Tolerância oral

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Mecanismos de Tolerância Oral 
 A tolerância oral é um estado de não responsividade 
sistêmica que é a resposta padrão aos antígenos 
alimentares no trato gastrointestinal, embora a 
tolerância imunológica também possa ser induzida por 
outras vias, como a pele ou a inalação. O antígeno pode 
ser adquirido diretamente por fagócitos intestinais ou 
passar através de enterócitos ou passagens associadas a 
células caliciformes antes de ser capturado por células 
dendríticas (DCs) na lâmina própria. 
Captação de Antígeno Gastrointestinal 
 Os antígenos dietéticos são submetidos à digestão 
em peptídeos e aminoácidos. No entanto, uma pequena 
fração pode atingir o sistema imunológico subjacente ao 
epitélio intestinal de forma intacta, podendo interagir 
com células apresentadoras de antígenos. A interrupção 
da digestão das proteínas dietéticas com antiácidos tem 
sido relacionada com o aumento da indução de IgE aos 
antígenos da dieta. 
 O antígeno que chega ao epitélio intestinal pode ser 
transportado por diferentes vias, dependendo de suas 
propriedades, como tamanho e solubilidade, o que 
pode levar à indução de tolerância ou imunidade. 
Microfold ou células M são células epiteliais achatadas 
que recobrem as placas de Peyer, que são estruturas 
linfóides organizadas distribuídas ao longo do tecido da 
mucosa. As células M são especializadas na absorção de 
antígenos particulados, como vírus e bactérias. A 
amostragem através de células M tem sido associada à 
indução da produção de IgA, que contribui para a 
exclusão imune por neutralizar antígenos no lúmen. 
 O antígeno solúvel é absorvido pelos enterócitos e 
transportado por duas vias principais, a via transcelular 
(nas vesículas) e a via paracelular (entre as células). As 
células epiteliais coletam o antígeno do lúmen e, 
durante a transcitose, ele é degradado em 
compartimentos lisossomais, embora algum antígeno 
possa ser liberado no espaço basolateral. Antígenos 
parcialmente degradados dentro das vesículas 
endocíticas podem ser carregados em MHCII e esses 
exossomos são liberados da membrana basolateral, 
para interagir com células dendríticas (DCs). Em 
condições homeostáticas, as junções estreitas entre os 
enterócitos impedem a passagem paracelular de 
antígenos. 
 As células caliciformes também desempenham um 
papel importante no transporte de antígenos solúveis. 
Esses GAPs entregaram antígeno exclusivamente para 
CD103 CX3CR1 DCs lamina própria, um subconjunto de 
DCs que tem sido associado ao desenvolvimento de uma 
resposta de tolerância. O aumento da secreção de 
mucina pelas células caliciformes induziu aumento da 
frequência de GAPs e maior quantidade de liberação de 
antígeno. Assim, as vias de entrega de antígeno que 
favorecem a interação com CD103 DCs ou produção de 
IgA podem estar relacionadas com a indução de 
tolerância oral (por exemplo através de placas de Peyer, 
células caliciformes ou exossomos) enquanto uma 
maior resistência à digestão proteolítica e aumento do 
transporte paracelular estariam relacionados com a 
sensibilização, embora a contribuição de cada uma 
dessas vias para a tolerância e imunização ainda precise 
ser determinada. 
 Além de transportar através do epitélio, os fagócitos 
intestinais, como macrófagos e DCs estendem dendritos 
entre enterócitos e amostra de antígeno diretamente 
do lúmen, sem interromper as junções estreitas entre as 
células. O antígeno solúvel é eficientemente absorvido 
do lúmen intestinal pelos macrófagos CX3CR1. Eles 
enviam protrusões para amostra de antígeno em um 
mecanismo dependente da expressão de CX3CR1. Em 
contraste, CD103 DCs são menos eficientes na 
amostragem de antígenos solúveis. Os macrófagos 
CX3CR1 não migram para os linfonodos mesentéricos 
(MLN) em condições de estado estacionário, e uma 
cooperação entre células CX3CR1 e CD103 DCs 
migratórias foi identificada. Após a captação do 
antígeno, os macrófagos CX3CR1 transferem complexos 
peptídeo-MHCII via junções de lacuna para CD103 DCs, 
que migram para o MLN e apresentam antígeno para 
células T virgens. 
 
Indução de tolerância no intestino 
 
Papel das células T reguladoras 
 O papel das células T na mediação da tolerância oral 
foi demonstrado pela depleção das células T CD4+ ou 
pela transferência da tolerância pela transferência 
adotiva de células T CD4+. Embora as células T 
reguladoras derivadas do tímico (Tregs) não sejam 
necessárias para a tolerância oral, as Tregs CD4 CD25 
Foxp3 específicas do antígeno induzidas 
perifericamente são necessárias para a tolerância oral. 
Mutações no locus Foxp3 estão associadas a uma perda 
de tolerância periférica e desenvolvimento de alergia 
alimentar grave em humanos, e a depleção específica de 
células Foxp3 anula a tolerância oral. Em conjunto, estes 
resultados suportam um papel fundamental das Foxp3 
Tregs induzidas na tolerância oral. 
 Outras populações Treg foram descritas no contexto 
de tolerância oral, incluindo células Th3 e Tr1. As células 
Th3 que expressam TGF β e são induzidas após a 
alimentação do antígeno, ou pela administração oral do 
anticorpo anti-CD3. A relação entre as células Foxp3 + e 
LAP / Th3 não é clara. Ambos suprimem através de um 
mecanismo dependente de TGF β, e as células Th3 
podem induzir células Foxp3 pela produção de TGF β. 
Além disso, Foxp3 Tregs ativados podem expressar LAP 
em sua superfície. Assim, é possível que haja alguma 
plasticidade entre esses subconjuntos Treg e que eles 
apresentem uma função de sobreposição. As células Tr1 
suprimem as respostas imunes por meio de IL10. As 
células Tr1 desempenham um papel fundamental na 
prevenção da colite, mas seu papel na tolerância oral 
não é claro. 
 Além da indução de Tregs, a anergia e a depleção de 
células T também foram mostradas como mecanismos 
de tolerância oral. A anergia se refere à falta de resposta 
das células T ao antígeno, enquanto a depleção é a 
apoptose das células T específicas do antígeno. A 
exposição ao antígeno de alta dose induz anergia ou 
depleção, enquanto o antígeno de baixa dose leva à 
indução de Tregs. Embora muito do foco no campo da 
tolerância oral tenha se concentrado na supressão ativa 
por Tregs, o papel da anergia e deleção das células T na 
tolerância imunológica é apoiado por estudos humanos 
recentes. 
 
Indução de Tregs por DCs no intestino 
 O local de indução de tolerância oral foi identificado 
como MLN, enquanto os adesivos de Peyer não são 
necessários, pois a tolerância oral poderia ser 
estabelecida na ausência dessas estruturas. 
 A tolerância oral é iniciada por CD103 DCs que 
capturam antígenos na lâmina própria e migram para o 
MLN, onde induzem a diferenciação de células T virgens 
em Tregs, por meio de um mecanismo dependente de 
TGF β e ácido retinóico. CD103 DCs expressam altos 
níveis de RALDH2, uma enzima que metaboliza a retina 
em ácido retinóico. O ácido retinóico também é 
necessário para programar células T recém-iniciadas 
para se alojarem no intestino por meio da expressão do 
receptor de quimiocina CCR9 e da integrina α β. Células 
estromais de MLN também expressam altos níveis de 
RALDH2 e foram encontrados para serem necessários in 
vivo para induzir células T com homing intestinal. Além 
disso, as DCs CD103 expressam altos níveis de 
indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO), uma enzima 
envolvida no catabolismo do triptofano, que está 
envolvida na indução de Foxp3 Tregs. Após a indução de 
Tregs no MLN, Tregs antígeno-específicos migram para 
a lâmina própria onde são expandidos. A migração de 
Tregs para a lâmina própria é necessária para a indução 
bem-sucedida de tolerância oral, uma vez que 
camundongos deficientes em integrina β e MADCAM, 
bem como camundongos deficientes em CCR9, 
marcadores necessários para a migração de células T 
para a lâmina própria, têm tolerânciaoral prejudicada. 
Os macrófagos CX3CR1 expressam altos níveis de IL-10 
são necessários para a expansão de Tregs na lâmina 
própria, e a falha da expansão das células T deste tecido 
prejudica o desenvolvimento da tolerância oral. 
 
Fatores envolvidos na indução de tolerância oral 
 O ambiente imunológico intestinal local apresenta 
fatores que promovem o desenvolvimento de uma 
resposta de tolerância. Como afirmado anteriormente, 
a secreção de mucina pode favorecer a indução de 
Tregs, aumentando o transporte de antígenos pelas 
células caliciformes e a captação pelas DCs CD103 
tolerogênicas. Além disso, a mucina MUC2 
hiperglicosilada condiciona CD103 DCs e células 
epiteliais intestinais em direção a um fenótipo 
regulador. O MUC2 suprime a expressão de citocinas 
inflamatórias e aumenta a expressão de TGF-β, IL-10 e 
RALDH por indução do fator de transcrição β-catenina 
via dectina-1. 
 Outro fator que a feta o desenvolvimento da 
tolerância oral é a secreção de GM-CSF por intestinal 
ROR γ t inato linfóide células (ILC3) que promove Treg 
homeostase. A produção de GM-CSF é regulada por 
sinais microbianos, por meio de um cross-talk entre 
macrófagos produtores de IL1 β e ILC3 na mucosa 
intestinal, e atua nas DCs e macrófagos intestinais, 
promovendo seu fenótipo tolerogênico. Na aquisição de 
nutrição infantil por meio da amamentação, diferenças 
na composição do leite, como níveis de citocinas ou 
presença de imunoglobulinas, poderiam promover o 
desenvolvimento de tolerância aos antígenos presentes 
no leite materno. 
 
Vias não orais de indução de tolerância 
 A indução da tolerância imunológica não se 
restringe à mucosa oral e gastrointestinal e pode ser 
induzida por outras vias, como as vias respiratórias ou a 
pele. O antígeno inalado pode induzir tolerância e 
geração de Tregs antígeno-específicos. DCs isoladas de 
pulmão após exposição respiratória a OVA induzem 
células Tr1 produtoras de IL-10 e podem transferir 
tolerância na transferência adotiva experimentos de 
uma maneira dependente de IL-10. A administração 
nasal de anti-CD3 mostrou atenuar a produção de 
autoanticorpos e o desenvolvimento de lúpus pela 
indução de células T LAP produtoras de IL-10 , que 
tinham o fenótipo de células Th3, mas suprimidas em 
um mecanismo dependente de IL-10 e TGF β. Um papel 
de Foxp3 Tregs no desenvolvimento de tolerância por 
via respiratória também foi identificado. Ambos LAP 
Foxp3- e Foxp3 Tregs foram encontrados para serem 
induzidos por antígeno inalante em linfonodos de 
drenagem pulmonar e foram capazes de bloquear a 
sensibilização do antígeno subsequente para OVA após 
o priming e inflamação pulmonar após o desafio. Em 
outro estudo, Foxp3 Tregs foram induzidos no baço 
após OVA inalado e a supressão da sensibilização 
subsequente foi considerada dependente de TGF- β, 
mas não de IL-10. Em resumo, diferentes subconjuntos 
de Tregs foram identificados para desempenhar um 
papel na tolerância das vias aéreas. Diferentes 
resultados sobre a contribuição de cada subconjunto 
podem ser devidos a diferentes protocolos de tolerância 
ou compartimentos analisados, mas claramente há 
sobreposição funcional entre os subconjuntos Treg. 
 A indução de tolerância a alérgenos inalados é 
dependente de DCs migratórias, que transportam 
antígenos da mucosa das vias aéreas para os linfonodos 
torácicos. Um papel dos pDCs na mediação da proteção 
contra o antígeno inalante também foi demonstrado, 
uma vez que a depleção dos pDCs aumenta as respostas 
Th2 específicas do antígeno e a transferência dos pDCs 
antes que a sensibilização evitasse a asma 
 A indução de tolerância a antígenos alimentares 
também pode ser alcançada por meio da pele intacta. 
Embora a exposição ao antígeno da pele tenha sido 
associada à sensibilização, a exposição da pele a 
alérgenos alimentares, como o leite, pode gerar 
tolerância. Fatores que quebram a tolerância 
imunológica através da pele incluem danos à pele 
(remoção de fita adesiva), adjuvantes microbianos, 
como enterotoxina B de estafilococos, ou atividade 
adjuvante endógena em alimentos como o amendoim. 
Todos esses fatores induzem uma resposta inflamatória 
inata na pele que contribui para a sensibilização. No 
entanto, a presença de atividade adjuvante nos 
alimentos não impede a indução de tolerância pela pele. 
A tolerância imunológica pode ser gerada por 
amendoim epicutâneo ou OVA. Assim, muitas vias 
naturais de exposição a alérgenos têm a capacidade de 
gerar tolerância imunológica na ausência de fatores 
adjuvantes ou inflamação. 
 
Microbiota e dieta 
 Tregs desempenham um papel importante na 
regulação da tolerância oral pela microbiota. Tregs são 
induzidos por espécies de Clostridia e outras cepas 
bacterianas. Um subconjunto de ROR γ t-expressando 
Tregs é induzida por microbiota, e é necessária para 
suprimir as respostas Th2. A vitamina A da dieta é 
necessária para a geração de Ror γ t + Tregs. Foi 
demonstrado que a geração microbiana de Tregs ocorre 
por mecanismos dependentes e independentes de 
MyD88, indicando que vias além do reconhecimento de 
TLR podem ser necessárias. A supressão microbiana da 
produção de IgE também depende da sinalização de 
MyD88 nas células B. As vias não TLR incluem a geração 
pela microbiota de ácidos graxos de cadeia curta, em 
particular acetato e butirato, induzida pela fermentação 
da fibra alimentar. A dieta rica em fibras em 
camundongos pode proteger da alergia alimentar por 
meio da produção de ácidos graxos de cadeia curta e do 
metabolismo da vitamina A. Assim, existe uma estreita 
associação entre dieta e microbiota. Fatores dietéticos 
podem moldar a microbiota intestinal e, portanto, Tregs 
e desenvolvimento de tolerância oral. Tregs no intestino 
são dependentes não apenas da estimulação da 
microbiota, mas antígenos derivados da dieta também 
são necessários para a manutenção de Tregs intestinais 
 
Aplicação terapêutica de tolerância imunológica 
 A tolerância induzida, seja oral ou por outras vias, 
pode prevenir eficazmente as respostas imunológicas, 
incluindo alergia alimentar. Existe um grande interesse 
em determinar se o processo de tolerância imunológica 
pode suprimir uma resposta imunológica existente, que 
é crítica para que a tolerância imunológica seja usada 
terapeuticamente. A imunoterapia com alérgenos de 
baixa dose tem sido usada por muitos anos para veneno 
e aeroalérgenos, e está sendo ativamente testada para 
o tratamento de alergias alimentares mediadas por IgE 
por via oral, sublingual, epicutânea e subcutânea. Uma 
questão chave é se a imunoterapia com alérgeno induz 
dessensibilização, um estado transitório de reatividade 
clínica reduzida ou tolerância imunológica verdadeira. 
 
Indução de Tregs versus anergia e eliminação 
 Embora Tregs sejam necessários para a tolerância 
oral, a geração de Tregs durante a imunoterapia para 
alergia alimentar não está clara. A redução da produção 
de citocinas Th2 específicas para alérgenos é observada 
após a imunoterapia oral. No entanto, isso tem sido 
atribuído principalmente à anergia de células T. Usando 
tetrâmeros para identificar células T CD4+ específicas do 
antígeno e perfil de expressão de gene de uma única 
célula, mostraram que em indivíduos alérgicos a 
amendoim que mostram tolerância sustentada após 
OIT, houve uma expansão da memória anérgica (baixa 
expressão de CD28, Ki- 67, CD69 e CD45RA) e células T 
CD4 + antígeno-específicas não alérgicas (alta expressão 
de CD27 e baixa expressão de IL-4 e IL-13), mas 
nenhuma indução de Tregs antígeno-específicas. Outros 
estudos usando abordagens baseadas em proliferação 
ou examinando Tregs em massa (identificados como 
Foxp3+) mostraram hipometilação de Foxp3 levando a 
expressão aumentada de Foxp3 e aumento da 
frequência de células T Foxp3+, em pacientesalérgicos 
a amendoim em pacientes com OIT induzido tolerância. 
 As diferenças entre os estudos no achado da 
indução de Tregs podem estar relacionadas ao uso de 
diferentes estratégias para identificar células T 
antígeno-específicas em pacientes. Por exemplo, os 
tetrâmeros podem identificar células com interação de 
TCR de alta afinidade, enquanto os ensaios baseados em 
proliferação podem permitir uma gama mais ampla de 
afinidades de TCR, bem como a identificação de células 
T ativadas por espectador. Uma limitação dos estudos 
em humanos é a falta de acesso aos locais dos tecidos, 
como a mucosa gastrointestinal, e os estudos no sangue 
podem não refletir totalmente as alterações 
imunológicas induzidas pela imunoterapia. 
 A indução de tolerância terapêutica a alimentos por 
via epicutânea ou sublingual também está sendo 
explorada. Em modelos de camundongos, a 
imunoterapia epicutânea (EPIT) usando adesivos Viaskin 
é eficaz na indução de proteção contra inflamação 
gastrointestinal alérgica e anafilaxia, e EPIT pode gerar 
uma população de LAP + Tregs de homing intestinal que 
suprimem a ativação de mastócitos e alimentos induziu 
anafilaxia por um mecanismo dependente de TGF-β. 
Vias alternativas de imunoterapia que contornam o 
intestino podem, portanto, ser uma estratégia eficaz 
para a geração de Tregs e indução de tolerância 
imunológica.