Os macacos mostram respostas imunológicas iniciais dramaticamente diferentes em comparação com os macacos

Os pesquisadores estudaram previamente as diferenças na imunidade dos primatas e nas respostas imunes e queriam conduzir uma investigação transcriptômica completa das diferenças na expressão gênica observada após a exposição à estimulação viral e bacteriana.

Macacos e babuínos são frequentemente usados ​​como modelos de pesquisa para estudar doenças imunológicas como a sepse, uma doença inflamatória generalizada desencadeada por uma infecção grave que pode causar danos profundos aos órgãos se não tratada. No entanto, embora apenas pequenas quantidades de certos patógenos sejam necessárias para induzir o choque séptico em humanos, doses muito maiores são necessárias para induzir sintomas semelhantes em alguns de nossos parentes mais próximos, como macacos rhesus ou babuínos.

“Existem enormes diferenças entre as espécies na suscetibilidade a certas doenças infecciosas”, disse o co-autor Luis Barreiro, PhD, professor associado de medicina na UChicago. “Por exemplo, os humanos são muito suscetíveis ao choque séptico causado por certos tipos de bactérias, enquanto alguns macacos africanos e asiáticos são incrivelmente resistentes. Queríamos saber se poderíamos entender quais diferenças imunológicas podem estar subjacentes a essas diferenças na suscetibilidade à doença. “

Para conduzir o estudo, a equipe coordenou com pesquisadores dos Estados Unidos a realização de coletas de sangue idênticas e análises transcricionais em grupos de chimpanzés e humanos, bem como em duas espécies de macacos africanos e asiáticos: macacos rhesus e babuínos-azeitona.

Amostras de sangue foram expostas a lipopolissacarídeo hexaacilado (LPS) ou gardiquimod (GARD), que mimetizam infecções bacterianas e virais, respectivamente. Após um período de exposição de quatro ou 24 horas, os pesquisadores realizaram uma análise do transcriptoma de todo o genoma dos leucócitos dentro das amostras e examinaram as mudanças na expressão gênica após a estimulação.

Os resultados mostraram que os macacos desenvolveram uma resposta precoce muito mais forte e ativaram uma gama mais ampla de moléculas de defesa em resposta a ambos os tipos de estimulação, em comparação com os macacos africanos e asiáticos. Isso indica que, após a exposição precoce a patógenos, os macacos geram uma resposta forte e inespecífica que é cara em termos de gasto de energia e possível dano ao tecido, com a desvantagem de serem mais eficientes em matar esses patógenos.

A diferença na resposta pode ser devido a diferenças na história de vida, de acordo com os pesquisadores. Os macacos, incluindo chimpanzés e humanos, tendem a viver muito mais e são maiores, aumentando o risco de exposição a patógenos ao longo de suas vidas e tornando uma detecção rápida e robusta de patógenos e resposta de eliminação evolutivamente benéfica, apesar dos custos potenciais.

A descoberta de que os macacos africanos e asiáticos mostraram uma resposta muito mais específica em comparação com os macacos foi uma surpresa. “Eu esperava ver uma resposta enorme e amplificada da linhagem do macaco, e a mesma resposta, mas mais maçante em macacos africanos e asiáticos”, disse a co-autora Jessica Brinkworth, PhD, professora assistente de antropologia na Universidade de Illinois Urbana Champaign. “Como se a resposta nos macacos fosse a mesma, só que mais forte. Mas em vez disso, vimos essa especificidade dos genes e as maneiras como as redes foram ativadas, os padrões foram diferentes do que esperávamos.”

Compreender as diferenças e semelhanças na resposta imune inicial é importante tanto para entender a natureza do sistema imune humano quanto para determinar quais organismos modelo podem recapitular com mais precisão a resposta imune humana ao desenvolver drogas e terapias.

“Se vamos falar sobre saúde humana e procurar drogas ou genes que possamos usar para melhorar essa saúde, temos que entender por que esses genes estão em uma espécie e o que eles estão fazendo”, disse Brinkworth. “Isso requer a compreensão da evolução do modelo animal e como ele se compara ao nosso. Este estudo sugere, por exemplo, que os macacos africanos e asiáticos provavelmente não são modelos robustos para certos tipos de sepse porque suas respostas imunológicas não refletem o que acreditamos. ver quando os comparamos a humanos e chimpanzés. “

Fonte da história:

Materiais fornecido por Centro Médico da Universidade de Chicago. Original escrito por Alison Caldwell, PhD. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.