Humanos e tubarões partilham características do sistema imunitário

Um elemento central do sistema imunitário tem permanecido constante através de mais de 400 milhões de anos de evolução, de acordo com nova pesquisa do National Jewish Health. Na revista Immunity, os pesquisadores relatam que os receptores de células T de ratos continuam a funcionar mesmo quando são substituídos por pedaços de receptores de sapo, tubarão ou truta. A função dos receptores quiméricos depende de alguns aminoácidos essenciais, encontrados também em humanos, que ajudam a ligação do receptor de células T às moléculas MHC de apresentadoras de antigénios. "Estas descobertas comprovam a hipótese proposta pela primeira vez há 40 anos atrás", disse o autor sénior Laurent Gapin, PhD, professor associado de imunologia no Departmento Integrado de Imunologia do National Jewish Health e Universidade de Colorado Denver. "Apesar de mamíferos, anfíbios e peixes cartilagíneos compartilharam um ancestral comum com mais de 400 milhões de anos atrás, eles continuam a partilhar um elemento dos seus receptores de células T, indicando que a interacção célula T-MHC surgiu no início da evolução do sistema imunitário, e é fundamental para a sua função. "
A célula T serve como sentinela, gerente e executadora da resposta imune adaptativa. O seu funcionamento baseia-se no seu receptor, o receptor de células T, para reconhecer o material estranho e identificar o alvo do ataque do sistema imunitário. Quando o receptor se liga a pequenos fragmentos de organismos estranhos, chamadas antigénios, a célula T é ativada, prolifera e inicia um ataque contra qualquer molécula ou organismo que contém esse antigénio.
No entanto, as células T não conseguem reconhecer antigénios livres. Eles reconhecem antigénios apenas quando estes são mantidos por moléculas de MHC na superfície de outras células, tal como um pão de cachorro quente (molécula de MHC) possui uma salsicha no seu interior (antigénio). Essa interação entre a célula T e as moléculas MHC é crucial para a defesa imunitária e transplantes de órgãos. A compatibilidade de órgãos transplantados é determinada pela semelhança de moléculas MHC de diferentes pessoas. No entanto, esta interação é ainda pouco compreendida pelos cientistas.
Em 1971, um futuro vencedor do Prémio Nobel Niels K. Jerne propôs que a evolução pode ter selecionado os genes que reconhecem especificamente as moléculas de MHC. Evidências descobertas posteriormente sugeriram que a afinidade das células T para as moléculas MHC pode ser o produto do desenvolvimento das próprias células T que ocorre no timo. A pergunta ficou sem resposta há 40 anos.
O receptor de células T é constituído por vários péptidos de entre dezenas que estão disponíveis, além de algumas sequências aleatórias de aminoácidos. Esta combinação é que permite que o sistema imunitário possa gerar uma variedade quase infinita de receptores capazes de reconhecer quase qualquer potencial invasor. O receptor tem seis loops que são os principais pontos de ligação para o complexo antigénio-MHC. Um desses loops, conhecido como CDR2, liga-se frequentemente à molécula de MHC.
Na busca de possíveis semelhanças nos receptores de células T de diferentes animais, os pesquisadores compararam as sequências de aminoácidos de um segmento do receptor que contém o loop CDR2. Embora os segmentos continham menos de 30 por cento de homologia em relação às sequências de aminoácidos, dois aminoácidos específicos permanecem inalterados em humanos, rato, rã, trutas e tubarão. Estes aparentam ser aminoácidos especificamente envolvidos na ligação à molécula de MHC.
"A herança evolutiva deste padrão vai de tubarões a seres humanos, que compartilharam um ancestral comum com 450 milhões de anos", disse o co-autor Marrack Philippa, PhD.
Os pesquisadores inseriram segmentos contendo o loop CDR2 de sapo, truta e tubarão em receptores de células T de rato. Estes receptores quiméricos reconheceram antigénios ligados a uma molécula de MHC do rato.
Uma vez que seções de sapo, truta e tubarão funcionaram perfeitamente bem em receptores de células T de rato, as experiências sugerem que a capacidade da célula T para detetar um antigénio somente quando ligado a uma molécula de MHC surgiu pela primeira vez mais de 400 milhões de anos atrás , quando os quatro animais compartilhavam um ancestral comum.

Fonte: E! Science News