Cientistas descobrem como as experiências de vida reescrevem o sistema imunológico

Uma parte significativa da resposta reside nas diferenças genéticas (os genes que você herda) e na experiência de vida (seu histórico ambiental, de infecções e vacinação). Esses fatores influenciam o comportamento das células por meio de alterações químicas sutis conhecidas como modificações epigenéticas. Essas mudanças moleculares ajudam a determinar quais genes estão ativos ou silenciosos, moldando a função das células sem alterar a sequência de DNA subjacente.

Pesquisadores do Salk Institute agora criaram um catálogo epigenético detalhado que mostra como as características herdadas e as experiências de vida afetam diferentes tipos de células imunológicas de maneiras distintas. O banco de dados específico por tipo de célula, publicado na revista Nature Genetics em 27 de janeiro de 2026, oferece novos insights sobre por que as respostas imunológicas variam tanto entre os indivíduos. Ele também aponta para tratamentos futuros que podem ser adaptados à biologia única de cada pessoa.

“Nossas células imunológicas carregam um registro molecular tanto de nossos genes quanto de nossas experiências de vida, e essas duas forças moldam o sistema imunológico de maneiras muito diferentes”, afirma o autor sênior Joseph Ecker, PhD, professor, Salk International Council Chair em Genética 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 maneiras completamente diferentes, dependendo de seu papel. Essa diversidade é parcialmente impulsionada por marcadores epigenéticos, pequenas etiquetas moleculares anexadas ao DNA que ajudam a controlar quais genes são ativados ou silenciados em cada célula. Juntos, todos esses marcadores constituem o epigenoma de uma célula.

Ao contrário do DNA em si, o epigenoma pode mudar ao longo do 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 mudanças epigenéticas herdadas e aquelas baseadas em experiências moldavam as células imunológicas da mesma forma.

“O debate entre natureza e criação é uma discussão antiga na biologia e na sociedade”, diz o co-primeiro autor Wenliang Wang, PhD, cientista da equipe no laboratório de Ecker. “Em última análise, tanto a herança genética quanto fatores ambientais nos impactam, e queríamos descobrir exatamente como isso se manifesta em nossas células imunológicas e informa nossa saúde.”

Como 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 com origens diversas. Essas amostras refletiam uma ampla gama de variação genética e exposições à vida, incluindo infecções por gripe, 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 memória imunológica a longo prazo, enquanto os monócitos e células assassinas naturais respondem rapidamente a 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 frequentemente atuam alterando a metilação do DNA em tipos específicos de células imunológicas”, diz o co-primeiro autor Wubin Ding, PhD, pós-doutorado no laboratório de Ecker. “Mapeando essas conexões, podemos começar a identificar quais células e vias moleculares podem ser afetadas por genes de risco de doenças, potencialmente abrindo novas avenues para terapias mais direcionadas.”

Separando Mudanças Epigenéticas Herdadas e Orientadas por Experiência

Um avanço importante do estudo foi a capacidade de distinguir as mudanças epigenéticas ligadas à genética (gDMRs) das que estão relacionadas a experiências de vida (eDMRs). Os pesquisadores descobriram que esses dois tipos de marcadores tendem a aparecer em diferentes partes do epigenoma. As mudanças geneticamente herdadas foram encontradas com mais frequência perto de regiões gênicas estáveis, particularmente em células T e B de longa duração. Em contraste, as alterações relacionadas à experiência estavam concentradas em regiões regulatórias flexíveis que controlam respostas imunológicas rápidas.

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

“Nosso atlas das células imunológicas da população humana também será um excelente recurso para futuras pesquisas mecanicistas sobre doenças infecciosas e genéticas, incluindo diagnósticos e prognósticos”, afirma o co-primeiro autor Manoj Hariharan, PhD, cientista sênior do laboratório de Ecker. “Frequentemente, 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 essas situações.”

Rumo à Predição dos Resultados das Doenças e Personalização do Cuidado

As descobertas destacam o quão poderosos tanto a genética quanto 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 o design de abordagens mais personalizadas para tratamento e prevenção.

Ecker observa que, à medida que o banco de dados cresce com amostras adicionais de pacientes, ele pode ajudar a prever como os indivíduos podem reagir a futuras infecções. Por exemplo, se um número suficiente de pacientes com COVID-19 contribuir com dados, os pesquisadores podem descobrir que os sobreviventes compartilham um eDMR protetor comum. Assim, os médicos poderiam analisar as células imunológicas de um paciente recém-infectado para verificar se esse marcador protetor está presente. Se estiver ausente, os cientistas poderiam potencialmente direcionar vias regulatórias relacionadas para melhorar os resultados.

“Nosso trabalho estabelece a base para o desenvolvimento de estratégias de prevenção de precisão para doenças infecciosas”, afirma Wang. “Para COVID-19, influenza ou muitas outras infecções, um dia talvez possamos prever como alguém pode reagir a uma infecção, mesmo antes da exposição, à medida que coortes e modelos continuem a se expandir. Em vez disso, podemos usar apenas o genoma para prever as maneiras como a infecção impactará seu epigenoma e, então, prever como essas mudanças epigenéticas influenciarão seus sintomas.”

Autores e Financiamento

Outros autores incluem Anna Bartlett, Cesar Barragan, Rosa Castanon, Vince Rothenberg, Haili Song, Joseph Nery, Jordan Altshul, Mia Kenworthy, Hanqing Liu, Wei Tian, Jingtian Zhou, Qiurui Zeng e Huaming Chen do Salk; Andrew Aldridge, Lisa L. Satterwhite, Thomas W. Burke, Elizabeth A. Petzold e Vance G. Fowler Jr. da Universidade de Duke; Bei Wei e William J. Greenleaf da Universidade de Stanford; Irem B. Gündüz e Fabian Müller da Universidade de Saarland; Todd Norell e Timothy J. Broderick do Instituto de Humanas e Máquinas do Florida; Micah T. McClain e Christopher W. Woods da Universidade de Duke e do Centro Médico de Veteranos de Durham; Xiling Shen do Instituto Terasaki para Inovação Biomédica; Parinya Panuwet e Dana B. Barr da Universidade Emory; Jennifer L. Beare, Anthony K. Smith e Rachel R. Spurbeck do Instituto Memorial Battelle; Sindhu Vangeti, Irene Ramos, German Nudelman e Stuart C. Sealfon da Escola de Medicina Icahn no Monte Sinai; Flora Castellino do Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos EUA; e Anna Maria Walley e Thomas Evans da Vaccitech plc.

O trabalho foi apoiado pela Defense Advanced Research Projects Agency (N6600119C4022) por meio do escritório de pesquisa do exército dos EUA (W911NF-19-2-0185), pelos Institutos Nacionais de Saúde (P50-HG007735, UM1-HG009442, UM1-HG009436, 1R01AI165671) e pela Fundação Nacional de Ciência (1548562, 1540931, 2005632).