Novos Alvos Terapêuticos no tratamento de doenças imunes

NOVOS ALVOS TERAPÊUTICOS NO TRATAMENTO DE DOENÇAS IMUNES: PAPEL DOS RECETORES TOLL-LIKE

MESTRADO EM BIOQUIMICA

The Nobel Prize in Physiology and Medicine 2011

Bruce A. Beutler, Jules A. Hoffmann, Ralph M. SteinmanRalph M. Steinman,

The Father of Dendritic cells …

Descrição Geral

INTRODUÇÃO SISTEMA IMUNE INATO TLRs COMO SENSORES IMPORTANTES NA RESPOSTA IMUNE SISTEMA IMUNE ADQUIRIDO

TLRs NAS DOENÇAS IMUNES Doenças Oncológicas Doenças Autoimunes

Ateroesclerose Esclerose Múltipla Lupus Sistémico Eritematoso Diabetes do Tipo I Artrite Reumatoide

Alergia e Asma AGENTES TERAPEUTICOS COMO MODULADORES DA SINALIZAÇÃO DEPENDENTE

DE TLRs COMCLUSÕES

INTRODUÇÃOSistema Imune Inato

Importante na defesa do hospedeiroIndução

Citocinas inflamatórias

Doenças HumanasSistema Imune

Modulação da Sinalização mediada

pelos TLRs

Descoberta de novos Alvos terapêuticos

Doenças Autoimunes&

Inflamatórias

PAMPs

DAMPs

Video TLRs

INTRODUÇÃOSistema Imune Inato - TLRs

Fungi

INTRODUÇÃOSistema Imune Inato - TLRs

INTRODUÇÃOSistema Imune Inato - TLRs

INTRODUÇÃOSistema Imune Inato & Adquirido

INTRODUÇÃOInvestigação direccionada para os TLRs

DOENÇAS IMUNES

ONCOLOGICAS AUTOIMUNES

ASMA

TLRs ENVOLVIDOS:

TLR 1

TLR 2

TLR 3

TLR 4

TLR 7

TLR 8

TLR 9

TLRs NAONCOLOGIA

Principal causa de doenças cardiovasculares 20% de mortalidade Deposição de + lípidos

Doença autoimune Modificação lipoproteínas – Inflamação da parede

arterial Multifásica

1ª fase: Disfunção endotelial Acumulação de lipoproteínas aterogênicas na camada

sub-endotelial

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESAteroesclerose

colesterol

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESAteroesclerose

Leucócitos aderem ao endotélio

Citocinas secretadas podem ativar macrófagos residentes, células endoteliais, e células do musculo liso vascular, que participam ativamente na imunidade celular e contribuem para a inflamação local

Geração de uma placa e eventualmente formação de uma placa instável ou mesmo a rutura da placa

Libertação de muitos estímulos proinflamatorios, incluindo DAMPs

Representação esquemática dos novos papeis das citocinas na ateroesclerose e seus mecanismos de acção relativamente às suas células alvo.

OS TLRs Dados Controversos na literatura para o TLR4

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESAteroesclerose

TLR 2, 4

Ácidos Gordos

Dieta Rica em

Ácidos Gordos

Aterosclerose

FATORES GENETICOS

Uso de diferentes backgrouds de estirpes de ratinho TLR -/-

Duplo knock-out ApoE/TLR4 Duplo knock-out LDLr/TLR2

Duplo knock-out ApoE/TLR4

Wright et al. Michelsen et al. VS

Gene TLR4 mutação D299G

Comprometimento da sinalização do TLR4

Citocinas pró-inflamatóriasRisco de Ateroesclerose

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESEsclerose Múltipla

Doença crónica desmielinizante do sistema nervoso central (SNC)

Mediada por

Fatores ambientais

Fatores genéticos

DAMPs endógenos

PAMPs exógenos

Levam ao Inicio e Reincidência da

Doença

Modelo de Rato:Encefalomielite autoimune experimental (EAE)

Célula T

Célula TCélul

a T

Knockout TLR2 -/-Ou

Knockout TLR6 -/-

Wild-type

Resistência a EAE

TLR2 dimeriza com TLR 1 ou 6Heterodimeros funcionais

Potencial papel para

TLRs

Knockout MyD88 -/-

Resistência a EAE

Célula T

DC

[IL6, IL12 e IL17]

Citocinas proinflamato

rias

Infeções virais e bacterianas podem desencadear e agravar EAE

Estudos sobre o papel dos TLRs e MyD88

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESEsclerose Múltipla

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESEsclerose Múltipla

DCTLR4 -/-

EAE Agravad

a

IL-6, IL-23Th1

7

As Th17 são cruciais na patogénese

TLR9 -/-

Parcialmente

resistente a EAE

OU

EAE Severa

?

Controvérsia na literatura devido a:≠ agendamentos de imunização≠ péptidos encefalitogénicos

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESEsclerose Múltipla

Agonista

TLR2

PREVENÇÃO DA EAE

TregTregTregTregTreg

Expansão das Treg (ambas Treg CD8+ e CD4+)

As células Treg são cruciais na manutenção da homeostasia do sistema imune e tem mostrado regulação cruzada da função de outras subpopulações de células T.

De facto, a resposta da Tr1 tem-se mostrado reduzida em pacientes com MS, com decréscimo associado à IL10. As células Treg acumuladas no sistema nervoso central durante a fase de recuperação e a sua depleção tem mostrado inibir a recuperação.

Tr1

TregTregTregTreg

Treg acumuladas

no SNCDurante a

fase de recuperação

Associado a IL-10

TregTregTregTreg

Depleção

Inibe a recuperação

KnockoutTLR 9 -/-Anti-dsDNA

SLE mais severa

Ativação: pDCs Células T

IgG séricoIFN-α

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESLupus Eritematoso Sistemico (SLE)

Caracterização da doença Pequena vasculatura dos vasos sanguíneos Auto-anticorpos contra antigénios nucleares

Defeitos:• Apoptose• Depuração detritos celulares

ImportanteDesenvolvim

ento da Doença

TLR 9 apresenta um papel regulador

Rato MRL lrp/lrpKnockout TLR9 -/-

Auto-anticorpos anti-nucleosoma

paraAuto-anticorpos anti-RNP

Mudança

KnockoutTLR 9 -/-

Anti-dsDNA

SLE mais severa

Ativação: pDCs Células TIgG séricoIFN-α

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESLupus Eritematoso Sistemico (SLE)

TLR 9 apresenta um papel regulador

Polimorfismo no Codão stop do TLR5

Protege da SLEDiminui citocinas pro-inflamatorias

Anti-dsDNA

KnockoutTLR 3 -/-

SLE

Mortalidade

Efeito Protetor

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESDiabetes do Tipo I

Destruição seletiva das células β do pâncreas produtoras de insulina

Resposta Th1

Manifestação clinica Hiperglicemia Complicações associadas à diabetes, devido à ausencia de insulina

Células T CD8+

inclui Células do

sistema imune inato

Monócitos, expressão de TLR2 e TLR4 O TLR9 poderá também estar envolvido Fatores virais poderão ser importantes na indução de células T

CD8+ autoreactivas e em células T especificas para autoantigénios das células β do pancreas

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESDiabetes do Tipo I

Vírus kilham

Activação TLR9

Manifestação clinica de TDI

Ativação:Células β do

pâncreas &mDCs

Fatores virais poderão ser importantes para a indução de células T CD8+ autoreactivas e células T especificas para antigénios de células β do pâncreas.

Afeta 1% da população adulta Causa desconhecida & Prognóstico reservado Quebra da Tolerância Imunológica Artropatia inflamatória crónica progressiva

associada a dano articular Inflamação sinovial Hiperplasia Destruição severa das articulações Aparecimento de desordens cardiovasculares,

pulmonares, psicológicas e esqueléticas Incapacidade & Declínio Socioeconómico

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESArtrite Reumatoide (RA)

A patogénese da Artrite Reumatoide

Hipótese doEpiteto

Partilhado(Silver J & Govert SM,

1985)

Reviewed by PETER K. GREGERSEN, JACK SILVER, and ROBERT J. WINCHESTER, April 9, 1987

Susceptibilidade conferida por alelos que codificam para motivos comuns (QKRAA) na região HLA-DRB1

(human leukocyte antigen (HLA)-DRB1 molecules that present the shared epitope)

Interações Ambientais e Genéticas na Artrite Reumatoide

Interações Ambientais e Genéticas na Artrite Reumatoide

Wistar rat

Sprague Dawley rat

Lewis Rat

BALB/c Mouse

C57BL/6N Mouse

C3H/HeN Mouse

http://www.criver.com/en-US/Pages/home.aspx

Estudo experimental

Importância dos TLRs no desenvolvimento da Artrite

Reumatoide

Os TLRs e seus respectivos ligandos na Artrite Reumatoide

Processo sinovial

imunológico e inflamação

Ativação do sistema imunitário inato

Ativação do sistema imunitário adaptativo

Citocinas e vias de sinalização intracelular na RA

TLRs 2, 3, 4, 7 and 9

Resposta tecidual mesenquimal

- Dano da cartilagem- Erosão do Osso

Os TLRs & SNCSistema Nervoso Autonomo e Artrite Reumatoide

Controlo da tolerância

imune pelos neuropeptidos

anti-inflamatorios

Pacientes com depressão

Níveis de citocinas

Tratamento com SSRIs (Fluoxetine e Citalopram)

Níveis de citocinas

Falha no tratamento com SSRIs

Níveis de citocinas mantém-se

TLR 3, 7, 8 e 9

Citalopram e Fluoxetine

Citocinas inflamatórias, como TNFα e IL6

TLR signaling

SSRIs como drogas antidepressivas e antirreumáticas

Consequências sistémicas da Artrite Reumatoide

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESAlergia

A Alergia é uma reação anormal do organismo que se manifesta em indivíduos hipersensíveis.

Predisposição hereditária Interação do gene com o ambiente

Hipótese Higiénica

Factores GENETICOS Factores

AMBIENTAIS

IgE

Antígeno

Mastócito

Receptor Fc

HistaminaLeucotrienesProstaglandinas

Degranulação

TH-2 Citocinas

IL-4 IL-5 IL-6

IgE

GM –CSF; TNFαIL-8 ; IL-9

Selectinas IntegrinasMoléculas de Adesão

Eosinófilos

IL-5IL-9

Enzimas Proteolíticas

IL-4

FcεRI

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESReação Alergica

Leucotrienos

eHistamina

Alergia Asma Brônquica

EspirrosCoriza aquosaCoceiraObstrução nasal

Tosse secaFalta de arCansaço respiratórioSibilos ou chiados

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESALERGIA E ASMA

A Asma acomete 300 milhões de pessoas de todas as idades (GINA, 2004).

caracterizada por limitação do fluxo aéreo e hiper-responsividade brônquica

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESAsma – Epidemiologia

A prevalência de doenças alérgicas atualmente é de 35% da população.

2011

Correia-de-Sousa et al. BMC Public Health 2011, 11:347

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESALERGIA E ASMA

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESASMA

Modelos Experimentais na Asma

ALERGENOS

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESASMA - Alergénios

TLRs NAS DOENÇAS IMUNESASMA

PAPEL DOS RECEPTORES TOLL-LIKEMODULADORES

ARTRITE REUMATOIDE

ASMA

ARTRITE REUMATOIDE

OPN305 (antagonista do TLR 2 – fase pré clinica)

NI0101(antagonista do TLR 4 – fase pré clinica)

TLRs2, 3, 4, 7, 8 e 9

VIAS DE SINALIZAÇÃO Associadas aos TLRs

ALERGIA/ASMA

AVE0675 (antagonista)NI0101QAX935/SAR21609VTX1463AZD8848

TLRs4, 7, 8 e 9

VIAS DE SINALIZAÇÃO Associadas aos TLRs

VIAS DE SINALIZAÇÃO Associadas aos TLRs

Alvos terapêuticos na Artrite Reumatoide

Alvos terapêuticos na Artrite Reumatoide

Alvos terapêuticos na Artrite Reumatoide

Alvos terapêuticos na Artrite Reumatoide

Alvos terapêuticos na Artrite Reumatoide

Alvos terapêuticos na Artrite Reumatoide

Doença

Alvo Composto

Asma

TLR 9TLR9 CpG oligonucleotide; Antagonista, fase I

AVE0675

TLR 4Agonista (pre-clinico

NI0101

TLR 9TLR9 CpG oligonucleotide; Agonista, fase I

QAX935

SAR21609

TLR 8TLR8 ssRNA agonista; fase I

VTX1463

TLR7TLR7 pequena molecula agonista; fase I

AZD8848

TLR 9

1018 ISS inalado (CpG BODN)66

CpG-ODN, segunda geração

HYB2093 (CpG-ODN)

TLR9 CpG oligonucleotide agonist;

preclinical

AZD1419AstraZeneca/Dynavax Technologies

Conclusão

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TLRs NETWORK – MAPA DETALHADO DA SINALIZAÇÃO MEDIADA POR TLRs

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