Autores: Gabriel Victor Lucena da Silva e Paulo Henrique do Prado Almeida
Editado por Vânia Bonato
Referência: ZHOU, Dingxi et al. Mapping autophagosome contents identifies interleukin-7 receptor-α as a key cargo modulating CD4+ T cell proliferation. Nature communications, v. 13, n. 5174, (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-32718-x.
Texto elaborado por estudantes do Programa de Pós-Graduação em Imunologia Básica e Aplicada (PPG-IBA – FMRP-USP). O texto representa um dos requisitos para a avaliação dos estudantes de doutorado cursando a disciplina Journal Club
A autofagia é uma via catabólica evolutivamente conservada que medeia a degradação de componentes celulares. Desempenha papel essencial na diferenciação, homeostase e renovação de muitos leucócitos. As células T CD4+ orquestram respostas imunes humorais e citotóxicas. Sabe-se que a proliferação de células T CD4+ depende da autofagia, porém a carga autofagossômica envolvida ainda não havia sido identificada.
Neste estudo, Zhou e colaboradores criaram um modelo de camundongo transgênico, para permitir o mapeamento direto do conteúdo proteico de autofagossomos em células primárias por uma técnica denominada biotinilação de proximidade. Inicialmente, os autores investigaram como era a proliferação celular de células T CD4+ deficientes em autofagia. Foi utilizado um modelo de camundongo deletando condicionalmente Atg7, um gene chave da autofagia, em linfócitos T CD4+ e T CD8+ (TAtg7−/−). A formação de células T efetoras CD4+ foi drasticamente afetada em dois modelos de exposição a antígenos, um no qual os animais foram expostos ao desafio com citomegalovírus murino ou ao adenovírus recombinante com ovalbumina). Os autores mostraram que em ambas as condições, as células T CD4+ deficientes em autofagia apresentam proliferação retardada. Em seguida, buscaram identificar as proteínas que seriam seletivamente degradadas pela autofagia, usando marcação de proximidade. Para isso, desenvolveram um modelo de camundongo baseado na técnica de biotinilação de proximidade, e um camundongo transgênico, AP2-LC3B.
Como esperado, a forma conjugada com lipídio de LC3B-AP2 (LC3B-II-AP2) e LC3B-II não fundida se acumularam quando as células foram tratadas com bafilomicina A1 (BafA1), um inibidor que previne a degradação lisossomal de LC3 em autofagossomos. No geral, esses resultados indicam a correta localização das proteínas LC3B-AP2 nos autofagossomos. Além disso, este modelo animal foi confiável para ser usado como ferramenta para identificar especificamente cargas autofagossômicas. Os autores investigaram onde poderia estar localizado o IL7Rα e se o mesmo poderia ser
degradado.
Os autores ativaram células T CD4+ in vitro por 3 dias, usando Dynabeads contra CD3/CD28, antes de realizar a marcação de proximidade. Após análise de bioinformática e filtragem das proteínas associadas à autofagia celular, descreveram que IL-7Rα era detectado em vesículas contendo LC3 em células T CD4+ ativadas e que IL-7Rα era degradado via autofagia em células T CD4+. Além disso, foi observado que o acúmulo de IL-7Rα nas células T-Atg7 −/− CD4+ era devido à autofagia prejudicada, sugerindo que IL-7Rα é degradado por autofagia clássica. Portanto, foi descartada a possibilidade de que o acúmulo de IL-7Rα na superfície fosse devido à internalização prejudicada.
Por fim, os autores investigaram se o excesso de IL-7Rα na superfície de células T deficientes em autofagia poderia afetar a cascata de sinalização de IL-2R. Descreveram que a formação do complexo IL-2R na sinapse imunológica foi de fato prejudicada em células T CD4+ deficientes em autofagia. Além disso, a autofagia desempenha papel fundamental, promovendo a ativação de células T CD4+, degradando IL-7Rα, liberando a porção γc (IL-2R e IL-7R compartilham esta mesma cadeia ligada a seus receptores) para que tenha a montagem do IL-2R de alta afinidade, promovendo produção de IL-2 e consequentemente, expansão clonal de células T CD4+. No geral, é provável que a autofagia seja necessária para degradar seletivamente um espectro de moléculas em diferentes pontos de tempo para suspender o freio na proliferação de células T, que é finamente ajustada por várias vias de sinalização.
Destaques:
- Células T CD4+ deficientes em autofagia apresentam proliferação retardada.
- IL-7Rα é degradado em um compartimento LC3B durante a ativação das células T.
- O IL-7Rα foi de fato localizado no compartimento autofagossômico.
- O acúmulo de IL-7Rα nas células Atg7−/− CD4+ T ocorre devido à autofagia prejudicada.
- A autofagia desempenha um papel fundamental na ativação de células CD4+ T, degradando
- IL-7Rα, que libera γc e promove sua montagem em IL-2R de alta afinidade.
