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Journal Club 03

FADD e Caspase-8 regulam a homeostase intestinal e a resposta inflamatória  via controle da morte celular de células epiteliais intestinais mediada por GSDMD e MLKL

Journal Club  19.08.2020 – Apresentadoras: Tamara Silva Rodrigues e Fernanda Mesquita de Souza
Editado por Vânia Bonato e Fausto Almeida

Quando intacta, a barreira epitelial atua na prevenção de doenças intestinais. Os mecanismos que regulam a morte ou a sobrevivência de células epiteliais são críticos para a homeostase e para patogênese associadas com doenças inflamatórias intestinais.

Em 2011, Welz e colaboradores mostraram que animais deficientes para FADD (Fas-associated death domain– uma proteína adaptadora que recruta caspase 8 e induz apoptose downstream dos receptores TFNR e Fas) em células epiteliais intestinais desenvolveram colite inflamatória crônica e ileíte acompanhada de perda de células de Paneth, que são células que exercem a função de secretar peptídeos antimicrobianos na cripta intestinal. No mesmo ano, Gunter e colaboradores mostraram que knockouts condicionais para caspase 8 em células epiteliais intestinais (Casp IEC-KO) também desenvolviam ileíte e perda de células de Paneth. Por outro lado, a deficiência conjunta de RIPK3 (Receptor Interacting Serine/Threonine Kinase 3 – uma proteína central na indução de necroptose) e FADD foi capaz de manter a homeostase intestinal e prevenir o desenvolvimento de ileíte e colite nesses animais. Similarmente, a deficiência de RIPK3 em animais deficientes para caspase 8 preveniu o desenvolvimento de ileíte nesses animais.

A partir desses resultados, Schwarzer e colaboradores, buscaram entender os mecanismos que desencadeiam inflamação intestinal em animais Fadd IEC-KO e Casp IEC-KO, assim como a participação da morte por necroptose, que é dependente de MLKL, nesse processo. Inicialmente, os autores mostraram que a sinalização mediada pelas proteínas ZBP1 e TICAM 1, além da sinalização mediada por TNFR1, participava da ativação de RIPK3 e assim, também eram capazes de desencadear a morte de células epiteliais intestinais por necroptose e,  consequentemente levar ao desenvolvimento da colite e da ileíte.  Com base nesses resultados, os próximos experimentos focaram em evidenciar a participação de RIPK3 e MLKL no desenvolvimento da colite e ileíte. A ausência de RIPK3 e MLKL em células epiteliais de animais Fadd IEC-KO ou Casp8 IEC-KO foram determinantes para impedir o desenvolvimento de colite, porém não da ileíte, condição ausente somente em animais Casp 8 IEC-KO Mlkl-/-, sugerindo que havia participação de outros mecanismos independentes de MLKL determinantes para o desenvolvimento da ileíte em animais Fadd IEC-KO Mlkl-/-. Com base no aumento da marcação para caspase 8 clivada no corte histológico do íleo, e baseados na evidência de que os animais Casp 8 IEC-KO Mlkl-/- não desenvolviam a doença, os autores questionaram se a caspase 8 poderia contribuir positivamente para o desenvolvimento da ileíte, o que foi comprovado pelo uso de animais Fadd IEC-KO Casp8 IEC-KO Mlkl-/-.  O mesmo fenômeno também foi observado na presença de MLKL, sugerindo que a caspase 8 atua no desenvolvimento da ileíte.

Sabendo que a caspase-8 é capaz de mediar morte dependente de gasdermina, animais Fadd IEC-KO Mlkl-/-  Gsdms-/- foram gerados, resultando na redução do desenvolvimento de ileíte quando comparados a animais Fadd IEC-KO Mlkl-/- .

Em resumo, os autores mostraram a participação de ZBP1, TICAM-1, juntamente com TNFR1 no desenvolvimento da doença inflamatória intestinal em um processo dependente de MLKL para colite e ileíte e, ainda a participação da morte dependente de gasdermina para o desenvolvimento da ileíte.

 

Referências

Welz, P.S., Wullaert, A., Vlantis, K., Kondylis, V., Ferna´ ndez-Majada, V., Ermolaeva, M., Kirsch, P., Sterner-Kock, A., van Loo, G., and Pasparakis, M. (2011). FADD prevents RIP3-mediated epithelial cell necrosis and chronic intestinal inflammation. Nature 477, 330–334.

Gunther, C., Martini, E., Wittkopf, N., Amann, K., Weigmann, B., Neumann, H., Waldner, M.J., Hedrick, S.M., Tenzer, S., Neurath, M.F., and Becker, C. (2011). Caspase-8 regulates TNF-a-induced epithelial necroptosis and terminal ileitis. Nature 477, 335–339.