Papel das proteínas Nod na modulação da resposta imune nas doenças periodontais

Souza, João Antônio Chaves de

As interações microrganismo-hospedeiro se iniciam pela detecção de padrões moleculares associados a microrganismos (MAMPs) por receptores semelhantes à Toll (TLR) e por proteínas com domínio de ligação à nucleotídeos e oligomerização (Nod) na resposta imune inata. No entanto, como a cavidade bucal saudável é continuamente colonizada por microrganismos não patogênicos que também apresentam MAMPs, deve haver um mecanismo endógeno de regulação negativa da resposta do hospedeiro para evitar uma resposta exagerada e desnecessária com consequências negativas ao hospedeiro. Os mecanismos associados à distinção de microrganismos comensais e patogênicos na mucosa bucal são ainda pouco compreendidos. As proteínas Nod foram inicialmente descritas como ‘TLRs intracelulares’ capazes de reconhecer MAMPs no citosol; no entanto, estudos in vitro indicam que Nod têm papel relevante na regulação da expressão de RANKL e OPG induzidas por antígenos microbianos, bem como na modulação da atividade de vias de sinalização intracelular associadas à expressão de citocinas diretamente relacionadas à regulação do turnover do tecido ósseo. Devido à escassez de informações sobre o papel das proteínas Nod na modulação das interações microrganismo-hospedeiro na mucosa oral e com base nestas informações, nossa hipótese é que as proteínas Nod tem um papel relevante na modulação da reação inflamatória e suas consequências, incluindo a reabsorção do osso alveolar. Para testar esta hipótese, os objetivos específicos propostos foram: avaliar em camundongos knockout para Nod1, Nod2 ou Rip2, através de microtomografia computadorizada e avaliações histológicas descritivas, estereométricas e imunohistoquímicas (TRAP), o papel das proteínas Nod na inflamação e reabsorção óssea associadas à doença periodontal experimental induzida por bactérias inativadas por calor. A influência das proteínas Nod nas redes de citocinas e na sinalização intracelular associadas com a doença periodontal foi determinada in vitro em culturas primárias de macrófagos através de ensaios baseados nas plataformas ELISA e PCR em tempo real. Nossos resultados mostraram que, enquanto que nos camundongos Nod1 KO a reabsorção óssea alveolar e o número de osteoclastos aumentou significantemente, a deleção de Nod2 causou efeito contrário, diminuindo a reabsorção óssea. Os resultados in vitro foram correspondentes com os dados in vivo no caso de Nod2 (qPCR array, ELISA citocinas e vias de sinalização) e distintos no caso Nod1 (ELISA citocinas e vias de sinalização). Estes resultados demonstram que as proteínas Nod tem papel relevante na modulação das interações bactéria-hospedeiro associadas à doença periodontal induzida por bactérias inativadas por calor. Enquanto Nod1 parece exercer papel protetor na inflamação e reabsorção óssea, Nod2 atua como amplificador da resposta do hospedeiro

Recognition of pathogenic bacteria by the host is initially mediated by the innate immune response through detection of microbe-associated molecular pattern (MAMPs) by Toll-like receptors (TLR) and Nucleotide-oligomerization domain (Nod) proteins. Since the oral cavity, as well as other mucosal surfaces, is continuously colonized with non-pathogenic bacteria that also present MAMPs, there has to be an endogenous negative regulatory mechanism in place to prevent an overt host response with deleterious consequences. Specifically in the oral mucosa, it is not clear how the immune system is able to quickly distinguish between commensal and pathogenic bacteria and tailor the host response. Nod proteins were initially described as ‘intracellular TLRs’ that recognize MAMPs associated with bacteria invading the cytosol; however these proteins have been shown to modulate the activation of various signaling pathways involved in the expression of inflammatory genes, including MAPK and NF-κB in concert with TLR stimulation. There is paucity of information on the in vivo role of Nod proteins in the modulation of host-microbe interactions in the oral mucosa. Based on this information, our hypothesis is that Nod proteins play an important role in the modulation of the inflammatory reaction associated with periodontal diseases and its consequences, including alveolar bone resorption. To test this hypothesis, we propose the following specific aims: Assess the role of Nod proteins in the inflammation and bone resorption in experimentally-induced periodontal disease. Describe the influence of Nod proteins on the cytokine and signaling networks associated with periodontal disease