Uma equipe liderada por pesquisadores do Imperial College London e do The Francis Crick Institute descobriu que infecções graves causadas pela mala¡ria interrompem os processos que formam as células do sangue em ratos. Isso pode causar danos a longo prazo que podem significar que as pessoas que se recuperaram de infecções graves são vulnera¡veis ​​a novas infecções ou a desenvolver câncer no sangue.

A equipe também descobriu que o dano poderia ser reduzido ou parcialmente revertido em ratos com um tratamento hormonal que regula o ca¡lcio ósseo juntamente com um antioxidante. A pesquisa pode levar a novas maneiras de prevenir danos a longo prazo de infecções graves, incluindo mala¡ria, tuberculose e COVID-19.

A pesquisa foi publicada hoje na Nature Cell Biology .

A primeira autora, a Dra. Myriam Haltalli , que completou o trabalho no Departamento de Ciências da Vida do Imperial, disse: “Descobrimos que a infecção por mala¡ria reprograma o processo de produção de células sanguíneas em camundongos e afeta significativamente a função das células precursoras do sangue. Essasmudanças podem causar alterações de longo prazo, mas também encontramos uma maneira de reduzir significativamente a quantidade de danos e, potencialmente, resgatar a produção sauda¡vel de células do sangue. ”

O sangue écomposto por vários tipos de células diferentes, todos originados como células-tronco hematopoianãticas (HSCs) na medula a³ssea. Durante a infecção grave, a produção de todas as células sanguíneas aumenta para ajudar o corpo a combater a infecção, esgotando as HSCs.

Agora, a equipe mostrou como as infecções também danificam o ambiente da medula a³ssea, o que écrucial para a produção e função sauda¡veis ​​de HSC. Eles descobriram isso usando tecnologias avana§adas de microscopia em Imperial and the Crick, análises de RNA lideradas pelo grupo Gottgens na Universidade de Cambridge e modelagem matemática liderada pelo professor Ken Duffy na Maynooth University.

Os ratos desenvolveram mala¡ria naturalmente, após picadas de mosquitos portadores de parasitas Plasmodium , fornecidas pelo Dr. Andrew Blagborough da Universidade de Cambridge. Os pesquisadores subsequentemente observaram asmudanças no ambiente da medula a³ssea e o efeito na função de HSC.

Poucos dias após a infecção, os vasos sangua­neos começam a vazar e houve uma perda drama¡tica de células formadoras de osso chamadas osteoblastos. Essasmudanças parecem estar fortemente relacionadas ao decla­nio no pool de HSCs durante a infecção.

A autora principal, professora Cristina Lo Celso , do Departamento de Ciências da Vida do Imperial, disse: “Ficamos surpresos com a velocidade dasmudanças, que foi totalmente inesperada. Podemos pensar no osso como uma fortaleza impenetra¡vel, mas o ambiente da medula a³ssea éincrivelmente dina¢mico e susceta­vel a danos. ”

A redução do pool de HSCs pode ter várias consequaªncias. No curto prazo, parece afetar particularmente a produção de neutra³filos - gla³bulos brancos que formam uma parte essencial do sistema imunológico. Isso pode deixar os pacientes vulnera¡veis ​​a novas infecções, com consequaªncias potencialmente de longo prazo para o funcionamento do sistema imunológico.

A longo prazo, o pool de HSCs pode permanecer abaixo dos na­veis normais, o que pode aumentar as chances de o paciente desenvolver câncer no sangue, como a leucemia.

Depois de determinar em detalhes como a infecção grave afeta o ambiente da medula a³ssea e a função do HSC, a equipe testou uma maneira de prevenir os danos. Antes de infectar os camundongos, eles os trataram com um horma´nio que regula o ca¡lcio dos ossos e um antioxidante para combater o estresse oxidativo celular, e novamente após a infecção.

Este processo levou a um aumento de dez vezes na função HSC após a infecção em comparação com camundongos que não receberam nenhum tratamento (cerca de 20-40 por cento da função em comparação com a função de 2 por cento, respectivamente). Embora esta não seja uma recuperação completa, o grande aumento da função éum sinal positivo.

A equipe destaca que a necessidade de iniciar o tratamento hormonal antes da infecção, aliada ao custo e a  necessidade de refrigeração, o inviabilizam como solução, principalmente em muitas partes do mundo onde infecções graves como mala¡ria e tuberculose são prevalentes.

No entanto, eles esperam que a prova de que o impacto da infecção grave na função HSC pode ser significativamente diminua­da leve ao desenvolvimento de novos tratamentos que podem ser amplamente administrados.

A professora Lo Celso disse: “Os impactos de longo prazo da infecção pelo COVID-19 estãoapenas comea§ando a ser conhecidos. O impacto na função HSC parece semelhante em várias infecções graves, sugerindo que nosso trabalho com a mala¡ria pode lana§ar luz sobre as possa­veis consequaªncias de longo prazo do COVID-19 e como podemos mitiga¡-las. ”

O Dr. Haltalli concluiu: “Proteger a função do HSC e, ao mesmo tempo, desenvolver fortes respostas imunola³gicas éa chave para um envelhecimento sauda¡vel”.