Scientific American Brasil - edição 36 - Maio 2005
Duro combate ao Lúpus Deduzir as causas dessa doença auto-imune constitui um desafio. A recompensa deverá ser o desenvolvimento de terapias melhores e mais específicas.
Uma mulher de 24 anos submete-se a uma avaliação médica devido a insuficiência renal e convulsões semelhantes à epilepsia que não reagem a drogas específicas.
Seu sinal mais visível de doença, porém, é uma mancha cutânea avermelhada em forma de borboleta no rosto. Uma mulher de 63 anos vai ao hospital para tentar descobrir por que sente fadiga, suas articulações doem, e ao respirar, às vezes, sente dor aguda.
O Lúpus, tecnicamente denominado Lupus erythematosus, significa "lobo vermelho". Foi assim denominado devido a uma mancha no rosto peculiar à doença que frequentemente deixa as pessoas com aparência de lobo.
Desde jovem, ela evita o sol, que lhe provoca bolhas dolorosas na pele desprotegida. Outra mulher de 20 anos fica surpresa ao saber, depois de um exame de rotina, que o nível de proteína em sua urina está anormalmente elevado - sinal de distúrbio da função renal. Uma biópsia do rim revela inflamação.
Embora os sintomas variem, a doença das três pacientes é a mesma - lúpus eritematoso sistêmico, que atinge cerca de 1,4 milhão de americanos, entre eles uma em cada 250 mulheres afro-americanas entre 18 e 65 anos. A doença pode afetar pele, articulações, rins, coração, pulmões, vasos sangüíneos ou o cérebro. E até matar.
Há bastante tempo, os cientistas sabem que o lúpus surge de uma disfunção imunológica que envolve moléculas de anticorpos. O organismo saudável produz anticorpos em resposta a invasores, como bactérias. Eles se ligam a moléculas do invasor que são percebidas como estranhas (antígenos) e então causam-lhes danos ou as marcam para que sejam destruídas por outras partes do sistema imunológico. Em pacientes com lúpus, porém, os anticorpos percebem suas próprias moléculas como estranhas e as atacam. Acredita-se que esse auto-ataque - ou auto-imunidade - seja a causa de muitas doenças, entre elas diabetes tipo 1, artrite reumatóide, esclerose múltipla e, possivelmente, psoríase. O lúpus, porém, é um caso extremo. O sistema imunológico reage com força a uma enorme variedade de moléculas do paciente. Os alvos podem estar na superfície e no interior de células ou até em seu núcleo. Na realidade, o lúpus é notório pela presença de anticorpos que visam o DNA do paciente. Em tubos de ensaio, esses "auto-anticorpos" anti-DNA conseguem digerir o material genético.
Até recentemente, os pesquisadores não entendiam as causas desse múltiplo ataque. Mas os eventos moleculares começam a ser esclarecidos. Também são investigados aspectos mais básicos, embora ainda enig-máticos, do funcionamento do sistema imunológico: a distinção entre o "eu" e o "não-eu"; a manutenção de autotolerância (não agressão contra tecidos nativos); e o controle sobre a intensidade de cada resposta imunológica. As descobertas sugerem novos meios de tratamento e até de prevenção, não só do lúpus mas também de outras doenças auto-imunes.
Dados Conhecidos
Os auto-anticorpos contribuem de diversas maneiras para causar dano aos tecidos. No sangue, um auto-anticorpo que reconhece um determinado auto-antígeno pode se ligar a ele formando um complexo imune capaz de se depositar em qualquer tecido. Eles também reconhecem auto-antígenos presentes em tecidos e produzem complexos imunes no próprio local. Independentemente de como os complexos se acumulam, eles prenunciam problemas.
Por exemplo, os complexos tendem a recrutar componentes do sistema imunológico denominados moléculas complementares, que podem causar dano diretamente aos tecidos. Com ou sem a ajuda dessas moléculas, eles também produzem resposta inflamatória, que envolve uma invasão por leucócitos que formam um escudo e destroem qualquer agente causador de doença. Inflamações são um mecanismo de proteção, mas se surgem na ausência de um perigo real ou persistem por muito tempo, as células inflamatórias e suas secreções podem causar danos aos tecidos que deveriam proteger. A inflamação também pode causar proliferação anormal de células de um tecido afetado, o que pode alterar seu funcionamento. No rim, complexos imunes podem se acumular nos glomérulos capilares responsáveis pela filtragem do sangue. Em excesso, causam glomerulonefrite, reação inflamatória que pode prejudicar o órgão. Alguns auto-anticorpos do lúpus causam danos diretos. Em estudos de laboratório, notou-se que se ligam a células e inibem suas funções.
O verdadeiro mistério sobre o lúpus é o que antecede tais eventos. Prediposição genética parece ser parte da resposta. Cerca de 10% dos pacientes têm parentes próximos que manifestam a doença, padrão que representa contribuição genética. Além disso, pesquisadores descobriram maior concordância na manifestação do lúpus - seja a presença, seja a ausência compartilhada - em conjuntos de gêmeos idênticos (que são geneticamente indiferenciáveis) do que em gêmeos fraternos (cujos genes não são mais semelhantes do que entre outros pares de irmãos).
Pistas Genéticas
Estimulados por essas descobertas, os geneticistas buscam os genes culpados, inclusive aqueles que conferem maior suscetibilidade à enorme maioria de pacientes que não têm histórico familiar da doença. O conhecimento sobre os genes, sobre as proteínas que codificam e sobre os papéis normais dessas proteínas deverá, no futuro, ajudar a esclarecer como o lúpus se desenvolve e sugerir maneiras de controlá-lo.
Em ratos propensos ao lúpus, foram identificadas mais de 30 regiões cromossômicas extensas associadas ao lúpus ou com resistência a ele. Algumas vinculam-se a elementos específicos da doença. Uma região, por exemplo, abriga, aparentemente, genes que participam da produção de auto-anticorpos que reconhecem componentes do núcleo da célula (embora essa região não codifique anticorpos); outra influencia a gravidade da inflamação nos rins desencadeada por complexos imunes ligados ao lúpus. Nos humanos, a história genética pode ser mais complexa. O DNA de famílias com vários pacientes com lúpus é escaneado para identificar traços genéticos compartilhados pelos pacientes, porém não pelos outros membros da família. Esse trabalho revelou uma conexão entre o lúpus e 48 regiões cromossomômicas. Seis delas (em cinco cromossomos diferentes) parecem ter maior influência na suscetibilidade. Agora, os pesquisadores precisam identificar os genes relacionados a lúpus nessas regiões.
Parece razoável concluir que diversos genes humanos podem conferir suscetibilidade ao lúpus, embora cada um dê apenas uma contribuição difícil de ser detectada. E diferentes combinações de genes podem criar as condições básicas para o surgimento do lúpus em pessoas diferentes. Porém, genes individuais raramente, ou mesmo nunca, são o causador primário. Se assim fosse, mais filhos de pais com lúpus teriam a doença, mas isso só ocorre em cerca de 5% dessas crianças. O lúpus poucas vezes ataca diversas gerações de uma família.
Se apenas os genes sozinhos raramente são os culpados pela doença, fatores ambientais devem desempenhar um papel. O mais notório é a luz ultravioleta. De 40% a 60% dos pacientes são fotossensíveis: exposição à luz do sol, por 10 minutos ao meio-dia no verão, pode de repente causar erupções na pele, que fica avermelhada, parecendo uma lixa. Exposição prolongada pode causar um fulgor mais intenso. Mas como isso ocorre não está claro. Uma hipótese é que a irradiação ultravioleta induziria mudanças no DNA de células cutâneas, tornando as moléculas estranhas (do ponto de vista das defesas do corpo) e antigênicas em potencial. Com a irradiação, as células tendem a se romper, liberando os antígenos, o que pode desencadear uma resposta auto-imune.
Alguns remédios também são gatilhos para o lúpus, como hidralazina (para controle da pressão sangüínea) e procainamida (batimentos cardíacos irregulares). Mas em geral os sintomas desaparecem quando a medicação é interrompida. Em outros casos, uma infecção branda ou aguda e algumas vacinas podem desencadear ou agravar o lúpus. Um suspeito é o vírus Epstein-Barr, que causa a mononucleose infecciosa, ou "doença do beijo". Entretanto, não há nenhuma prova incontestável de que alguma bactéria, vírus ou parasita transmitam a doença. Outros fatores possíveis são dietas ricas em gordura saturada, poluentes, cigarros e, talvez, stress físico ou psicológico extremos. Outra linha de pesquisa revelou anormalidades celulares e moleculares que poderiam provocar ou sustentar atividade auto-imunológica. Uma anomalia notável diz respeito a um processo denominado apoptose, ou suicídio celular. Para o organismo funcionar de forma adequada, precisa descartar continuamente células que atingiram o fim de sua vida útil ou ficaram perigosas. O corpo induz as células a produzir proteínas que, em essência, destroem-nas a partir de seu interior - por exemplo, despedaçando proteínas celulares e cromossomos no núcleo. Mas a velocidade da apoptose em determinadas células - especialmente os linfócitos B e T, do sistema imunológico - é excessiva em quem tem lúpus.
Suicídio Celular
Quando as células morrem por apoptose, o corpo geralmente descarta os resíduos com eficiência. Mas, nas pessoas com lúpus, esse sistema parece ser defeituoso. O duplo impacto de apoptose acelerada e descarte deficiente pode promover auto-imunidade de forma bastante direta - se o material no interior das células apoptóticas for anormal, a expulsão em grande quantidade pode provocar a produção de anticorpos que, erroneamente, percebem o material aberrante como sinal de invasão por um agente causador de doença. É bem mais provável que essa produção de anticorpos aconteça se o material ejetado, em vez de ser removido, se acumular o suficiente para chamar atenção sobre si mesmo.
Infelizmente, o material que transborda das células apoptóticas dos pacientes com lúpus, em especial os fragmentos de cromossomos, com freqüencia é anormal. Em células saudáveis, algumas seqüências curtas de DNA carregam grupos metil que funcionam como marcadores que controlam a atividade dos genes. O DNA em complexos imunes circulantes em pacientes com lúpus é submetilado. Os cientistas suspeitam que esse padrão poderia contribuir para a auto-imunidade. Em tubos de ensaio, DNA com metilação anormal pode estimular algumas células imunes, incluindo os linfócitos B, que, quando maduros, convertem-se em fábricas de anticorpos. (Talvez o organismo interprete mal esses segmentos incorretamente metilados como sinal da presença de um agente causador de doenças.) Além disso, alguns remédios que causam sintomas de lúpus provocam submetilação do DNA em células T, o que resulta em auto-reatividade dessas células em ratos.
No geral, acredita-se que as células apoptóticas são um reservatório potencial de auto-antígenos capazes de provocar uma resposta de auto-anticorpos. Reforçando essa idéia, a administração intravenosa de grandes quantidades de células apoptóticas irradiadas é capaz de induzir a síntese de auto-anticorpos em ratos normais. Então, parte do processo que resulta na formação de complexos imunes destrutivos pode envolver a produção, pelo corpo, de antígenos que lhe parecem estranhos, o que faz com que o organismo se comporte como se os tecidos que contêm esses antígenos fossem ameaçadores. Os linfócitos B dos pacientes com lúpus também parecem inerentemente desordenados; são predispostos a gerar anticorpos mesmo quando as moléculas em que se encontram são normais. Em outras palavras, os mecanismos que deveriam assegurar autotolerância ficam descontrolados.
Células Enlouquecidas
O problema parace decorrer de desequilíbrios de sinalização no interior das células B. No organismo saudável, ao maturar, uma célula B converte-se numa máquina de secreção de anticorpos - denominada célula plasmática - depois que receptores na superfície da célula se ligam a um antígeno estranho. Se, em vez disso, uma célula B se liga a um autocomponente, essa vinculação normalmente a induz a se matar, a fechar-se em um estado não reativo (anérgico) ou a "editar" seus receptores até que eles não consigam mais reconhecer o auto-antígeno.
Se a célula vai responder apropriadamente depende da atividade adequada dos caminhos de sinalização internos que reagem a estímulos externos. Estudos com ratos mostram que mesmo desequilíbrios sutis de sinalização podem predispor os animais a produzir anticorpos contra si mesmos. E evidências indicam que certas moléculas sinalizadoras (Lyn, CD45 e SHP-1) na superfície e no interior de células B em pacientes com lúpus aparecem em quantidades anormais.
Outros trabalhos sugerem que não apenas as células B estão desarranjadas. Para que se transformem em produtoras de anticorpos, precisam fazer mais do que se ligar a um antígeno; precisam também receber estímulos de linfócitos T auxiliares. Células auxiliares de pacientes com lúpus são afetadas por anormalidades reminiscentes da sinalização das células B. As aberrações nas células T, porém, podem resultar, indiretamente, na produção de auto-anticorpos - ao fazerem com que células T estimulem, indevidamente, células B auto-reativas. Outro aspecto notável da doença precisa ser considerado: ela é dez vezes mais comum em mulheres do que em homens. O lúpus também tende a se desenvolver mais cedo nas mulheres (durante os anos férteis). Essa suscetibilidade feminina - observada também em outras doenças auto-imunes - pode ser, em parte, resultado de maior reatividade imunológica em mulheres. Elas tendem a produzir mais anticorpos e linfócitos do que os homens e, provavelmente em conseqüência disso, são mais resistentes a infecções. Entre ratos, as fêmeas rejeitam enxertos estranhos mais depressa do que os machos. Os hormônios sexuais parecem desempenhar um papel nessa reatividade, o que poderia explicar por que, em animais de laboratório, estrógenos exacerbam o lúpus e andrógenos o abrandam.
Os estrógenos podem inflar a reatividade imunológica de várias maneiras. Eles aumentam a secreção de prolactina e de hormônio do crescimento, substâncias que contribuem para a proliferação de linfócitos, os quais produzem receptores sensíveis a estrógenos. Através de tais receptores, os estrógenos podem modular as respostas imunológicas e regular o desenvolvimento de linfócitos, talvez de maneiras que comprometam a tolerância a si mesmo.
Novos Caminhos
Cientistas que estudam as causas do lúpus indagam como os fatores genéticos, ambientais e imunológicos já descobertos articulam-se, causando a doença. Quais eventos ocorrem primeiro, quais são mais importantes e em que medida os processos diferem em cada pessoa? As pistas sugerem pelo menos um cenário parcial de como a doença poderia, tipicamente, desenvolver-se.
A idéia básica é que suscetibilidade genética e influências ambientais podem compartilhar a responsabilidade pela falha no funcionamento do sistema imunológico - mais especificamente, na sinalização dentro de linfócitos e, talvez, no interior de outras células do sistema, como as responsáveis pela remoção de células mortas e de detritos. Uma sinalização defeituosa, por sua vez, resulta em falhas da autotolerância, em morte acelerada de linfócitos e no descarte imperfeito de células apoptóticas e dos auto-antígenos que elas liberam. Disponíveis em abundância à supervisão imunológica desequilibrada, os antígenos, então, orientam o sistema imunológico, de forma errônea, induzindo-o a atacar o próprio corpo. Existem medicamentos contra lúpus, mas até agora o foco tem sido atenuar as respostas do sistema imune como um todo. Em vez de visar eventos específicos, eles dessensibilizam as defesas gerais do corpo contra doenças infecciosas. Corticosteróides, por exemplo, reduzem inflamações ao custo de intensificar o risco de infecções. O desafio é projetar remédios que impeçam ataques auto-imunes sem afetar muito a capacidade do organismo de se defender contra infecções. Para compreender a lógica do que está sendo testado, é importante entender como as células T auxiliares favorecem a transformação de células B em vigorosas produtoras de anticorpos .
Em primeiro lugar, as auxiliares precisam ser ativadas, o que ocorre mediante interações com as células apresentadoras de antígenos profissionais (como macrófagos e células dendríticas). Essas células ingerem bactérias, células mortas e detritos, picotam-nos, juntam os fragmentos formando moléculas maiores (MHC da classe II) e exibem os complexos MHC-antígenos resultantes na superfície da célula. Caso o receptor em uma célula T auxiliar reconheça um complexo e se ligue a ele, essa vinculação envia um sinal específico de antígeno para a célula T. Se, simultaneamente, uma projeção de uma célula T se liga à molécula parceira B7 na célula apresentadora de antígenos, esse vínculo enviará um sinal independente de antígenos, ou co-estimulatório, para o interior da célula T. Após receber ambas as mensagens, a célula T vai buscar as células B e produzirá ou exibirá moléculas necessárias para ativá-las.
As células B exibem fragmentos de material ingerido em moléculas de MHC da classe II. Se uma célula T auxiliar ativada se ligar através de seu receptor a um complexo desse tipo em uma célula B, e se as células T e B se sinalizarem mutuamente através de moléculas co-estimulatórias, a célula B exibirá receptores para citocinas. Essas pequenas proteínas são secretadas por células T auxiliares ativadas e induzem a célula B a proliferar e maturar, convertendo-se em uma célula plasmática, que emite anticorpos que visam o mesmo antígeno reconhecido pelas células B e T acopladas.
Naturalmente, qualquer resposta imunológica se desliga após o perigo passar. Depois que uma célula apresentadora de antígenos ativa uma célula T auxiliar, a célula T também começa a exibir uma "chave-desliga" denominada CTLA-4. Essa molécula se liga tão avidamente a moléculas B7 em células apresentadoras de antígenos que impede a evolução das células T auxiliares e, em conseqüência, a resposta de células B.
Uma abordagem experimental ao tratamento do lúpus imita essa etapa de desligamento, enviando o CTLA-4 para recobrir as moléculas B7. Em ratos propensos ao lúpus, esse método previne que doenças renais progridam e prolonga a vida. A substância começa a ser testada em humanos.
A segunda abordagem tenta impedir a sinalização entre as células T auxiliares e B. A molécula de uma célula T que se liga a uma célula B para enviar o sinal co-estimulatório para o interior desta é denominada CD154. Pacientes com lúpus exibem uma produção maior dessa molécula, mas, em ratos propensos à doença, anticorpos projetados para se ligarem à CD154 bloqueiam a ativação da célula B, preservam a função renal e prolongam a vida. Até agora, os testes em humanos com várias versões de anticorpos anti-CD154 resultaram em uma mescla de boas e más notícias. Um deles reduziu significativamente a presença de auto-anticorpos no sangue, de proteína na urina e de alguns sintomas, mas houve formação, em grau acima do aceitável, de coágulos de sangue. Outra versão não incrementou os casos de trombose, mas produziu resultados fracos. Por isso, ninguém sabe se essa abordagem terapêutica terá sucesso.
A terceira estratégia é interferir na atividade da célula B de outra maneira. A citocina Baff, fator secretado por células do sistema imunológico, promove a sobrevivência de células após se ligar a células B. Essa molécula implica diversas doenças auto-imunes, inclusive lúpus - ratos geneticamente modificados para superproduzir Baff ou um de seus três receptores em células B desenvolvem sinais de doença auto-imune, e a Baff parece superabundante tanto em ratos propensos ao lúpus como em pacientes humanos. Teoricamente, impedir que a Baff se ligue a seus receptores deveria minimizar a síntese de anticorpos. Estudos com animais e humanos corroboram essa noção. Em ratos, um receptor chamariz circulante, projetado para absorver Baff antes que ela encontre seus verdadeiros receptores, abranda o lúpus e prolonga a sobrevivência. Estão em andamento testes com seres humanos.
Também poderá ser útil visar outras citocinas. Níveis elevados de interleucina-10 e quantidades deprimidas de fator de crescimento transformador do tipo beta estão entre as mais importantes anomalias envolvendo a citocina reportadas em casos de lúpus. Ratos propensos à doença parecem beneficiar-se de tratamentos que bloqueiam a primeira ou intensificam o segundo. Pesquisadores também estão trabalhando no desenvolvimento de terapias visando diminuir o número de células B. Um agente denominado rituximab, que remove as células B de circulação antes que elas secretem anticorpos, revelou-se promissor nos testes iniciais em pacientes com lúpus sistêmico.
Outras terapias envolvem moléculas projetadas para bloquear a produção de auto-anticorpos anti-DNA ou para fazer com que esses anticorpos se liguem a compostos chamarizes que os aprisionariam e provocariam sua degradação. Um exemplo desse tipo de chamariz é um complexo formado por quatro curtos filamentos de DNA acoplados a uma espinha dorsal inerte. Embora essa idéia seja intrigante, devo admitir que os efeitos de introduzir esses chamarizes tendem a ser complexos.
Algumas citocinas podem ser úteis como terapias, mas remédios à base de proteínas podem ficar comprometidos pela prontidão com que o organismo degrada proteínas circulantes. Para contornar o problema, pesquisadores estão considerando terapias genéticas, que proporcionariam às células a capacidade de produzir, elas mesmas, proteínas úteis. Já se sabe que o fator de crescimento transformador do tipo beta codificador de DNA é eficaz no tratamento de lúpus em ratos, porém poucos testes foram realizados em humanos para prever quão útil será a técnica. Além disso, os cientistas ainda enfrentam dificuldades para aperfeiçoar técnicas de terapia genética em geral.
Enquanto alguns perseguem novas formas de tratamento, outros continuam a sondar os enigmas centrais do lúpus. O que causa a sinalização aberrante em células imunes? E como, precisamente, esse desarranjo de sinalização resulta em auto-imunidade? As respostas podem ser cruciais para desarmarmos os ataques errôneos do organismo contra si próprio.
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