A detecção imunológica de alérgenos alimentares promove comportamento de evitação

Dec 03, 2023

Natureza (2023)Cite este artigo

11 mil acessos

1 Citações

250 Altmétrico

Detalhes das métricas

Além da sua função canônica de proteção contra patógenos, o sistema imunológico também pode alterar o comportamento1,2. O escopo e os mecanismos das modificações comportamentais pelo sistema imunológico ainda não são bem compreendidos. Aqui, usando modelos de alergia alimentar em camundongos, mostramos que a sensibilização alérgica impulsiona o comportamento de evitação específico do antígeno. A ingestão de alérgenos ativa áreas cerebrais envolvidas na resposta a estímulos aversivos, incluindo o núcleo do trato solitário, o núcleo parabraquial e a amígdala central. Evitar alérgenos requer anticorpos imunoglobulina E (IgE) e mastócitos, mas precede o desenvolvimento de inflamação alérgica intestinal. A capacidade da IgE específica do alérgeno e dos mastócitos para promover a evitação requer leucotrienos cisteinílicos e fator de crescimento e diferenciação 15. Finalmente, uma comparação das cepas de camundongos C57BL/6 e BALB/c revelou um forte efeito da base genética no comportamento de evitação. Estas descobertas apontam, portanto, para modificações comportamentais específicas do antígeno que provavelmente evoluíram para promover a seleção de nichos para evitar ambientes desfavoráveis.

As alergias são uma classe de doenças inflamatórias cuja prevalência aumentou nas últimas décadas3. As doenças alérgicas como a dermatite atópica, as alergias alimentares, a asma e as hipersensibilidades a medicamentos parecem estar diretamente ligadas à industrialização e aos estilos de vida urbanos4. Os papéis fisiológicos destas respostas alérgicas, no entanto, permanecem enigmáticos. A imunidade tipo 2, que inclui células T auxiliares 2, anticorpos IgE e células imunes inatas (por exemplo, mastócitos, eosinófilos e células linfóides inatas tipo 2), medeia as respostas alérgicas. Quando crônicas ou excessivas, as respostas alérgicas tornam-se prejudiciais e potencialmente letais5. As respostas alérgicas parecem ter um papel importante na defesa do hospedeiro contra substâncias nocivas, incluindo venenos, fluidos hematófagos, xenobióticos e irritantes6,7,8,9,10. Na verdade, uma característica comum das respostas alérgicas é a exacerbação dos reflexos neuronais defensivos, como espirros, comichão e vómitos, que expelem substâncias nocivas do corpo11. Além desses reflexos, foi demonstrado que o comportamento de evitação é induzido nas respostas alérgicas12,13,14, o que sugere que a imunidade tipo 2 pode limitar a exposição a estímulos prejudiciais, agindo como uma estratégia de defesa eficiente para prevenir danos maiores. No entanto, os mecanismos pelos quais as respostas do tipo 2 promovem resultados comportamentais ainda não foram estabelecidos.

Para examinar o efeito da sensibilização alérgica no comportamento de evitação, sensibilizamos camundongos com injeções subcutâneas de ovalbumina (OVA) e o adjuvante hidróxido de alumínio (alúmen) nos dias 0 e 7 (Fig. 1a). Os ratos de controle receberam alúmen sem OVA. Os ratos foram então aclimatados em gaiolas equipadas com dois lickômetros (ou seja, bicos que detectam lambidas automaticamente) conectados a garrafas de água. Durante o período de aclimatação, os ratos não mostraram preferência lateral (Extended Data Fig. 1a, b). Após a aclimatação, trocamos aleatoriamente o conteúdo de um dos frascos para uma solução de OVA e observamos que os ratos controle mostraram uma preferência aumentada pela solução de OVA em comparação com a água (Fig. 1b e Dados Estendidos Fig. 1c), sugerindo que OVA é apetitoso para ratos. Em contraste, os ratos sensibilizados diminuíram a preferência pela solução OVA de uma maneira dependente da dose (Fig. 1b, c e Dados Estendidos Fig. 1d, e). A análise do número total de lambidas indica que os controles aproximadamente dobram seu consumo quando o OVA é oferecido em comparação com a água basal, enquanto os camundongos sensibilizados mantêm o mesmo número total de lambidas (Dados Estendidos Fig. 1f), sugerindo algum mecanismo regulado para diluir a concentração de alérgeno aumentando a ingestão de água. A diminuição da preferência por OVA, aqui referida como comportamento de evitação, por camundongos sensibilizados ocorreu dentro de 10 minutos após o fornecimento dos frascos de teste (Extended Data Fig. 1g) e persistiu no segundo dia do teste, apesar dos lados dos frascos terem sido trocados (Fig. 1d) . Notavelmente, evitar a solução de OVA persistiu por pelo menos 48 semanas após a sensibilização alérgica (Fig. 1e) e foi específico para OVA, já que camundongos controle e sensibilizados mostraram preferência comparável a uma solução contendo albumina sérica bovina (Fig. 1f). Em seguida, descobrimos que o membro 5 da subfamília M do canal catiônico do potencial receptor transitório (TRPM5), necessário para a transdução do sabor em células quimiossensoriais, era dispensável para o desenvolvimento do comportamento de evitação (Extended Data Fig. 1h). Finalmente, a sensibilização alérgica ao OVA com toxina oral da cólera, um adjuvante conhecido por induzir fortes respostas imunes humorais, mas não celulares, em modelos de alergia, também promoveu a evitação do OVA (Extended Data Fig. 1i, j). Estes resultados indicam que a imunização parenteral contra uma proteína pode gerar evitação específica de alimentos, o que é consistente com observações anteriores, com a exceção de que não adicionamos sacarose à solução de OVA para minimizar os efeitos comportamentais e metabólicos.