Rapamicina reprograma o envelhecimento imunológico e reduz drasticamente a inflamação das placas em camundongos idosos
A rapamicina reprogramou o panorama imunológico em camundongos idosos com aterosclerose, reduzindo os macrófagos nas placas, as células T inflamatórias e as células imunes senescentes.
Resumo
O envelhecimento enfraquece o sistema imunológico e o empurra em direção à inflamação, o que acelera o entupimento das artérias. Pesquisadores administraram rapamicina, um medicamento que bloqueia a proteína de sinalização de crescimento mTOR, durante oito semanas a camundongos muito idosos que já tinham placas arteriais estabelecidas. As placas não diminuíram, e o colesterol, na verdade, aumentou. Mas as células imunes dentro das placas mudaram: havia menos macrófagos e neutrófilos inflamatórios, menos células T assassinas e uma proporção maior de células T reguladoras, que têm efeito calmante. A rapamicina também atenuou a resposta das células B produtoras de anticorpos, reduziu as células B associadas à idade e diminuiu marcadores de senescência celular nas células imunes da aorta. Os resultados sugerem que a rapamicina pode reduzir a inflamação vascular causada pelo envelhecimento ao reajustar o equilíbrio imunológico, embora sejam dados de camundongos e ainda não sejam prova de benefício em seres humanos.
Resumo Detalhado
A aterosclerose piora com a idade, e parte da explicação é a imunossenescência. O sistema imune em envelhecimento perde células naive, acumula células senescentes que secretam sinais inflamatórios e forma grandes populações de subconjuntos pró-inflamatórios, como células T efetoras e células B associadas à idade. A rapamicina inibe o mTORC1 e poupa as células T reguladoras (Tregs), por isso os autores testaram se ela poderia reequilibrar a imunidade no contexto de doença de placa estabelecida e relacionada à idade. A maior parte dos trabalhos anteriores com rapamicina em aterosclerose usou animais jovens, o que limita a relevância para pacientes mais velhos.
A equipe primeiro examinou onde o mTOR é expresso. Em dados de célula única de placas carotídeas de 18 pacientes, o gene *MTOR* foi amplamente expresso nos agrupamentos imunes, com expressão relativamente alta nas células B. Em aortas de camundongos, tanto o envelhecimento quanto a dieta ocidental aumentaram o *Mtor* nas células T e nos macrófagos, com os maiores níveis nas células B. Em esplenócitos cultivados de camundongos idosos (n=3), 10 ng/mL de rapamicina reduziram a proliferação de células T CD4+ (de 84,5% para 66,7%, p<0,001), diminuíram as células T-bet+ (de 77,4% para 46,3%) e aumentaram as células FoxP3+ (de 12,7% para 19,9%).
In vivo, camundongos machos Ldlr-/- com 80 a 90 semanas de idade, alimentados com ração padrão por toda a vida, receberam 1 mg/kg de rapamicina ou veículo por via intraperitoneal três vezes por semana durante oito semanas (n=16 por grupo; citometria de fluxo n=12 por grupo). O peso corporal não mudou, mas o colesterol total aumentou de 258 para 323 mg/dL (p<0,01). O tamanho da placa, o colágeno e o núcleo necrótico não mudaram. A área de macrófagos na placa diminuiu de 0,95 para 0,73 x10^5 μm2 (p<0,05).
A citometria de fluxo do arco aórtico mostrou tendência a menos leucócitos CD45+ (3127 vs 2046, p=0,072). Os neutrófilos diminuíram (55 vs 20, p<0,05) e as células T CD8+ caíram (396 vs 180, p<0,05). As células T CD4+CD8+ duplo-positivas mostraram queda limítrofe (750 vs 408, p=0,052). As Tregs aumentaram como proporção das células CD4+ (de 57,1% para 70,6%, p<0,01), enquanto as células Th1 não mudaram. Em conjunto, isso aponta para uma mudança na composição das células inflamatórias sem alteração da morfologia geral da placa.
O sequenciamento de RNA de célula única de células CD45+ da aorta (19 camundongos controle e 20 tratados; 32.859 células após o controle de qualidade) mostrou redução relativa de células T duplo-positivas extratímicas e aumento de células mieloides. O resumo relata que as Tregs aórticas aumentaram a expressão de genes supressores (*Foxp3*, *Tgfb1*). Também relata uma mudança de células T de memória efetoras para centrais, especialmente CD8+, além de menos células T auxiliares foliculares, menos IL-21, menos células B de centro germinativo e plasmócitos, e menores níveis de imunoglobulinas totais e específicas para oxidação. As células B associadas à idade diminuíram no baço e nos linfonodos, e os escores de enriquecimento de senescência caíram acentuadamente nos leucócitos aórticos.
Em conjunto, esses dados sugerem que a rapamicina remodela a imunidade em direção à regulação, em vez de reduzir as placas. Há ressalvas importantes: apenas camundongos machos foram tratados, a dose foi intraperitoneal e o tratamento durou oito semanas. O colesterol aumentou, três camundongos tratados (contra um controle) foram excluídos por tumores, e desfechos funcionais, como estabilidade da placa ou eventos cardiovasculares, não foram demonstrados. A translação para humanos exigirá ensaios dedicados, idealmente com monitoramento lipídico.
Principais Descobertas
- Plaque macrophage content fell from 0.95 to 0.73 x10^5 μm2 with rapamycin (p<0.05) in 80-90-week-old Ldlr-/- mice after 8 weeks
- Total plaque size, collagen content and necrotic core area were unchanged, so rapamycin altered inflammation rather than plaque burden
- Serum cholesterol rose from 258.4 to 322.7 mg/dL with rapamycin (p<0.01), consistent with known rapamycin effects on lipids
- Aortic Treg share of CD4+ T cells increased from 57.1% to 70.6% (p<0.01), while aortic CD8+ T cells dropped from 396 to 180 (p<0.05)
- Aortic neutrophils fell from 55 to 20 (p<0.05); total aortic CD45+ cells trended down (3127 vs 2046, p=0.072)
- In vitro, 10 ng/mL rapamycin cut CD4+ T cell proliferation from 84.5% to 66.7% (p<0.001) and T-bet+ cells from 77.4% to 46.3%, while FoxP3+ cells rose from 12.7% to 19.9%
- Single-cell data (32,859 aortic leukocytes) showed reduced senescence enrichment scores, plus fewer Tfh cells, germinal center B cells, plasma cells, age-associated B cells and immunoglobulins
Metodologia
Camundongos machos Ldlr-/- com 80 a 90 semanas de idade, com aterosclerose induzida ao longo de toda a vida com dieta padrão (chow), foram randomizados para receber rapamicina (1 mg/kg por via intraperitoneal, três vezes por semana) ou veículo por 8 semanas (n=16 por grupo). Quatro camundongos com tumores foram excluídos (1 do grupo controle e 3 do grupo rapamicina). A histologia foi analisada de forma cega, e o perfil imunológico utilizou citometria de fluxo (n=12 por grupo) e sequenciamento de RNA de célula única de células CD45+ da aorta (19 camundongos controle e 20 tratados; 32.859 células). As análises estatísticas utilizaram testes t ou testes de Mann-Whitney, ANOVA de uma via para os experimentos in vitro e remoção de valores discrepantes pelo teste de Grubbs, com p<0,05 considerado significativo.
Limitações do Estudo
O trabalho in vivo utilizou apenas camundongos machos, com uma única dose e uma única via de administração ao longo de 8 semanas, e o tamanho da placa, o colágeno e o núcleo necrótico não se alteraram, de modo que um benefício clínico não foi demonstrado. A rapamicina elevou o colesterol, e camundongos com tumores (mais numerosos no grupo tratado) foram excluídos da análise. Alguns experimentos in vitro usaram apenas três camundongos, e os dados em humanos eram perfis descritivos de expressão. Informações sobre conflitos de interesse e financiamento não constavam no texto fornecido.
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