O receptor capturador42 CD163 contém 9 domínios ricos em cisteína de receptor captador (SRCR) e devido a esta proteína ancestral o CD163 pertence à superfamília SRCR. O CD163 está limitado às células monócito/macrófago, sendo a sua expressão aumentada por estímulos anti- inflamatórios, e os pro-inflamatório diminuem a sua expressão.A sua função mais conhecida é a de se ligar e internalizar os complexos Hp-Hb.Mais tarde foi identificado como receptor de adesão dos eritroblastos, receptor do factor-like de necrose tumoral fraco indutor de apoptose(TWEAK), receptor para várias bactérias e vírus,de que resulta endocitose, ou despoletar sinalização e secreção de outras moléculas podendo assim também ser considerado como imunomodulador.A porção solúvel do CD163, que se deve a um derramamento do ectodomínio também exerce funções anti-inflamatórias, podendo ser um marcador de algumas doenças.O facto, do seu padrão de expressão restrito e potencial de internalização tornam-no um candidato a imunoterapia celular- dirigida.
Os macrófagos e as suas células progenitoras, monócitos são peças chave na resposta immune, e não só cumprem uma série de funções como são complementados por uma série de moléculas de superfície. O receptor CD163 é uma delas e foi inicialmente identificado como RM3/1 em 1987 (Zwadlo et al., 1987)antes de receber o seu número em 1996 (Kishimoto et al., 1997) e receptor capturador de Hb (HbSR) (Kristiansen et al., 2001). Só em 2001 foi atribuída uma função ao CD163 quando esta glicoproteína foi identificada como receptor capaz de internalizar o complex Hp-Hb.
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No entanto, outros ligandos foram sendo descritos indicando que o CD163 é um receptor multifuncional envolvido não só en endocitose como em processos de sinalização após interacção com diferentes ligandos.
ESTRUTURA
Haptoglobina Hemoglobina Resposta anti- inflamatória Bilirrubina Bilirrubina Biliverdina Heme Ligandos de proteinas degradados Reciclagem de receptoresEndocitose Via sinalizadora
Figura 16: Receptor CD163
O CD163 (Figura 16) é uma proteina transmembranar composta de 9 domínios consecutivos extracelulares SRCR tipoB, SRCR 6 e 7 separados por um polipéptido de 35 (aa)-aminoácidos- (PST).Após os domínios SRCR uma sequência PST conecta SRCR 9 com um domínio transmembranar e uma cauda citoplasmática. Esta cauda intracelular está sujeita a várias alterações resultando em várias isoformas de CD163. (Law et al., 1993; Ritter et al., 1999).A forma mais abundante tem uma cauda de 49 aa(aminoácidos) e a menos tem 84-89aa. Os primeiros 42 aa podem ser fosforilados e a molécula do CD163 é extensamente glicosilada.
46 EXPRESSÃO E REGULAÇÃO
A expressão do CD163 está restrita à linhagem monócito/macrófago. E é preponderante nos macrófagos “residentes”: macrófagos da polpa vermelha esplénica, células de kupfer hepáticas e macrófagos alveolares do pulmão.Também nos gânglios linfáticos, amígdalas e meníngeos. Estes macrófagos “maduros” têm maior expressão de CD163 do que os monócitos circulantes, também se observando durante a fase de resolução de um processo inflamatório .A expressão do CD163 é regulada por uma série de factores entre eles os glucocorticóides, IL-10 e IL-6. Por outro lado, os estímulos pró-inflamatórios como :IFN gama, LPS e TNF alfa suprimem a expressão de CD163 . No entanto a redução observada pode-se dever (como no caso da LPS)à queda do ectodomínio do CD163-sCD163.
PAPEL FUNCIONAL
O CD163 é um receptor que se liga à Hb ligado à depuração dos complexos Hp-Hb(2001 - Kristiansen et al). A libertação de Hb para o plasma pode ser fisiológica no processo que ocorre durante a senescência dos eritrócitos, ou associada a doenças como a doença hemolítica ou mesmo na reacção alérgica e aterosclerose. A remoção da Hb livre é essencial devido ao potencial oxidante do ferro contido no heme da Hb. Depois da libertação da Hb liga-se à Hp numa ligação não-covalente muito forte, levando à exposição de um neo-epitopo que interage com o 3º SRCR- domíno do CD163 de uma forma dependente do cálcio .De entre as três variantes a que tem a cauda mais curta é a que tem maior capacidade de endocitose ligante . Após endocitose a carga é deixada em endosomas e o CD163 volta à membrana plasmática. Depois de libertada a subunidade heme da Hb é degradada pela hemeoxigenase-1 (HO-1), originando biliverdina, ferro livre e CO. As funções da Hp e do CD163/HbSR podem ser avaliadas como um mecanismo eficaz de prevenir a acumulação da Hb no plasma, e dos efeitos tóxicos do Ferro hémico.No entanto em casos de acelerada hemólise, a deplecção de Hp pode levar a dano tecidular, em particular nos túbulos proximais renais, que captam a Hb dos ultrafiltrados glomerulares.
Os humanos diferem de outros mamíferos, pelo facto de terem duas variantes alélicas Hp*1 e Hp*2. O gene para Hp-2 originou-se de uma duplicação parcial da região que contém uma cisteína envolvida na homodimerização. Este resíduo extra de cisteína, pode originar pontes dissulfito com
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outras moléculas Hp-2. Os heterozigotos com genótipo/fenótipo Hp2-1, são uma mistura de dímeros e oligómeros.O CD163/HbSR liga-se aos complexos multiméricos de Hp2-2 e Hp2-1 de forma mais forte quando comparados com os dimérico Hp1-1, embora sejam menos eficientes na sua função de captura plasmática da Hb. A IL-6 –mediador de fase aguda- aumenta a expressão de CD163 e heme-oxigenase. Durante o processo inflamatório este sistema “captura-molécula- receptor-enzima”pode estar coordenado e contribuir para a remoção da Hb do plasma.
O RECEPTOR CD163 COMO MEDIADOR DE EFEITOS ANTI-INFLAMATÓRIOS
Após a endocitose 41 do complexo Hp-Hb, o enzima limitante heme-oxigenase (HO) degrada a subunidade heme da Hb.As 3 isoformas da HO(HO-1, HO-2 e HO-3) têm origem em diferentes genes.A que é expressa constitutivamente HO-2, não responde a nenhum dos indutores da HO-1. A isoenzima HO-3 é desprovida de actividade catalítica e serve como “sensor” do heme (Elbirt & Bonkovsky, 1999).
A HO oxida o heme para biliverdina, que depois é convertido em bilirrubina CO e Ferro livre pela biliverdina reductase.A HO-1, é induzida rapidamente na resposta às citocinas, NO , peroxinitrito e ROS.O aumento da expressão de HO-1 confere protecção contra o stress oxidativo e pode ter acção anti-inflamatória( Alcaraz et al.,2003).
CD163 COM PAPEL IMUNOREGULADOR
A regulação do CD163, pelos mediadores de fase aguda pode sugerir uma função imunoreguladora.A via sinalizadora inclui a fosforilação da cauda citoplasmática, produção de trifosfato inositol e mobilização lenta do cálcio.
Além de ser um marcador dos macrófagos M2, hoje ainda não se atribui um valor diagnóstico e terapêutico ao CD163.Recentemente demonstrou-se que o CD163, existia no plasma .Devido à constante libertação para o plasma, a sua concentração pode reflectir a sua expressão geral, como nalgumas doenças.
O CD163 é um receptor capturador da classe B expresso nos macrófagos maduros tecidulares. Não só é responsável pela depuração43 da Hb através da endocitose dos complexos Hp-Hb prevenindo a lesão oxidativa, mas também activa uma cascata sinalizadora que resulta na produção de moléculas anti-inflamatórias.Por seu lado o sCD163 solúvel é um marcador de actividade
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macrofágica, pensa-se que a sua concentração poderá traduzir a quantidade de macrófagos M2, que são os que têm maior expressão de CD163.Há neste momento numerosos estudos que tentam relacionar o sCD163 com estados patológicos de inflamação como: infecção, doenças autoimunes, transplante, aterosclerose, alergia e cancro.
Durante o processo de endocitose do complexo Hp-Hb, o receptor é internalizado voltando depois à superfície, podendo este processo ser aproveitado para transporte de fármacos anti- cancerígenos e proteínas.
CD163 é um receptor endocítico de 130 kDa para os complexos Hp-Hb e expressa-se nos macrófagos e monócitos cuja forma solúvel sCD163 tem sido identificada como marcador de actividade macrofágica em doenças como: sepsis, doença autoimune, doença hepática entre outras.Enquanto que a função do CD163 membranar, como receptor do complexo Hp-Hb está bem estabelecido, o papel do CD163 solúvel: sCD163, não é claro. A queda do sCD163 pode interferir com a captação do ferro e inibir o crescimento de patogénios intracelulares.Tem sido proposto que o sCD163, pode estar directamente envolvido na sequestração de ferro, ao ligar-se aos complexos Hp-Hb circulantes.
A expressão de CD163 44,45 é induzida pela IL-6, Il-10 e glucocorticóides.
A sua função primordial é a remoção de complexos Hp-Hb do plasma. Além do efeito anti- oxidante , a endocitose do complexo Hp-Hb através do receptor CD163, pode representar uma via major para captação do ferro pelos macrófagos dos tecidos.A ligação entre a Hp e o receptor CD163, que aumentam durante a inflamação, sugerem propriedades anti-inflamatórias relacionadas com o receptor CD163 e os diferentes genótipos de Hp.
O CD163, contém 9 cópias do domínio SRCR o qual existe em 2 variantes (Classe A e B).
Os receptores capturadores ricos em cisteína-SRCR são proteínas de membrana com uma cauda citoplásmica curta, um segmento transmembranar e uma região extracelular só com domínios SRCR da classe B. Até agora o conhecimento estava limitado aos CD5 e CD6, que se pensa estarem relacionados com interacções entre leucócitos. No entanto a identificação do HbSR-CD163- veio abrir novas perspectivas nas funções dos receptores da classe B SRCR.
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A função combinada da Hp e do CD163 , é um mecanismo eficiente que previne a acumulação de Hb no plasma e os efeitos tóxicos do ferro hémico46.
Law et al. (1993)identificaram o CD163,como um antigénio associado aos macrófagos com 130 kDa, pertencente à famílla de receptores capturadores ricos em cisteína (SRCR)tipo B.
O papel biológico do CD163 está relacionado por um lado com a depuração da Hb e potencial função imunoreguladora (anti-inflamatória) (Graversen et al., 2002) que partilha com o próprio polimorfismo da Hp.
De entre os sistemas eficientes para remoção deHb41,46 tóxica e pró-inflamatória da circulação e dos tecidos, encontra-se o macrófago com o seu receptor CD163. Está envolvido, tanto em processos fisiológicos como patofisiológicos: citoprotecção e inflamação.
Em quantidades moderadas a Hb liga-se ao receptor CD163, mas se for em grandes quantidades pode aumentar o stress oxidativo e contribuir para a inflamação. O CD163, tem um papel crucial no controlo da inflamação não só pela activação dos macrófagos M2, captação da Hb, indução da ferritina, vias anti-inflamatórias com intervenção de citocinas como a IL-10 e o enzima HO.Desta forma além de contribuirem para uma nova perspectiva dos processos fisiológicos e patológicos, tanto o CD163 como o sCD163, são possíveis armas terapêuticas e diagnósticas em doenças tão distintas como: alergia, aterosclerose, rejeição de transplantes e cancro.
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Figura17:
Representação esquemática das principais vias de metabolização da Hb
A Hb (Figura 17) libertada na circulação ou nos tecidos liga-se à Hp, estes complexos estáveis da Hp-Hb passam rápidamente para o sistema reticuloendotelial hepático, havendo receptores específicos (não CD163)à superfície do hepatócito para o complexo Hp-Hb.A Hp dirige a Hb para os sitema monócito-macrófago, no fígado e baço prevenindo a filtração glomerular, mas também para os macrófagos tecidulares através do receptor CD163, que pertence à superfamília de receptores capturadores ricos em cisteína tipo B(SRCR).Defenindo-se para o CD163 e complexo Hp-Hb um papel central nas funções homeostáticas dos macrófagos a nível dos tecidos na prevenção da toxicidade mediada pela Hb.
Os eritrócitos senescentes ou malformados, são fagócitados pelos macrófagos do baço, fígado e medula óssea.O catabolismo normal da Hb, formação de pigmento biliar e reciclagem do ferro tem lugar fora da circulação. A hemólise intravascular gera Hp que está estiquiométricamente ligada com a Hp para ser removida pelos macrófagos tecidulares.No entanto se a capacidade tampão da Hp plasmática for excedida, como acontece nos episódios de hemólise intravascular, então a Hb é filtrada pelo rim, reabsorvida pelo epitélio tubular renal ou excretada na urina, ou ainda formarem-se complexos de baixa afinidade com a hemopexina e albumina .
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A Hp é produzida como uma proteína de fase aguda, pelos hepatócitos durante a resposta imediata à agressão do hospedeiro.A proteína é sintetizada como uma cadeia simples, sendo depois clivada num terminal amino : cadeia alfa e num terminal carboxil: cadeia beta(7).A electroforese em gel de poliacrilamida desenvolvido por Oliver Smithies, levou à descoberta dos diferentes polimorfismos a partir dos dois alelos Hp*1 e Hp*2. As variantes proteicas dos polimorfismos diferem no comprimento da cadeia alfa designada alfa1 e 2 e os diferentes genótipos/fenótipos:Hp(1-1) ,Hp(2-2), e Hp(2-1) .Os complexos Hp-Hb são capturados pelo CD163 dos macrófagos, que aumenta na presença de IL-10 e glucocorticoides . Tanto a Hp como o CD163 são induzidos pela citocina pro-inflamatória de fase aguda: IL-6. A coordenada indução de ligando e receptor é um mecanismo que visa aumentar a depuração de Hb .
A terapêutica com corticosteróides induz a expressão de CD16341,47-49 à superfície dos monócito/macrófagos, e facilita a endocitose da Hb através deste receptor e induz a síntese de HO-1.
A HO, é um potente enzima anti-inflamatório e anti-oxidante, que está envolvido primáriamente na degradação do heme em biliverdina, monóxido de carbono (CO) e Ferro livre. Tem sido sugerido que a HO seja um enzima citoprotector através da actividade anti-oxidante da biliverdina e o seu metabolito bilirrubina, assim como o CO .
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