Cientistas descobrem como as experiências de vida reescrevem o sistema imunológico

Grande parte da resposta está nas diferenças genéticas (os genes que você herda) e na experiência de vida (seu histórico ambiental, de infecção e de vacinação). Esses fatores influenciam o comportamento das células por meio de mudanças químicas sutis conhecidas como modificações epigenéticas. Estas alterações moleculares ajudam a determinar quais genes estão activos ou silenciosos, moldando a forma como as células funcionam sem alterar a sequência de ADN subjacente.

Pesquisadores do Instituto Salk criaram agora um catálogo epigenético detalhado que mostra como características herdadas e experiências de vida afetam diferentes tipos de células imunológicas de maneiras distintas. O banco de dados específico do tipo de célula, publicado em Genética da Natureza em 27 de janeiro de 2026, oferece uma nova visão sobre por que as respostas imunológicas variam tão amplamente entre os indivíduos. Também aponta para tratamentos futuros que poderiam ser adaptados à biologia única de cada pessoa.

“Nossas células imunológicas carregam um registro molecular de nossos genes e de nossas experiências de vida, e essas duas forças moldam o sistema imunológico de maneiras muito diferentes”, diz o autor sênior Joseph Ecker, PhD, professor, presidente do Conselho Internacional de Genética Salk e investigador do Howard Hughes Medical Institute. “Este trabalho mostra que infecções e exposições ambientais deixam impressões epigenéticas duradouras que influenciam o comportamento das células imunológicas. Ao resolver esses efeitos célula por célula, podemos começar a conectar fatores de risco genéticos e epigenéticos às células imunológicas específicas onde a doença realmente começa”.

O que é o epigenoma e por que é importante

Cada célula do corpo humano contém o mesmo DNA. No entanto, as células podem parecer e agir de forma completamente diferente, dependendo da sua função. Esta diversidade é parcialmente impulsionada por marcadores epigenéticos, pequenas etiquetas moleculares ligadas ao ADN que ajudam a controlar quais os genes que estão ligados ou desligados em cada célula. Juntos, todos esses marcadores constituem o epigenoma de uma célula.

Ao contrário do próprio DNA, o epigenoma pode mudar com o tempo. Alguns padrões epigenéticos são fortemente influenciados por diferenças genéticas herdadas, enquanto outros são moldados por experiências ao longo da vida. As células imunológicas são afetadas por ambas as forças, mas até agora, os cientistas não sabiam se as alterações epigenéticas herdadas e baseadas na experiência moldavam as células imunológicas da mesma maneira.

“O debate entre natureza e criação é uma discussão de longa data tanto na biologia como na sociedade”, diz o co-autor Wenliang Wang, PhD, cientista da equipe do laboratório de Ecker. “Em última análise, tanto a herança genética como os factores ambientais têm impacto sobre nós, e queríamos descobrir exactamente como isso se manifesta nas nossas células imunitárias e informa a nossa saúde”.

Como as experiências de vida deixam uma marca molecular nas células imunológicas

Para desvendar os efeitos da genética e da experiência, a equipe de pesquisa analisou amostras de sangue de 110 pessoas de diversas origens. Estas amostras refletiram uma ampla gama de variações genéticas e exposições ao longo da vida, incluindo gripe; infecções por HIV-1, MRSA, MSSA e SARS-CoV-2; vacinação contra antraz; e exposição a pesticidas organofosforados.

Os cientistas examinaram quatro tipos principais de células imunológicas. As células T e B são conhecidas por reter a memória imunológica de longo prazo, enquanto os monócitos e as células assassinas naturais respondem rapidamente às ameaças. Ao comparar padrões epigenéticos entre essas células, a equipe construiu um catálogo abrangente de marcadores epigenéticos, também chamados de regiões diferencialmente metiladas (DMRs), para cada tipo de célula imunológica.

“Descobrimos que variantes genéticas associadas a doenças muitas vezes funcionam alterando a metilação do DNA em tipos específicos de células imunológicas”, diz o co-autor Wubin Ding, PhD, pós-doutorado no laboratório de Ecker. “Ao mapear estas conexões, podemos começar a identificar quais células e vias moleculares podem ser afetadas por genes de risco de doenças, abrindo potencialmente novos caminhos para terapias mais direcionadas”.

Separando mudanças epigenéticas herdadas e motivadas pela experiência

Um avanço importante do estudo foi a capacidade de distinguir alterações epigenéticas ligadas à genética (gDMRs) daquelas ligadas a experiências de vida (eDMRs). Os investigadores descobriram que estes dois tipos de marcadores tendem a aparecer em diferentes partes do epigenoma. Alterações herdadas geneticamente foram encontradas com mais frequência perto de regiões genéticas estáveis, particularmente em células T e B de vida longa. Em contraste, as mudanças relacionadas com a experiência concentraram-se em regiões reguladoras flexíveis que controlam as respostas imunitárias rápidas.

Esses padrões sugerem que a genética ajuda a estabelecer programas imunológicos de longo prazo, enquanto as experiências ajustam como as células imunológicas reagem a situações específicas. Mais pesquisas serão necessárias para compreender completamente como essas influências afetam o desempenho imunológico na saúde e na doença.

“Nosso atlas de células imunológicas da população humana também será um excelente recurso para futuras pesquisas mecanicistas sobre doenças infecciosas e genéticas, incluindo diagnósticos e prognósticos”, diz o co-autor Manoj Hariharan, PhD, cientista sênior do laboratório de Ecker. “Muitas vezes, quando as pessoas ficam doentes, não temos certeza imediata da causa ou da gravidade potencial – as assinaturas epigenéticas que desenvolvemos oferecem um roteiro para classificar e avaliar estas situações”.

Rumo à previsão de resultados de doenças e personalização de cuidados

As descobertas destacam o quão poderosamente a genética e a experiência de vida moldam a identidade das células imunológicas e o comportamento do sistema imunológico. O novo catálogo também fornece um ponto de partida para a concepção de abordagens mais personalizadas de tratamento e prevenção.

Ecker observa que à medida que a base de dados cresce com amostras adicionais de pacientes, poderá ajudar a prever como os indivíduos poderão responder a futuras infecções. Por exemplo, se um número suficiente de pacientes com COVID-19 contribuir com dados, os investigadores poderão descobrir que os sobreviventes partilham uma eDMR protetora comum. Os médicos poderiam então analisar as células imunológicas de um paciente recém-infectado para ver se esse marcador protetor está presente. Se estiver faltando, os cientistas poderiam potencialmente direcionar caminhos regulatórios relacionados para melhorar os resultados.

“Nosso trabalho estabelece as bases para o desenvolvimento de estratégias precisas de prevenção de doenças infecciosas”, diz Wang. “Para a COVID-19, a gripe ou muitas outras infecções, poderemos um dia ser capazes de ajudar a prever como alguém pode reagir a uma infecção, mesmo antes da exposição, à medida que coortes e modelos continuam a expandir-se. Em vez disso, podemos apenas usar o seu genoma para prever as formas como a infecção irá impactar o seu epigenoma, e depois prever como essas mudanças epigenéticas irão influenciar os seus sintomas.”

Autores e Financiamento

Os outros autores incluem Anna Bartlett, Cesar Barragan, Vince Rotheberg, Haili Song, Joseph Nryer, Jordan Altshul, Mia Kenworthy, Flag Liu, Wei Tiian, Jingtian zhou, Qurui Zeng e Huming Chen de Salk; Andrew Aldridge, Lisa L. Satterwhite, Thomas W. Burke, Elizabeth A. Petzold e VANCE G. FOWLER JR. da Universidade Duke; bei wei e William J. Greenleaf, da Universidade de Stanford; irem B. Gündüz e Fabian Müller da Universidade de Sarland; Todd Norell e Timothy J. Broderick, do Instituto de Cognição Humana e Máquina da Flórida; Micah T. Mcclain e Christopher W. Woods, da Duke University e do Durham Veterans Affairs Medical Center; Xiling Shen, do Instituto Tersaki de Inovação Biomédica; Parinya Panunwet e Dana B. Barr, da Emory University; Jennifer L. Beare, Anthony K. Smith e Rachel R. Spurbeck do Battelle Memorial Institute; Sindhu, Irene Ramos, German Nudelman e Stuart C. Sealfo, da escola de medicina icahn no Monte Sinai; Flora Castellino, do Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos EUA; E Anna Maria Walleg e Evans da vaccitech plc.

O trabalho foi apoiado pela Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (N6600119C4022) por meio do Escritório de Pesquisa do Exército dos EUA (W911NF-19-2-0185), Institutos Nacionais de Saúde (P50-HG007735, UM1-HG009442, UM1-HG009436, 1R01AI165671) e National Science Foundation. (1548562, 1540931, 2005632).