A proteína interleucina-3 astrocítica programa a micróglia, um tipo de célula imunológica do cérebro, e limita a doença de Alzheimer

Estudo encontrou um sinal¹ protetor entre as células² de suporte do cérebro³ na doença de Alzheimer⁴. Em um modelo de camundongo com doença de Alzheimer⁴, a proteína interleucina-3 liberada por células² chamadas astrócitos⁵ ativa a micróglia, as células² imunológicas do cérebro³. Estas então agrupam-se em torno de agregados de proteínas⁶ associados à doença e ajudam a eliminá-los.

A sinalização imunológica associada à inflamação⁷ às vezes é considerada uma coisa a ser evitada. No entanto, a sinalização imunológica também pode ser protetora, suprimindo os danos e os microrganismos causadores de doenças (patógenos). No cérebro³, vários tipos de células² trabalham juntos para manter a saúde⁸ cerebral, mediar as respostas inflamatórias e otimizar a função das principais células² de produção, os neurônios⁹.

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Escrevendo na revista Nature, McAlpine et al. descobriram um eixo de sinalização entre dois desses tipos de células² cerebrais, astrócitos⁵ e micróglia. Eles demonstram que essa sinalização, mediada pela proteína imune interleucina-3 (IL-3), limita a progressão da doença e a disfunção cerebral em um modelo de doença de Alzheimer⁴.

A doença de Alzheimer⁴ (DA) é uma doença neurodegenerativa devastadora e prevalente que leva à perda de células² cerebrais e das conexões sinápticas entre as células² neuronais, resultando em declínio cognitivo¹¹ progressivo. Uma marca registrada da DA é a presença de agregados de diferentes proteínas⁶ associadas à doença no cérebro³: isto é, placas¹² constituídas pela proteína β-amiloide (Aβ) e emaranhados neurofibrilares¹³ constituídos pela proteína tau.

Normalmente, os astrócitos⁵ e a micróglia ajudam a manter a saúde⁸ e função neuronal, limpando detritos, reciclando moléculas de neurotransmissores e apoiando a comunicação através das sinapses. No cérebro³ de uma pessoa com DA, os astrócitos⁵ e a micróglia são ativados, produzem moléculas inflamatórias e agregam-se ao redor das placas¹² de proteína. Esta agregação microglial pode ser protetora, evitando que a proteína Aβ solta (solúvel) se difunda por todo o cérebro³.

No entanto, os sinais¹⁴ que coordenam as funções da micróglia não são totalmente compreendidos. Neste estudo, McAlpine et al. mostram que a citocina¹⁵ IL-3 produzida por astrócitos⁵ é um desses sinais¹⁴ e que desempenha um papel central em um modelo de DA.

No artigo, os pesquisadores abordam como a comunicação dentro do ecossistema de células gliais¹⁶ é essencial para a saúde⁸ neuronal e cerebral. A influência das células gliais¹⁶ no acúmulo e eliminação de β-amiloide e tau neurofibrilar nos cérebros de indivíduos com doença de Alzheimer⁴ é mal compreendida, apesar da crescente consciência de que essas são interações terapeuticamente importantes.

Na pesquisa, foi demonstrado, em humanos e camundongos, que a interleucina-3 proveniente de astrócitos⁵ programa a micróglia para melhorar a patologia¹⁷ da DA.

Após o reconhecimento dos depósitos de Aβ, a microglia aumenta sua expressão de IL-3Rα – o receptor específico para IL-3 (também conhecido como CD123) – tornando-os responsivos à IL-3. Os astrócitos⁵ produzem constitutivamente IL-3, que elicia a programação transcricional, morfológica e funcional da microglia para dotá-los de um programa de resposta imune aguda, motilidade aprimorada e a capacidade de agrupar e eliminar agregados de Aβ e tau.

Essas mudanças restringem a patologia¹⁷ da doença de Alzheimer⁴ e o declínio cognitivo¹¹.

Dessa forma, essas descobertas identificam a IL-3 como um mediador-chave da comunicação astrócito-microglia e um nó para intervenção terapêutica¹⁸ na doença de Alzheimer⁴.

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Fonte: Nature, publicação em 14 de julho de 2021.