Como uma aranha capturando sua presa, as células do nosso sistema imunológico cooperam para capturar e "comer" bactanãrias.

O mecanismo antibacteriano recanãm-identificado, relatado em 10 de setembro na Science Advances , pode inspirar novas estratanãgias para combater o Staphylococcus aureus (staph) e outros patógenos bacterianos extracelulares.

Era sabido que os neutra³filos - células imunola³gicas de primeira resposta que migram para os locais de infecção - podem se autodestruir e liberar seu conteaºdo de protea­na e DNA para gerar armadilhas extracelulares de neutra³filos (NETs). Agora, os pesquisadores da Vanderbilt liderados pelo colega de pa³s-doutorado Andrew Monteith, Ph.D., descobriram que os TNEs aumentam o poder de morte bacteriana de outro tipo de canãlula imunola³gica: macra³fagos.

"Os neutra³filos produzem as teias de aranha que imobilizam as bactanãrias , e os macra³fagos são as aranhas que engolfam e matam as bactanãrias", disse Eric Skaar, Ph.D., MPH, Ernest W. Goodpasture Professor de Patologia, Microbiologia e Imunologia e diretor do Instituto Vanderbilt de Infecção, Imunologia e Inflamação.

As bactanãrias estafilococos - principalmente as formas resistentes a antibia³ticos - são uma das principais causas de infecções hospitalares, doenças carda­acas infecciosas e infecções formadoras de pus na pele e nos tecidos moles.

Neutra³filos e macra³fagos são células fagoca­ticas conhecidas por ingerir bactanãrias e produzir pepta­deos antimicrobianos, espanãcies reativas de oxigaªnio e outras enzimas para combater infecções. A geração NET (NETose), considerada uma forma de morte celular programada, éuma estratanãgia antibacteriana neutra³fila descoberta mais recentemente, disse Skaar. O DNA de neutra³filos liberado cria uma armadilha adesiva que também écravejada de pepta­deos antimicrobianos.

Monteith e colegas usaram neutra³filos que sofrem aumento de NETose em sistemas de modelos animais e in vitro para estudar a função biológica dos NETs. Eles descobriram que o aumento da NETose não proporcionou uma vantagem de matar os neutra³filos isoladamente. Mas quando os macra³fagos estavam presentes, a formação de NET aumentou a atividade antibacteriana dos macra³fagos, aumentando a fagocitose - de bactanãrias estafiloca³cicas presas nos NETs junto com pepta­deos antimicrobianos de neutra³filos.

"Os macra³fagos acabam com não apenas seu pra³prio arsenal antibacteriano, mas também o arsenal antibacteriano dos neutra³filos, todos no mesmo compartimento matando as bactanãrias", disse Skaar.

O aumento da NETose também aumentou a morte de macra³fagos de outros patógenos bacterianos, incluindo Streptococcus pneumoniae e Pseudomonas aeruginosa . Os resultados sugerem que a cooperação neutra³filos / NET-macra³fagos éum mecanismo de defesa imunola³gica amplamente utilizado.

Os pesquisadores também mostraram que a eliminação de uma enzima staph nuclease que corta o DNA torna as bactanãrias ainda mais sensa­veis a  morte de macra³fagos NET.

"Parece que patógenos extracelulares como o staph desenvolveram nucleases secretadas para que possam abrir caminho para fora desses TNEs - cortar a teia de aranha e escapar", disse Skaar.

O bloqueio da nuclease tornaria os patógenos mais suscetíveis a  morte mediada por NET e pode ser uma boa estratanãgia de tratamento antibacteriano. Este tipo de abordagem "antivirulência" permitiria que células fagoca­ticas e outras células imunola³gicas fizessem seu trabalho e matassem as bactanãrias, disse Skaar.

"Os cientistas estãoentusiasmados com a ideia de estratanãgias antivirulentas, porque sabemos muito sobre os mecanismos de virulência bacteriana e podemos descobrir formas criativas de inibi-los", disse ele. Os esforços farmacaªuticos atuais, no entanto, concentram-se em drogas que matam diretamente as bactanãrias, em vez de atenuar sua virulência.

Monteith, Skaar e colegas continuam a explorar questões de NETose, incluindo como e quando os neutra³filos optam por esta forma de morte celular. Eles também estãointeressados ​​em como as diferenças individuais em NETose - talvez devido a  variação genanãtica ou estados de doença - afetam a infecção. Em pessoas com certas doenças autoimunes, por exemplo, a redução da NETose pode aumentar a suscetibilidade a infecções por estafilococos.

Outros autores do artigo Science Advances incluem Jeanette Miller, Noel Maxwell e Walter Chazin, Ph.D.