Pesquisadores do Instituto Kennedy encontraram evidências de que certas articulações podem ser mais suscetíveis à artrite inflamatória antes do nascimento. A descoberta pode ajudar a explicar um enigma de longa data na artrite reumatóide: por que a doença ataca repetidamente algumas articulações enquanto outras permanecem praticamente intocadas.
O estudo, “Origem Embrionária da Artrite Específica do Local”, foi publicado em Imunologia da Natureza. Isto sugere que a resposta pode depender não apenas do sistema imunológico, mas também das diferenças biológicas criadas nas articulações individuais durante o desenvolvimento.
A artrite reumatóide é uma doença autoimune na qual o sistema imunológico ataca a sinóvia, o tecido que reveste as articulações. Isto causa dor, inchaço e rigidez e, com o tempo, pode causar danos à cartilagem, aos ossos e aos tecidos circundantes.
algumas articulações se separam antes do nascimento
Para investigar por que a artrite reumatóide favorece determinadas articulações, os pesquisadores examinaram dois tipos de articulações dos dedos com padrões muito diferentes de suscetibilidade a doenças.
Eles compararam as articulações interfalângicas proximais (PIP), que são frequentemente afetadas pela artrite reumatóide, com as articulações interfalângicas distais (DIP) próximas aos dedos, que normalmente sobrevivem.
As articulações IFP tinham uma maior quantidade de tecido sinovial e continham mais fibroblastos positivos para PI16 (PI16+), um tipo especial de célula do tecido conjuntivo. É importante ressaltar que essas diferenças já estavam presentes antes do nascimento. Isto sugere que o ambiente tecidual local da articulação pode influenciar se a inflamação ocorre mais tarde na vida.
Christopher Buckley, professor Kennedy de Reumatologia Translacional da Universidade de Oxford, disse: “Há décadas sabemos que a artrite reumatóide atinge seletivamente determinadas articulações, mas uma das grandes questões sem resposta é por quê? Nossas descobertas mostram que a resposta está não apenas no sistema imunológico, mas também nos tecidos. As características celulares e estruturais estabelecidas durante o desenvolvimento podem ajudar a determinar onde a inflamação ocorre mais tarde na vida”.
Mapeando o desenvolvimento das articulações humanas
A equipe usou sequenciamento unicelular, análise avançada de imagens e digitalização de raios X 3D de alta resolução para criar um mapa detalhado do desenvolvimento das articulações dos dedos humanos.
A visualização das articulações durante o desenvolvimento permitiu aos pesquisadores estudar detalhadamente articulações inteiras, o que é difícil de conseguir com tecido adulto.
Eles descobriram que as articulações em desenvolvimento consistiam principalmente de células estruturais, e não de células imunológicas. Estes incluíam fibroblastos e células responsáveis pela formação da cartilagem. Os pesquisadores examinaram então os sinais que fazem com que essas células se desenvolvam em diferentes tipos específicos.
Um grupo de particular interesse foram os fibroblastos que formam o revestimento sinovial. Essas células produzem substâncias que lubrificam as articulações, ajudando a protegê-las e permitindo que se movam suavemente. No entanto, na artrite, estas mesmas células podem comportar-se de forma anormal.
Análises adicionais indicaram que o revestimento sinovial pode se desenvolver a partir de duas fontes: cartilagem e fibroblastos articulares circundantes. As condições locais também parecem influenciar este processo, incluindo áreas com baixos níveis de oxigénio.
A compreensão destes sinais de desenvolvimento pode fornecer novas pistas sobre como os fibroblastos sinoviais adquirem as suas funções e potencialmente revelar formas de restaurar o seu comportamento protetor normal na artrite.
células específicas em articulações propensas à artrite
Os pesquisadores encontraram várias diferenças importantes entre os casais PIP e DIP.
Utilizando equipamento de análise de imagem especialmente desenvolvido, eles mostraram que os fibroblastos PI16+ eram mais abundantes nas articulações PIP. Essas células estavam concentradas ao redor dos vasos sanguíneos e nos locais onde os tendões e ligamentos se conectam aos tecidos circundantes.
Os fibroblastos PI16+ também respondem de maneira diferente aos sinais inflamatórios em comparação com outras populações de fibroblastos. Embora os fibroblastos PI16+ e os fibroblastos PI16- compartilhassem uma resposta pró-inflamatória comum, as células PI16+ também mostraram alterações distintas nas vias biológicas envolvidas na regulação imunológica e na organização dos tecidos.
Essa diferença se estende além das populações de células individuais.
Usando imagens 3D de alta resolução na Diamond Light Source no Harwell Science & Innovation Campus, a equipe descobriu que havia mais tecido sinovial nas articulações PIP e que esse tecido estava organizado de forma diferente da sinóvia nas articulações que normalmente sobrevivem à artrite reumatóide.
Tomadas em conjunto, estas diferenças tanto na população celular como na estrutura dos tecidos podem ajudar a explicar porque é que a inflamação se desenvolve mais facilmente em algumas articulações do que noutras.
Sarah Davidson, pesquisadora de pós-doutorado no Instituto Kennedy e uma das primeiras autoras do estudo, disse: “Descobrimos que as articulações normalmente afetadas pela artrite reumatóide já têm populações celulares distintas antes do nascimento. Os fibroblastos PI16+ foram enriquecidos em articulações vulneráveis e responderam de maneira diferente aos sinais inflamatórios.
Uma pista de desenvolvimento para a artrite reumatóide
As descobertas apontam para uma explicação mais ampla do motivo pelo qual a artrite reumatóide afeta seletivamente determinadas articulações.
Em vez de determinar apenas a vulnerabilidade articular pela actividade imunitária mais tarde na vida, a propensão para desenvolver inflamação também pode depender de características celulares e estruturais estabelecidas durante a formação articular.
Em outras palavras, o ambiente biológico local de cada articulação pode ajudar a determinar o quão suscetível ela se torna à artrite reumatóide anos ou décadas depois.
A pesquisa foi liderada por cientistas do Instituto Kennedy de Reumatologia da Universidade de Oxford, trabalhando com colegas da Universidade de Birmingham, da University College London e da Diamond Light Source.
O estudo foi apoiado pelo Conselho de Pesquisa Médica (MRC).
