Autophagy and inflammsome: how are they related?

Abstract

Um número crescente de doenças tem vindo a ser associado à inflamação prolongada, muitas vezes ligada a um aumento dos níveis de IL-1b extracelular. Assim, a redução desta via pró-inflamatória tem sido sugerida como um importante alvo para terapias de protecção contra estas patologias. Contudo, encontrar um mecanismo eficaz para a inibição da secreção de IL-1b continua a ser um desafio neste campo de investigação. Tem sido amplamente demonstrado que esta citocina é exportada a partir de células, após a activação do inflamossoma, através de várias vias não-convencionais de secreção, incluindo por exossomas. Estas vesículas, que representam uma sub-classe específica de vesículas membranares provenientes da fusão de corpos multivesiculares com a membrana plasmática, foram isoladas de diversos fluidos corporais e a sua acumulação foi descrita em associação a uma variedade de doenças humanas. Os exossomas são veículos importantes para a comunicação intercelular, uma vez que permitem a entrega a longa distância de cargas efetoras. Portanto, no contexto da inflamação conduzida pela IL-1b, é razoável especular que estas vesículas sejam cruciais para a estimulação de células distantes e para a amplificação de respostas imunitárias. Para além da sua fusão com a membrana plasmática que resulta na libertação exossomas, os corpos multivesiculares também pode interagir com autofagossomas gerando um organelo híbrido denominado anfissoma, o qual pode subsequentemente fundir com o lisossoma (formando um autolisossoma) para degradar o material incorporado. Assim, é concebível sugerir que a estimulação da fusão com lisossomas constitua uma estratégia para a inibição da secreção de exossomas. Um dos mecanismos que é conhecido por promover essa fusão é autofagia. Tomados em conjunto, estes dados levaram-nos a investigar o papel da indução de autofagia como um mecanismo para modulador da libertação de exosomes contendo IL-1b pela linha celular monocítica THP-1, depois da activação do inflamossoma. Começámos por demonstrar que a activação do inflamossoma, depois da incubação com LPS ou LPS e ATP, em células THP-1 induz a secreção de exosomes contendo não só a citocina IL-1b, mas também o seu ARNm. Além disso, a incubação de células não estimuladas com essas vesículas levou a um aumento da resposta pró-inflamatória sem qualquer outro estímulo imunológico. Finalmente, verificou-se que a estimulação da actividade autofágica pela rapamicina em células THP-1, previamente activadas com LPS e ATP, foi capaz de inibir tanto a libertação de exossomas como os níveis totais de IL-1b (proteína e ARNm) produzidos e secretados para exterior. De acordo com o nosso conhecimento, os resultados obtidos neste estudo mostram, pela primeira vez, que a indução da autofagia pode ter um efeito anti-inflamatório através da inibição da libertação e posterior propagação de exossomas contendo IL-1b. No seu conjunto, os resultados obtidos no presente estudo, não só constituem uma contribuição importante para o estudo dos mecanismos envolvidos nas respostas inflamatórias, mas também para o campo da biologia celular em geral, amplificando o conhecimento sobre os mecanismos envolvidos na secreção através exosomes.