O ferro alimenta as células imunológicas – e isso pode piorar a asma

Você provavelmente já ouviu falar que é possível obter ferro comendo espinafre e bife. Você também deve saber que é um mineral essencial que é um componente importante da hemoglobina, a proteína dos glóbulos vermelhos que transporta oxigênio dos pulmões para todas as partes do corpo.

Uma função importante menos conhecida do ferro é o seu papel na geração de energia para certas células do sistema imunológico.

Em um estudo recentemente publicado de nosso laboratório, descobrimos que bloquear ou limitar a entrada de ferro nas células imunológicas poderia potencialmente melhorar os sintomas de uma asma induzida por alérgenos. Ataque.

Células imunológicas que precisam de ferro

Durante um ataque de asma, alérgenos inofensivos ativam células imunológicas nos pulmões chamadas ILC2s (células linfóides intrínsecas tipo 2). Isso leva à sua proliferação e à liberação de grandes quantidades de citocinas – mensageiros que as células imunológicas usam para se comunicar e causa inflamação indesejada. O resultado são sintomas como tosse e chiado no peito, que fazem com que suas vias respiratórias pareçam comprimidas.

Para avaliar o papel do ferro na função da ILC2 no pulmão, realizamos uma série de experimentos com ILC2 em laboratório. Em seguida, confirmamos nossas descobertas em camundongos com asma alérgica e em pacientes com graus variados de gravidade da asma.

Resultados experimentais

Primeiro, descobrimos que os ILC2 usam uma proteína chamada receptor 1 de transferrina (TfR1) para absorver ferro. Quando bloqueamos essa proteína no momento da ativação do ILC2, as células não conseguiram usar o ferro e não conseguiram mais proliferar e causar inflamação com a mesma eficiência de antes.

Em seguida, usamos um produto químico chamado quelante de ferro para evitar que o ILC2 usasse ferro. Os quelantes de ferro são semelhantes aos superímãs de ferro e são usados clinicamente para tratar condições em que há muito ferro no corpo.

Quando privamos os ILC2 de ferro usando um quelante, as células foram forçadas a mudar seu metabolismo e mudar para um modo diferente de produção de energia, semelhante a transformar um carro esportivo em uma bicicleta. As células não eram mais tão eficazes em causar inflamação nos pulmões.

Em seguida, limitamos o ferro celular em camundongos com vias aéreas sensíveis devido à atividade da ILC2. Fizemos isso de três maneiras diferentes: inibindo o TfR1, adicionando um quelante de ferro ou induzindo baixos níveis de ferro total usando uma proteína sintética chamada mini-hepcidina. Cada um desses métodos ajudou a reduzir a hiperresponsividade das vias aéreas em camundongos, o que na verdade reduziu a gravidade dos sintomas da asma.

Finalmente, estudamos células de pacientes com asma. Notamos algo interessante: quanto mais proteína TfR1 nas células ILC2, piores eram os sintomas da asma. Em outras palavras, o ferro desempenhou um papel importante na gravidade da asma. O bloqueio de TfR1 e o tratamento com quelante de ferro reduziram a proliferação de ILC2 e a produção de citocinas, sugerindo que nossos resultados em camundongos são aplicáveis a células humanas. Isso significa que podemos transferir esses resultados do laboratório para os ensaios clínicos o mais rápido possível.

Terapia com ferro para asma

O ferro é como um maestro de orquestra, dizendo às células imunológicas como o ILC2 como se comportar durante um ataque de asma. Sem ferro suficiente, essas células não podem causar tantos problemas, o que pode significar menos sintomas de asma.

Em seguida, estamos trabalhando para atingir as células imunológicas de um paciente durante um ataque de asma. Se conseguirmos reduzir a quantidade de ferro disponível para os ILC2s sem esgotar os níveis globais de ferro no organismo, isso poderá levar a novas terapias para a asma que abordem a causa subjacente da doença, e não apenas os seus sintomas. Os tratamentos disponíveis podem controlar os sintomas para manter os pacientes vivos, mas não curam a doença. As terapias relacionadas ao ferro podem oferecer uma solução melhor para pacientes com asma.

Nossa descoberta não se aplica apenas à asma. Isto poderia ser um divisor de águas para outras doenças que envolvem ILC2s, como eczema e diabetes tipo 2. Quem imaginaria que o ferro poderia ser tão importante para o seu sistema imunológico?

Os resultados do trabalho são descritos detalhadamente em artigo publicado na revista The Conversation.