Vania Luiza Deperon Bonato.

Programa semanal de podcast que teve início em 10 de julho de 2020 com o objetivo de divulgar a pesquisa científica realizada por mulheres nas diferentes áreas: biológicas, saúde, humanas e exatas.

O objetivo desse Projeto Jovem Imunologista é aproximar a Universidade da sociedade, levando o conhecimento de noções básicas de imunologia de forma descomplicada e lúdica para estudantes de escola pública do ensino médio. São quatro atividades presenciais na escola com grupos constituídos por alunos e graduação, alunos de mestrado, doutorado e pesquisadores no pós-doutorado, com a supervisão das docentes envolvidas. Os temas discutidos são inflamação, microorganismos, vacinas e alergias. Usamos teatro, jogos e brincadeiras, além das aulas expositivas para abordar os conteúdos selecionados. A última atividade é uma visita à FMRP-USP e aos laboratórios de imunologia com o objetivo de incentivar os alunos às atividades de pré-iniciacão científica e cultivar o objetivo de buscar um curso superior.

Estudar leucócitos e mediadores inflamatórios gerados a partir de doenças pulmonares, que atingem a circulação, e podem atravessar a barreira hematoencefálica causando neuroinflamação e processos de transtornos mentais.

Projeto Temático

Projeto JP

A infecção por 2019-nCoV resulta em pneumonia marcada por intensa inflamação. Ainda não há tratamento específico para a doença COVID 19. O fato de que a infecção por 2019-nCoV causa intensa inflamação patológica mostra que sobreviver à infecção é mais uma questão de tolerar o dano pulmonar (tolerância ao dano) do que propriamente controlar a carga viral (tolerância ao patógeno). Novas perspectivas para o tratamento de pneumonias envolvem as terapias direcionadas ao hospedeiro (Host directed therapies), e devem incluir medidas terapêuticas voltadas aos mecanismos de tolerância ao dano. O dano pulmonar na infecção por 2019-nCoV envolve a destruição de alvéolos pulmonares, como consequência da morte de células epiteliais alveolares infectadas, e a tempestade de citocinas. Comorbidades, como doenças pulmonares crônicas, obesidade, hipertensão, doenças cardiovasculares, entre outras, agravam a infecção causada pelo novo coronavírus. Este projeto tem três objetivos bem definidos: i. estudar o papel da morte de células epiteliais alveolares humanas infectadas por 2019-nCoV, como mediadoras diretas da ativação de macrófagos; ii. analisar o transcriptoma de pacientes com ou sem comorbidades com o propósito de relacionar os achados in vivo e in vitro; iii. estabelecer correlações dos transcritos com as comorbidades. Esses objetivos alinham-se aos objetivos do Projeto Temático sob minha coordenação, visando à investigação de mecanismos que exacerbam a comorbidade asma e pneumonia aguda bacteriana, e a comorbidade diabetes e tuberculose. Ao final do desenvolvimento do projeto, nosso propósito será elencar alvos moleculares a serem investigados como agonistas ou antagonistas farmacológicos em imunoterapias direcionadas para o hospedeiro com COVID-19 com ou sem comorbidades, visando à tolerância ao dano.Este projeto é uma proposta multicêntrica, que resulta da colaboração entre FMRP-USP, FCFRP-USP e Hospital São Paulo de Ribeirão Preto, em um esforço coletivo para compreender melhor a imunopatologia associada à COVID-19. As amostras de sangue periférico de pacientes e de indivíduos do grupo controle serão compartilhadas para a realização de diferentes metodologias e os dados coletados também serão compartilhados, caracterizando uma pesquisa robusta e fortalecendo vínculos de colaboração científica.

Projeto JP

As comorbidades representam um dos fatores relacionados com desenvolvimento de formas mais graves da asma e da tuberculose. Ambas as doenças são imuno-mediadas (imunopatologias), caracterizadas pela exacerbação da inflamação pulmonar, porém, desencadeadas por mecanismos efetores distintos. Os Subprojetos contidos nesta Proposta têm um objetivo claro: determinar mecanismos que exacerbam a inflamação pulmonar, visando à identificação de moléculas ou células que possam representar a busca de alvos imunológicos para o desenvolvimento de terapias inovadoras para as formas mais graves de asma e tuberculose. Para isso usaremos modelos experimentais de asma e pneumonia causada por pneumococo, obesidade e tuberculose, diabetes e tuberculose, que são comorbidades associadas com a imunopatologia de ambas as doenças. Para complementar os estudos pré-clínicos, ensaios com amostras de pacientes com asma ou tuberculose também estão contemplados nesta Proposta com a finalidade de comprovar a existência de correlações entre fatores de risco, como o diagnóstico de diabetes ou a infecção com pneumococo, e os desfechos escolhidos, ou seja, genes associados com a resposta inflamatória. O segundo objetivo claramente definido é a formação de recursos humanos e o desenvolvimento de pesquisa de qualidade com potencial translacional. Desse modo buscamos a capacitação intelectual, ética, científica e crítica para obtenção de resultados inovadores e consistentes que possam repercutir positivamente na difusão da ciência brasileira perante o mundo.

Em nosso laboratório temos utilizado animais que apresentam tanto capacidade diferente de elaborar respostas de padrão Th1 como capacidade distinta de controlar a infecção por M. tuberculosis visando à caracterização de fatores imunológicos e mecanismos envolvidos na regulação da resposta imune. Nossos resultados mostram que animais BALB/c, que não controlam a infecção na fase tardia (70 dias de infecção), apresentavam modulação negativa na produção de IFN-gama e na expressão do receptor para IFN-gama no pulmão, aumento na síntese de IL-10 e na expressão do receptor para essa citocina. Além disso, as células T reguladoras do baço de animais BALB/c infectados foram mais supressoras, causando acentuada diminuição na produção de IFN-gama, do que as células T reguladoras obtidas de animais C57BL/6 infectados. Do contrário, animais C57BL/6 produziam mais IFN-gama e IL-17 e controlavam a infecção na fase tardia. Esse conjunto de dados, que mostra perfil de resposta imune mais associado ao controle da infecção por camundongos C57BL/6, nos levou ao questionamento acerca do papel das células dendríticas na indução da resposta imune adaptativa nessas linhagens de animais. Além do primeiro e segundo sinal para induzir a ativação dos linfócitos, as células dendríticas também fornecem um terceiro sinal, descrito por sua capacidade de direcionar a diferenciação de populações de linfócitos T CD4+ de acordo com as citocinas que secretam ou com os mediadores solúveis encontrados no microambiente. Dessa forma, nossa hipótese de estudo é avaliar se o número e a capacidade funcional de células dendríticas diferem nos animais BALB/c e C57BL/6, além dos animais da linhagem DBA/J2. Consequentemente, também estudaremos se o número e a capacidade funcional dessas células estariam associados com a magnitude diferencial das populações de células Th1, células T reguladoras e células Th17, já observada nos animais infectados (BALB/c e C57BL/6). Em adição, também avaliaremos se o ácido retinóico pode intervir no padrão diferente de resposta imune das linhagens de animais estudadas. O entendimento dos mecanismos que contribuem para progressão ou controle da tuberculose pode incentivar e promover o delineamento do novas estratégias de intervenção profilática ou terapêutica para essa doença. Além disso, esperamos que os dados gerados em decorrência do desenvolvimento desse projeto possam contribuir para o conhecimento mais amplo da patologia gerada pela infecção por M. tuberculosis e na busca por novos marcadores imunológicos que possam servir para predizer infecção latente ou ativa.

Após a exposição repetida a determinado alérgeno, o sistema imune elabora resposta de hipersensibilidade imediata (tipo I) que envolve a participação de anticorpos IgE, mastócitos, basófilos, eosinófilos e linfócitos T CD4+ produtores de IL-4, IL-5 e IL-13. Esses são os principais elementos do sistema imune que caracterizam a resposta alérgica. Animais imunizados com o bacilo Mycobacterium vaccae morto pelo calor foram protegidos contra a indução de resposta alérgica em modelo murino de sensibilização com ovalbumina. A modulação negativa da resposta alérgica também foi descrita em alguns estudos epidemiológicos e experimentais envolvendo o uso da vacina BCG (bacilo de Calmette-Guérin). Em nosso laboratório, temos utilizado antígenos micobacterianos, liberados de modo distinto para o sistema imunológico, para modular negativamente a asma experimental. Além disso, existem estudos mostrando que em determinadas populações há uma relação inversa referente à incidência de tuberculose e da alergia. A tuberculose é também uma doença das vias aéreas, cujo caráter crônico em indivíduos susceptíveis gera intensa inflamação, que resulta em resposta de hipersensibilidade retardada (tipo IV). São elementos importantes da resposta protetora contra tuberculose: macrófagos, células dendríticas, linfócitos T CD4+ e T CD8+ produtores de IFN-g. Neste contexto, temos estudado em modelo de co-inflamação alergia e tuberculose, a interferência de uma doença experimental na progressão da outra e vice-versa. Nossos resultados mostram que independentemente da infecção por Mycobacterium tuberculosis preceder (TB-OVA) ou não (OVA-TB) o protocolo de indução de alergia, a resposta alérgica é modulada negativamente pela infecção. Esse mecanismo de modulação parece ser dependente de IFN-gama. No entanto, a tuberculose progride em animais previamente sensibilizados e desafiados com OVA (OVA-TB), como seria esperado, mas ocorre diminuição no crescimento dos bacilos quando os animais são primeiramente infectados e depois submetidos ao protocolo de alergia (TB-OVA). Desse modo, a proposta de estudo nesse projeto divide-se em duas partes: 1- investigar o papel do IFN-gama e da IL-4 na modulação negativa da resposta alérgica e no controle da infecção por M. tuberculosis, respectivamente, utilizando o protocolo OVA-TB. Para isso serão usados como ferramentas animais deficientes para a produção de IFN-gama e depleção de IL-4 através da administração de anticorpos contra IL-4. A depleção será usada e não os animais deficientes para IL-4 pelo fato dos mesmos não desenvolverem a resposta de hipersensibilidade imediata; 2- tendo em vista que leucotrienos participam da resposta imune na tuberculose experimental e também da resposta alérgica, pretendemos avaliar se os leucotrienos estão envolvidos na diminuição no crescimento dos bacilos no pulmão de animais previamente infectados e submetidos ao protocolo de indução de alergia (TB-OVA). Para isso, os animais serão tratados com o composto MK-886, que inibe a síntese de leucotrienos, e em princípio não serão usados animais deficientes para a produção de leucotrienos, uma vez que pretendemos avaliar se os leucotrienos secretados durante a resposta alérgica no delineamento TB-OVA seriam responsáveis por controlar melhor a infecção com M. tuberculosis em relação aos animais apenas infectados (TB). Os dados gerados através do desenvolvimento desse projeto, cuja estratégia de investigação baseia-se no protocolo de co-inflamação alergia e tuberculose, serão importantes para se definir marcadores imunológicos associados com proteção ou não em ambas as doenças, além de fornecer evidências para que compreendamos melhor a resposta inflamatória exacerbada e deletéria na tuberculose.

O PAE visa ao aprendizado e treinamento da prática didática de alunos de pós-graduação da USP. Os alunos têm a oportunidade de de estar em contato com diferentes metodologias de ensino e didática dos diferentes docentes vinculados às disciplinas, elaboram aulas práticas, teóricas, resumos de aulas, seminários ao nível de graduação sempre com supervisão do docente responsável pela atividade de ensino.

Na última década, nosso grupo descreveu uma série de trabalhos que mostraram o papel protetor da vacina DNA-HSP65 em modelos de tuberculose experimental murina (Lowrie et al., 1997; Bonato et al., 1998; Silva et al., 1999; Silva et al., 2004). Paralelamente ao efeito profilático, constatamos também que animais previamente infectados e tratados com esta vacina foram capazes de restringir significativamente o processo infeccioso experimental (Lowrie et al., 1999; Bonato et al., 2004). Atualmente, a situação da tuberculose no mundo é extremamente alarmante se considerarmos que um terço da população encontra-se infectada por Mycobacterium tuberculosis, que 5-10% destes indivíduos desenvolverão a forma ativa da doença em alguma fase de vida e que 2 milhões morrem por ano (WHO, 2005). Neste sentido, os resultados de nosso trabalho são animadores pelo fato de termos em mãos a possibilidade de trabalhar com o desenvolvimento de uma preparação vacinal que venha a ser usada também para tratar indivíduos doentes.Entretanto, também foi descrito recentemente que a eficácia protetora das vacinas de DNA não se apresentou promissora quando avaliada em modelos com primatas não humanos e em ensaios clínicos de fase I (Orme, 2003; 2005). Neste contexto, a otimização das vacinas de DNA é essencial para a continuidade de estudos que visem à utilização destas preparações, seja como medida profilática ou terapêutica. As células dendríticas são descritas como as mais eficientes células apresentadoras de antígenos profissionais. Promovem a ativação de respostas imunes mediadas por células T e B (Banchereau et al., 1998). Seu potencial como terapia imune contra câncer vem, nos últimos anos, sendo objeto de vários estudos (Barbuto et al., 2004; O'neill et al., 2004, Neves et al., 2005). Constituem um complexo sistema de células com relação à origem, diferenciação e função. As distintas populações e funções das células dendríticas que resultam na ativação de populações heterogêneas de linfócitos T configuram um dos temas imunológicos mais amplamente investigados atualmente (Banchereau et al., 1998).A vacina de DNA, uma ferramenta biológica que poderá ser de relevante função no tratamento da tuberculose, se otimizada eficientemente, aliada à utilização de células dendríticas, poderá resultar em estratégia mais eficaz de estimulação da resposta imune e ativação de linfócitos T. Deste modo, a proposta do presente projeto é tratar animais infectados com M. tuberculosis com células dendríticas diferenciadas, a partir de precursores de medula óssea de animais saudáveis ou de animais infectados, estimuladas in vitro com DNA e/ou antígenos micobacterianos.

A tuberculose, doença causada pela infecção com Mycobacterium tuberculosis, é responsável pela morte de 2 milhões de pessoas por ano. A infecção é estabelecida quando partículas de aerosol contendo bacilos viáveis são inaladas e alcançam os alvéolos pulmonares do indivíduo, onde são fagocitadas por macrófagos. Após entrada nestas células, peptídeos antigênicos bacterianos se ligam a moléculas de MHC de classe II e são apresentados a células T CD4+ específicas recrutadas para o local da infecção. Sob estímulo da citocina IL-12 liberada pelos macrófagos, as células T CD4+ elaboram uma resposta imune adaptativa do tipo Th1. A liberação de INF-gama, citocina característica desse tipo de reposta, pelas células T CD4+ leva à ativação dos macrófagos, cujas atividades microbicidas impedem uma maior disseminação do bacilo. Entretanto, M. tuberculosis é capaz de escapar dos mecanismos microbicidas dessas células por vários mecanismos ainda não conhecidos totalmente. Dessa forma, embora a infecção seja controlada pela maioria dos indivíduos infectados, o bacilo pode persistir no hospedeiro susceptível e a doença pode ser reativada, levando ao reaparecimento de sintomas clínicos e à transmissão da bactéria para novos indivíduos. Diante desses fatos, a melhor compreensão das interações parasita-hospederio torna-se cada vez mais relevante, com o intuito de criar formas de profilaxia e terapia mais efetivas. Estudos recentes descreveram que a ação de células T regulatórias produtoras de IL-10 (Tr1) em pacientes infectados com TB leva a uma menor ativação de linfócitos T frente ao antígeno PPD. Outra população de células T regulatórias, CD4+CD25+ (Tregs), representam aproximadamente 10% dos linfócitos T periféricos de humanos e camundongos. Embora tenham sido descobertas como células capazes de prevenir o desenvolvimento de doenças autoimunes, atualmente as Tregs CD4+CD25+ adquiriram um papel mais abrangente, como reguladoras da resposta imune antitumoral e contra patógenos.

Nos últimos anos estivemos envolvidos no processo de desenvolvimento de vacinas contra a tuberculose, particularmente a vacina de DNA-hsp65. Esta vacina codifica a proteína de choque térmico de 65 kDa e apresentou efeito profilático e terapêutico contra a tuberculose experimental. Atualmente, nosso grupo dispõe da construção pVax-hsp65, que contém o gene para resistência à kanamicina, sendo liberado para uso clínico. Antes de iniciar os ensaios clínicos, pretendemos avaliar com que intensidade esta vacina será capaz de estimular macrófagos e células dendríticas humanas in vitro, na tentativa de mimetizar a interação DNA - células apresentadoras de antígeno in vivo. Além disso, pretendemos avaliar como a estimulação com DNA afetará a ativação destas células previamente ou posteriormente infectadas com M. tuberculosis. A interação destas células com o antígeno (DNA) é essencial para o direcionamento da resposta específica. Deste modo, pretendemos responder questões importantes quanto à implementação da vacina de DNA para uso clínico, tanto profilático quanto terapêutico.