Saúde

Por que é preciso coragem para proteger o cérebro contra infecções
Um estudo em camundongos, confirmado em amostras humanas, mostrou que o cérebro tem um surpreendente aliado em sua proteção: o intestino.
Por Craig Brierley - 04/11/2020


Micrografia confocal mostrando o seio sagital superior no mouse. As células imunes são mostradas no revestimento verde deste tubo e os vasos sanguíneos em vermelho - 
Crédito: Zach Fitzpatrick

O cérebro é protegido de maneira única contra bactérias e vírus invasores, mas seu mecanismo de defesa há muito permanece um mistério. Agora, um estudo em camundongos, confirmado em amostras humanas, mostrou que o cérebro tem um surpreendente aliado em sua proteção: o intestino.

A maneira exata como o cérebro se protege da infecção, além da barreira física das meninges, tem sido um mistério, mas descobrir que uma importante linha de defesa começa no intestino foi uma grande surpresa

Menna Clatworthy

O cérebro é indiscutivelmente o órgão mais importante do corpo, pois controla a maioria dos outros sistemas do corpo e permite o raciocínio, a inteligência e a emoção. Os humanos desenvolveram uma variedade de medidas de proteção para evitar danos físicos ao cérebro: ele fica em uma caixa sólida e óssea - o crânio - e é envolto em três camadas de tecido impermeável conhecidas como meninges. 

O que ficou menos claro é como o corpo defende o cérebro de infecções. Em outras partes do corpo, se bactérias ou vírus entram na corrente sanguínea, nosso sistema imunológico entra em ação, com células imunológicas e anticorpos que visam e eliminam o invasor. No entanto, as meninges formam uma barreira impermeável, impedindo essas células imunológicas de entrar no cérebro.

Em pesquisa publicada hoje na Nature , uma equipe liderada por cientistas da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, e do National Institute of Health, nos EUA, descobriu que as meninges são o lar de células imunológicas conhecidas como células plasmáticas, que secretam anticorpos. Essas células são especificamente posicionadas próximas a grandes vasos sanguíneos que correm dentro das meninges, permitindo-lhes secretar seus anticorpos 'protetores' para defender o perímetro do cérebro. Quando os pesquisadores observaram o tipo específico de anticorpo produzido por essas células, eles tiveram uma surpresa - o anticorpo que observaram é normalmente o tipo encontrado no intestino.

As células plasmáticas são derivadas de um tipo específico de célula imune conhecida como célula B. Cada célula B tem um anticorpo em sua superfície que é exclusivo dessa célula. Se um antígeno (a parte de uma bactéria ou vírus que desencadeia uma resposta imune) se liga a esse anticorpo de superfície, a célula B se torna ativada: ela se dividirá para formar uma nova descendência que também reconhecerá o mesmo antígeno.

Durante a divisão, a célula B introduz uma mutação no gene do anticorpo para que um aminoácido seja alterado e suas características de ligação sejam ligeiramente diferentes. Algumas dessas células B irão agora produzir anticorpos que permitem uma melhor ligação ao patógeno - eles se expandem e se multiplicam; As células B cujos anticorpos são menos bons na ligação morrem. Isso ajuda a garantir que o corpo produza os melhores anticorpos para direcionar e destruir antígenos específicos.

Normalmente, os anticorpos encontrados no sangue são do tipo conhecido como Imunoglobulina G (IgG), que são produzidos no baço e na medula óssea - esses anticorpos protegem o interior do corpo. No entanto, os anticorpos encontrados nas meninges foram a imunoglobulina A (IgA), que geralmente são produzidos no revestimento do intestino ou no revestimento do nariz ou pulmões - estes protegem as superfícies mucosas, as superfícies que fazem interface com o ambiente externo.

A equipe conseguiu sequenciar os genes dos anticorpos nas células B e nas células plasmáticas do intestino e das meninges e mostrar que eles estavam relacionados. Em outras palavras, as células que terminam nas meninges são aquelas que se expandiram seletivamente no intestino, onde reconheceram determinados patógenos.

“A maneira exata como o cérebro se protege da infecção, além da barreira física das meninges, tem sido um mistério, mas descobrir que uma importante linha de defesa começa no intestino foi uma grande surpresa”, disse o cientista-chefe Professor Menna Clatworthy do Departamento de Medicina e CITIID da Universidade de Cambridge e do Instituto Wellcome Sanger.

“Mas, na verdade, faz todo o sentido: mesmo uma pequena violação da barreira intestinal permitirá que os insetos entrem na corrente sanguínea, com consequências devastadoras se forem capazes de se espalhar para o cérebro. Semear as meninges com células produtoras de anticorpos que são selecionadas para reconhecer micróbios intestinais garante a defesa contra os invasores mais prováveis. ”

A equipe fez a descoberta usando ratos, que são comumente usados ​​para estudar a fisiologia, pois compartilham muitas características semelhantes às encontradas no corpo humano. Eles mostraram que quando os ratos não tinham bactérias em seus intestinos, as células produtoras de IgA nas meninges estavam ausentes, mostrando que essas células realmente se originam no intestino, onde são selecionadas para reconhecer os micróbios intestinais antes de estabelecerem residência nas meninges. Quando os pesquisadores removeram as células plasmáticas das meninges - e, portanto, nenhum IgA estava presente para capturar insetos - os micróbios foram capazes de se espalhar da corrente sanguínea para o cérebro.

A equipe confirmou a presença de células IgA nas meninges humanas analisando amostras retiradas durante a cirurgia, mostrando que esse sistema de defesa provavelmente terá um papel importante na defesa dos humanos contra infecções do sistema nervoso central - meningite e encefalite.

 

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