Envolvimento do Complexo Principal de Histocompatibilidade I (MHC I)

O “cluster” da família MHC possui de mais de 200 genes e situa-se no cromossomo 17 e tem como função codificar proteínas transmembrana polimórficas encontradas na superfície de quase todas as células nucleadas (PLOEGH et al., 1981). Tais genes são divididos em três categorias principais: MHC classe I (equivalente ao HLA A, B e C em humanos), MHC classe II HLA DP, DQ e DR em humanos) e MHC classe III, que inclui componentes do sistema complemento (BOULANGER e SHATZ, 2004). Ainda, as moléculas expressas pelos genes de MHC classe I podem ser subdivididas de acordo com a presença ou não de polimorfismo, e diferem entre si através da forma com que são expressas na superfície celular: MHC I clássico (Ia) e MHC I não clássico (Ib) (HOARE et al., 2006, BRAUD et al., 1999). No camundongo, todavia, a região no cromossomo 17 onde se localiza o MHC Ia possui genes K, D e L, que expressam moléculas de cadeia pesada como o H2-Kb e H2-Db, e a região onde encontra-se o MHC Ib expressa T22, T23 (Qa-1) e Q1-10 entre outros (Fig. 5, BOULANGER e SHATZ, 2004).

Fig 5. Esquema da região do complexo principal de histocompatibilidade (MHC) classe I do genoma do camundongo. O cromossomo 17 possui genes que expressam moléculas de MHC classe Ia polimórficas (clássico, em branco) e de MHC classe Ib oligomórficas (não clássico, em azul). BOULANGER e SHATZ, Neurosc Ver, 2004.

Por intermédio de moléculas MHC I, peptídeos derivados de antígenos endógenos são apresentados aos linfócitos T (ou também denominados células T), que através de seus receptores TCR (T cell receptor), reconhecem o complexo antígeno peptídeo-MHC (BABBITT et al., 1985; PARNES, 1989). Todavia, os diferentes subtipos de MHC I clássico possuem distintas formas de ligar-se ao peptídeo e apresentá-los à superfície celular (HOARE et al., 2006, BRAUD et al., 1999). A maior parte dos peptídeos origina-se de proteínas do citosol ou do núcleo, sendo transferidas para cisternas do retículo endoplasmático através de moléculas transmembrana transportadoras de peptídeos TAP 1 e TAP 2 (transporter associated with antigen processing). Nas cisternas do retículo endoplasmático, um estável complexo polipeptídico contendo uma cadeia α pesada (PM 43,000), microglobulina β2 (β2 m, PM 12,000) e o peptídeo é formado, constituindo o complexo peptídeo-MHC (GROMMÉ e NEEFJES, 2002). Camundongos mutantes que não expressam TAP 1, todavia, apresentam uma reduzida expressão de MHC classe I (VAN KAER et al., 1992). Adicionalmente, a mutação do gene responsável pela expressão de TAP 2 em humanos também induze à inferior expressão das proteínas TAP e microglobulina β2 (DE LA SALLE et al., 1994). Dessa forma, o TAP 1 e 2 e também a microglobulina β2 são moléculas necessárias para o processamento e apresentação adequados de MHC I na superfície das células (Fig. 6, BOULANGER et al., 2001; GROMMÉ e NEEFJES, 2002). Ainda, moléculas de MHC I também podem ser reconhecidas por uma série de receptores de superfície em células NK (natural killer) e dímeros de proteínas CD8 (MORETTA et al., 1997; UGOLINI e VIVIER, 2000).

Fig. 6 – Mecanismo de apresentação do peptídeo e acoplamento antígeno-linfócito T citotóxico no Sistema Imune. Peptídeos endógenos originados no citosol ou no núcleo da célula apresentadora de antígeno são transferidos para o interior do retículo endoplasmático (ER) através do transportador de peptídeos (TAP) localizados em sua superfície. O peptídeo (pep) e uma molécula de microglobulina β2 (β2-m) são adicionados à cadeia α pesada

(MHC I), formando o complexo peptídeo-MHC I. O reconhecimento da célula apresentadora de antígeno pelos linfócitos T citotóxicos ocorre quando o receptor para MHC I (nesse caso, o TCR) expressado por estes linfócitos interage com o complexo peptídeo-MHC I. A sinalização é iniciada via subunidade CD3 ζ do TCR. (BOULANGER et al., 2001).

Em condições normais, a barreira hematoencefálica previne a entrada de células imunocompetentes, citocinas e anticorpos no SNC. Dessa forma, a função imune do SNC é um fator condicional, sendo mínima em um organismo sadio. Apenas uma reduzida proporção de linfócitos T atravessa esta barreira, migrando para o parênquima cerebral (NEUMANN, 2001). Assim, no SNC intacto, a expressão do complexo principal de histocompatibilidade I e II (MHC I e MHC II) é variável, sendo normalmente bastante baixa (WILLIAMS et al., 1980; WONG et al., 1984; LINDÅ et al., 1998). Todavia, genes de MHC classe I são induzíveis em células gliais e neurônios durante infecções virais, inflamação, tumores (TRAN et al., 1998) e exposição à citocinas, como interferon- beta (ZANON e OLIVEIRA, 2006) e gama (LINDSLEY et al., 1988;

GOGATE e al., 1991). Adicionalmente, o RNAm para CD3ζ também é expressado por neurônios (CORRIVEAU et al., 1998). Esses achados foram bastante surpreendentes, uma vez que se acreditava que neurônios fossem incapazes de expressar MHC classe I (NEWMAN, 2001).

Em 2004, Oliveira et al. sugeriram a possibilidade de existir a influência de moléculas de MHC I no processo de estabilização bem como eliminação das sinapses após a transecção do nervo isquiático. Tal hipótese explicaria o porquê de neurônios aumentarem a expressão de MHC I na superfície celular após axotomia periférica (OLSSON et al., 1989; LINDÅ et al., 1998; LINDÅ, 2000), sendo também observado um aumento do RNAm para o MHC I no seu interior (LINDÅ et al., 1998). Ainda não se sabe, todavia, em quais mecanismos o MHC I é capaz de manifestar seu efeito, nem mesmo qual a participação de diferentes tipos de MHC (Ia e Ib) na resposta sináptica após uma lesão de nervo. Neste aspecto, os resultados de Oliveira et al. (2004) sustentam a hipótese de que o MHC I possui uma função importante na estabilização de contatos sinápticos específicos no SN adulto após lesão. Tal mecanismo pode ser de grande importância para a determinação da capacidade regenerativa axonal do neurônio axotomizado. Paradoxalmente, Huh et al. (2000) afirmaram que o sinal proveniente do MHC classe I é de fundamental importância para a remoção de conexões sinápticas extranumerárias durante o desenvolvimento e, como o mRNA para moléculas de MHC classe I tem sido identificado em muitas populações neuronais, sugeriu-se que os próprios neurônios estejam envolvidos nessa sinalização. Através de estudos envolvendo modelo lesão axonal proximal (no interior da medula espinhal), Lindå et al. (2000) observaram quase completa eliminação de terminais excitatórios contendo glutamato, enquanto que terminais inibitórios contendo glicina ainda permaneciam em aposição às membranas dos neurônios. Como o glutamato exerce efeitos excitotóxicos levando à morte neuronal, é possível que a eliminação dos terminais glutamatérgicos represente uma estratégia de sobrevivência para estes neurônios. Estudos em nosso laboratório possibilitaram reforçar essa hipótese, uma vez que camundongos da linhagem A/J, que apresentam maior reação astrocitária após a transecção do nervo isquiático (EMIRANDETTI et al., 2006), também apresentaram maior retração das sinapses e superior expressão de MHC I quando comparados com animais C57BL/6J (SABHA et al., 2008).

Embora as moléculas de adesão que estão envolvidas com o processo de acoplamento celular imunológico e aquelas envolvidas com sinapse neuronal sejam diferentes, estudos têm indicado que existem algumas semelhanças no comportamento dessas moléculas durante a

atividade sináptica ou processo de acoplamento antígeno-anticorpo (BOULANGER et al., 2001). Essa hipótese é comprovada pelo fato de que tanto células do sistema imune quanto neurônios possuem a capacidade de expressar MHC I. Ainda, a proteína ezrina participa do processo de formação da sinapse imunológica, facilitando a conjugação entre o linfócito T e a célula apresentadora de antígeno (DAS et al., 2002). Uma vez que diferentes linhagens de camundongos isogênicas expressam diferentes níveis de MHC I após axotomia periférica (LINDÅ et al., 1998; LIDMAN et al., 2002), o aumento da produção de ezrina pode estar relacionado com este fenômeno, considerando o papel dos atrócitos reativos nos eventos pós- traumáticos. Nesse sentido, linfócitos T emitem extensões de membrana que dependem da dinâmica de proteínas do citoesqueleto celular como a actina e a miosina sendo, portanto, capazes de entrar em contato com a superfície da célula apresentadora de antígeno (DAS et al., 2002; ROUMIER et al., 2001; FAURE et al., 2004).

1.4.2 Possível papel da enzima Óxido Nítrico Sintase Induzível (iNOS) nos