoso Serezani. cserezan@umich.edu
Doutorando do Departamento de Imunologia- ICB-USP
Revisado por Sonia Jancar Negro. sojancar@icb.usp.br
Departamento de Imunologia do ICB-USP
Referências
Borgeat P & Samuelsson B.J Biol Chem. 1979 Apr 25;254(8):2643-6.
Bailie MB, et al. J Immunol. 1996 Dec 15;157(12):5221-4.
Berkow RL, Dodson RW. Blood. 1990 Jun 15;75(12):2445-52.
Berkow RL, et al J Leukoc Biol. 1991 Jun;49(6):599-604
Buret A, et al Infect Immun. 1993 Feb;61(2):671-9.
Claesson HE, et al. Biochim Biophys Acta. 1985 Oct 2;836(3):361-7.
Clementsen P et al. Agents Actions. 1989 Apr;27(1-2):107-9.
Ford-Hutchinson AW et al.Nature. 1980 Jul 17;286(5770):264-5.
Funk CD. Science. 2001 Nov 30;294(5548):1871-5.
Goodarzi K, et al. Nat Immunol. 2003 Oct;4(10):965-73
Hebert MJ, et al J Immunol. 1996 Oct 1;157(7):3105-15.
Hopkins H, et al. Chest. 1989 May;95(5):1021-7.
Martin TR, et al J Clin Invest. 1987 Oct;80(4):1114-24.
Mancuso P, et al. Infect Immun. 1998 Nov;66(11):5140-6.
Ott VL, et al Nat Immunol. 2003 Oct;4(10):974-81.
Serhan CN, et al Biochem Biophys Res Commun. 1982 Aug;107(3):1006-12
Tager AM, et a lJ Exp Med. 2000 Aug 7;192(3):439-46.
Tager AM Nat Immunol. 2003 Oct;4(10):982-90.
Tager AM, Luster AD. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 2003
Aug-Sep;69(2-3):123-34.
Talvani A Infect Immun. 2002 Aug;70(8):4247-53.
Vivancos M, Moreno JJ. Nitric Oxide. 2002 May;6(3):255-62.
Wirth JJ & Kierszenbaum F. J Immunol. 1985 Mar;134(3):1989-93.
Woo CH, et al.J Biol Chem. 2002 Mar 8;277(10):8572-8.