O ferro alimenta as células imunitárias - e pode agravar a asma

Você provavelmente já ouviu falar que pode obter ferro do espinafre e da carne. Você também deve saber que ele é um micronutriente essencial e 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 seu envolvimento na geração de energia para certas células imunológicas.

Em um estudo publicado recentemente em nosso laboratório, descobrimos que bloquear ou limitar o fluxo de ferro nas células imunológicas pode potencialmente aliviar os sintomas de uma crise de asma desencadeada por alérgenos.

Células imunes que requerem ferro

Durante uma crise de asma, alérgenos inofensivos ativam células imunológicas nos pulmões, chamadas ILC2s (células linfoides intrínsecas tipo 2). Isso faz com que elas se multipliquem e liberem grandes quantidades de citocinas, os mensageiros que as células imunológicas usam para se comunicar, causando inflamação indesejada. O resultado são sintomas como tosse e chiado no peito, o que dá a sensação de que as vias aéreas estão obstruídas.

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

Resultados experimentais

Primeiro, descobrimos que as ILC2s usam uma proteína chamada receptor de transferrina 1 (TfR1) para absorver ferro. Quando bloqueamos essa proteína quando as ILC2s foram ativadas, as células não conseguiram usar o ferro e não conseguiram mais se replicar e causar inflamação com a mesma eficácia de antes.

Em seguida, usamos um produto químico chamado quelante de ferro para impedir que a ILC2 utilize ferro. Os quelantes de ferro são como superímãs para o ferro e são usados clinicamente para tratar condições em que há excesso de ferro no corpo.

Quando privamos as ILC2s de ferro com um quelante, as células foram forçadas a alterar seu metabolismo e adotar uma forma diferente de obter energia, como trocar um carro esportivo por 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 do ILC2. Fizemos isso de três maneiras diferentes: inibindo o TfR1, adicionando um quelante de ferro ou induzindo baixos níveis gerais de ferro com uma proteína sintética chamada mini-hepcidina. Cada um desses métodos ajudou a reduzir a hiper-reatividade das vias aéreas nos camundongos, o que, na verdade, reduziu a gravidade dos sintomas de asma.

Por fim, analisamos células de pacientes com asma. Observamos algo interessante: quanto mais proteína TfR1 havia em suas células ILC2, piores eram os sintomas de asma. Em outras palavras, o ferro desempenhou um papel importante na gravidade da asma. O bloqueio da TfR1 e o uso de quelantes de ferro reduziram a proliferação da ILC2 e a produção de citocinas, sugerindo que nossas descobertas em camundongos são aplicáveis a células humanas. Isso significa que podemos transferir essas descobertas do laboratório para os ensaios clínicos o mais rápido possível.

Terapia de Ferro para Asma

O ferro atua como um maestro de orquestra, dizendo às células imunológicas, como a ILC2, como se comportar durante uma crise de asma. Sem ferro suficiente, essas células não conseguem causar tantos problemas, o que pode significar menos sintomas de asma.

Em seguida, estamos trabalhando para atingir as células imunológicas do paciente durante uma crise de asma. Se conseguirmos reduzir a quantidade de ferro disponível para as ILC2s sem esgotar os níveis gerais de ferro no corpo, isso poderá levar a uma nova terapia para asma que aborde a causa subjacente da doença, não apenas os sintomas. Os tratamentos atuais podem controlar os sintomas para manter os pacientes vivos, mas não curam a doença. As terapias à base de ferro podem oferecer uma solução melhor para pacientes com asma.

Nossa descoberta não se aplica apenas à asma. Pode 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 em detalhes em um artigo publicado no periódico The Conversation.