Genética de Doenças

Carlos Penha Gonçalves

Muitas situações de doença e disfunção de órgãos são controladas por fatores genéticos. No laboratório de Genética de Doenças, os investigadores estão interessados em descobrir como é que a expressão destes fatores em células específicas, influenciam trajetórias de inflamação e condiciona o resultado de doenças infecciosas.

Sob este tema desenvolvem projetos distintos que incidem sobre:

  1. o papel protetor dos trofoblastos fetais durante a malária placentária;
  2. a ação das células endoteliais do cérebro na propagação da inflamação durante a malária cerebral; e
  3. as respostas das células de Kupffer ao dano hepático.

Para executar estas linhas de investigação recorrem ao uso de vários recursos incluindo coleções de amostras humanas, modelos murinos de doença e sistemas otimizados de cultura de células primárias.

Este trabalho leva os investigadores a questionar como é que a adaptação fenotípica de grupos de células específicas, desencadeada por ambientes inflamatórios e infecciosos, condiciona respostas do órgão e/ou respostas sistémicas face a um subsequente desafio.

Esperam com esta investigação contribuir para a aproximação entre os campos das doenças infeciosas e metabólicas e elucidar o papel dos mecanismos de adaptação a situações de doença na proteção de funções orgânicas e sistémicas.


Projetos

Os macrófagos residentes no fígado, células de Kupffer, desempenham um papel crítico nas respostas ao dano hepático.

A investigação incide sobre a recuperação do fígado após um dano hepatotóxico severo que induz uma deleção marcada das células de Kupffer, seguida de repopulação dos macrófagos durante o recobro.

Os resultados indicam que o dano hepatotóxico impõe alterações na composição ontogénica das populações de macrófagos, com fenótipo semelhante a células de Kupffer após recuperação do fígado (ex. aumento na representação de macrófagos de origem hematopoiética).

Os Investigadores pretendem revelar o papel dos macrófagos na resolução do dano hepático, interrogando se após um primeiro dano hepatotóxico, as adaptações fenotípicas dos macrófagos melhoram a resiliência do tecido face a um dano ou insulto subsequente.

Esta investigação pretende evidenciar a contribuição da plasticidade fenotípica das células não parenquimatosas, em particular os macrófagos, para a proteção dos tecidos face a insultos múltiplos ou prolongados.

As células endoteliais dos micro vasos cerebrais (“Brain microvessels endotelial cells”-BMECs) constituem a primeira camada da barreira hematoencefálica (“Blood brain barrier”- BBB).

Durante a patogénese da malária cerebral (“cerebral malaria”-CM) as BMECs são encaradas apenas como alvo de mediadores pró-inflamatórios e desequilíbrios na circulação/coagulação. Nós propomos que as BMECs também participam do desenvolvimento de CM, atuando como sensores e iniciadores de reações imunes adaptativas desencadeadas por componentes do plasmódio ou de eritrócitos infetados (“infected erythrocytes”- IE).

Mais especificamente, planeamos investigar as interações entre BMECs e outros tipos celulares na BBB durante a infeção com malária, utilizando sistemas de co-cultura (3D, plataformas de micro fluídica) e modelos de deleção genética em tecidos específicos.

Esta investigação irá delinear um mapa de interações dos componentes da BBB, detalhando sensores e trajetos de sinalização inata, assim como padrões de ativação celular induzidos por exposição a IE, que possivelmente, serão relevantes para outras encefalopatias infeciosas.

Os trofoblastos fetais localizados na barreira placentária estão em contato direto com o sangue materno.

 

Utilizando modelos experimentais, investigámos a patogénese da infeção placentária pelo parasita da malária e deparámo-nos com dois conceitos inesperados:

  • O conflito existente entre as respostas contra o parasita do sistema imunitário inato materno, que aumentam a inflamação placentária e podem ter consequências adversas no desenvolvimento da gravidez, e a resposta inata dos trofoblastos fetais, que protegem o feto, possivelmente através da preservação da função placentária;
  • A conexão molecular entre os sensores de resposta inata dos trofoblastos e as respostas vaso regulatórias que permitem alterações na mobilidade e migração celular, com possível impacto na regulação da microcirculação sanguínea da placenta.

 

Motivados por estas observações planeamos investigar a relevância fisiopatológica das respostas dos trofoblastos ao parasita da malária sob dois ângulos:

  • Como modificadores da topologia dos espaços sanguíneos, elucidando a regulação da microcirculação do sangue materno na placenta durante a infeção;
  • Investigando se as perturbações placentárias provocadas pelo parasita da malária condicionam as respostas dos fetos afetados na sua vida pós-natal.

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