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A definição clínica da diabetes do tipo 1 é baseada no nível elevado de glicose, mas para explicar essa condição é importante entendermos o processo patológico que leva à perda das células-β. O acometimento é precedido por uma fase denominada insulite na qual macrófagos, células dendríticas, células NK e células T se infiltram e posteriormente iniciam o ataque às ilhotas pancreáticas. Falhas nos mecanismos de tolerância imunológica e a ativação anormal de linfócitos T em indivíduos suscetíveis leva a uma resposta inflamatória contra antígenos expressos pelas células-β e uma resposta imune humoral com produção de auto-anticorpos. Acredita-se que essa resposta patológica inicia-se dirigida a um repertório limitado de antígenos e expande-se para alvos adicionais, o que acentua o estado inflamatório e patogênico.

Defeitos na seleção negativa de timócitos ou na geração de Treg no timo já foram propostos como eventos causais da autoimunidade na diabetes (Bluestone et al., 2010). Eles poderiam estar relacionados a mutações no gene AIRE ou a uma ligação ineficiente de epítopos próprios ao MHC (Stadinski et al., 2010). Contudo, utilizando o camundongo NOD, relatos mostram que não há diferença na frequência de células T reguladoras (Mellanby et al., 2007) e que a seleção negativa está funcional (Mingueneau et al., 2012) nesses animais. A tendência mais recente é investigar defeitos intrínsecos no controle da sinalização após a ligação do TCR ao antígeno ou em fatores de sobrevivência para Tregs, como um possível decréscimo na produção de IL-2 ou em moléculas inibidoras como CTLA-4 e PD1,

responsáveis pelo controle de respostas efetoras (Fife et al., 2006; You et al., 2008; Shieh et al., 2009; Grinberg-Bleyer et al., 2010; Johnson et al., 2013).

Células T patogênicas que invadem as ilhotas reconhecem especificamente epítopos da insulina. Já foi demonstrado que linfócitos T CD4+ e CD8+ autorreativos destroem as células produtoras de insulina e são suficientes para transferir a patologia para camundongos NOD neonatos (Miller et al., 1988; Haskins e Wegmann, 1996). Os linfonodos pancreáticos são considerados o local de ativação de células T por DCs carreando antígenos pancreáticos e os principais e primeiros auto-antígenos identificados são a insulina e a descarboxilase do ácido glutâmico (GAD). Posteriormente, foram também descritos o transportador de zinco 8 (ZnT8), proteína relacionada à subunidade catalítica da glicose-6-fosfatase (IGRP), proteína de choque térmico de 60kd (Hsp60) e cromogranina A (Haskins e Wegmann, 1996; Roep e Peakman, 2012). Essa última é a fonte do epítopo reconhecido pelo clone autorreativo BDC2.5 isolado do camundongo NOD e muito utilizado em modelos de transferência de diabetes.

Os mecanismos efetores de destruição das células-beta pancreáticas envolvem a ação de citocinas pró-inflamatórias como IL-1β e TNF-α, a liberação de radicais livres, a ação de granzima e perforina e a indução de apoptose via Fas/Fas-L (Mathis et al., 2001; Rabinovitch, 1992; Rabinovitch e Suarez-Pinzon, 1998). A contínua destruição das ilhotas e a redução significativa da massa de células-β (entre 70 a 90%) ocasiona a perda progressiva da capacidade secretória de insulina e possivelmente a um estado de deficiência absoluta desse hormônio (Tooley et al., 2012).

Polimorfismos em muitos loci gênicos já foram identificados e associados à suscetibilidade à doença em humanos e em animais diabéticos (denominados loci idd, de insulin dependent diabetes). Destacam-se genes de MHC de classe I e II e também genes associados à imunorregulação, como AIRE, IL-2r, CTLA-4, PD-1. Interessantemente muitas alterações são compartilhadas entre os camundongos NOD e os pacientes, o que reforça a importância desse modelo animal (Concannon et al., 2009; Wicker et al., 2005; Bluestone et al., 2010). As proteínas codificadas por esses genes estão envolvidas na regulação da ativação de linfócitos durante o reconhecimento do antígeno pelo TCR.

Evidências mais recentes indicam que alterações epigenéticas induzidas pelo ambiente, como padrões alterados de metilação de DNA, contribuem para a expressão gênica anormal em células específicas, contribuindo para a perda da tolerância e acometimento pela autoimunidade em indivíduos geneticamente pré-dispostos (Hewagama e Richardson, 2009).

Portanto, a avaliação de fatores genéticos e epigenéticos é importante para o completo entendimento da instalação da diabetes.

Apesar da importância do componente genético, fatores ambientais contribuem para o desencadeamento da diabetes autoimune. De certa forma, a exposição a patógenos se relaciona inversamente à incidência e à gravidade da doença. Em camundongos NOD, a incidência da doença aumenta à medida que os animais são mantidos em condições de maior controle sanitário e da microbiota (Okada et al., 2010). Os mecanismos envolvidos nessa relação entre o estímulo microbiano e autoimunidade não são totalmente esclarecidos, mas as vias de reconhecimento de padrões moleculares (PAMPs), principalmente os TLR desempenham papel fundamental (Wen et al., 2008). Particularmente a microbiota intestinal e a dieta parecem ser relevantes para o contexto da doença. O reconhecido papel da mucosa intestinal para a tolerância imunológica, a complexa e dinâmica rede de interações celulares e moleculares nesse microambiente e a drenagem de antígenos para o linfonodo pancreático (Turley et al., 2005) reforçam a importância do intestino no desenvolvimento da diabetes. De fato, permeabilidade aumentada, inflamação subclínica e defeitos no funcionamento de APCs e na geração de Tregs são comumente observados no intestino de animais e também em pacientes diabéticos (Alam et al., 2010; Badami et al., 2011; Malaisse et al., 2004; Vaarala, 2011).

Vários subtipos celulares estão presentes no infiltrado inflamatório e estão envolvidos no desencadeamento e progressão da patologia. Um acúmulo de APCs em torno das ilhotas coincide com a lesão inicial, precedendo um progressivo infiltrado linfocitário e destruição das células beta. Defeitos na ontogênese pancreática (Lonyai et al., 2008) e falhas no mecanismo de clearance apoptótico por macrófagos (Maree et al., 2008; O'Brien et al., 2002)

são descritos em camundongos NOD e podem contribuir para a ativação de células T autorreativas por DCs que apresentam antígenos das ilhotas no linfonodo pancreático após uma onda de morte descontrolada de células beta (Turley et al., 2003). Alguns grupos apontam defeitos funcionais e fenotípicos nas células dendríticas de camundongos NOD e pacientes de diabetes tipo 1 que poderiam justificar a ativação anormal de linfócitos pela ação imunogênica dessas APCs.

Portanto, uma análise ampla e minuciosa dos fatores e mecanismos envolvidos na diabetes autoimune permite concluir que fatores genéticos e de desenvolvimento, a qualidade da estimulação antigênica – principalmente via mucosa – e a falha em mecanismos de regulação contribuem para o seu desenvolvimento e sua patogênese.