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Descobertas células cerebrais que controlam a febre e outros sintomas durante a doença

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Febre1, perda de apetite e busca por aquecimento são respostas comuns a infecções2, e a descoberta das células3 cerebrais responsáveis por esse comportamento em camundongos pode ajudar a tratar doenças crônicas.

Agora, em um estudo publicado na revista Nature, as células3 cerebrais responsáveis por gerar febre1 e outros sintomas4 de doença foram descobertas.

Todos os animais respondem à doença em grande parte da mesma maneira, experimentando sintomas4 como febre1, fadiga5, perda de apetite e busca por aquecimento. Estudos anteriores sugeriram que a febre1 ajuda os animais a sobreviver a crises de doença, aumentando a temperatura corporal – dificultando a sobrevivência6 de patógenos – enquanto a fadiga5 e a perda de apetite têm sido associadas à regulação da energia.

Para identificar as partes do cérebro7 responsáveis por coordenar esses comportamentos, Catherine Dulac, da Universidade de Harvard, e seus colegas injetaram em camundongos moléculas que induzem efeitos semelhantes a uma doença genuína. Eles usaram essas moléculas para evitar o risco de um patógeno real se espalhar descontroladamente.

Uma molécula, lipopolissacarídeo, imita os efeitos de uma infecção8 bacteriana, enquanto a outra, ácido poliinosínico-policitidílico, imita uma infecção8 viral. Ambas as moléculas desencadeiam uma resposta inflamatória aguda que, por sua vez, causa sintomas4 como febre1.

Leia sobre "Por que temos febre1" e "Diferenças entre inflamação9 e infecção8".

Os pesquisadores usaram sequenciamento e imagens fluorescentes para determinar quais neurônios10 eram mais ativos nos cérebros dos camundongos durante a doença induzida. Eles suspeitavam que os neurônios10 responsáveis por regular os sintomas4 da doença estariam no hipotálamo11. “É aí que ocorre todo o controle do apetite e da termorregulação”, diz Dulac.

A equipe encontrou uma população de neurônios10 que se encaixam na área pré-óptica medial ventral do hipotálamo11, que geralmente é responsável pela termorregulação. Esses neurônios10 foram significativamente ativados pelas moléculas produtoras de doenças, em comparação com os cérebros de camundongos que não receberam as moléculas.

Para confirmar as descobertas, a equipe inibiu geneticamente esses neurônios10 em camundongos para que não fossem ativados durante a doença. Os camundongos alterados não desenvolveram febre1 quando receberam uma das moléculas produtoras de doenças, enquanto também experimentavam uma queda menor em seus apetites e não buscavam tanto calor. Eles ainda estavam cansados, no entanto, sugerindo que esse sintoma12 é regulado por outra parte do cérebro7.

Dulac diz estar confiante de que os humanos têm uma população semelhante de neurônios10 que controlam os sintomas4 da doença. “O hipotálamo11 dos mamíferos é extremamente conservado”, diz ela.

Ela também espera que essas descobertas ajudem os pesquisadores a desenvolver tratamentos para reduzir os sintomas4 de doenças crônicas. “Pode-se também usar nossas descobertas para fazer perguntas que podem beneficiar a saúde13 humana”, diz Dulac. “Por exemplo, o que acontece se esses neurônios10 da doença são ativados com frequência – inclusive durante o início da vida – eles se tornam mais sensíveis à doença?”

“Uma das maiores ameaças à sobrevivência6 é a infecção8”, diz Marysia Placzek, da Universidade de Sheffield, no Reino Unido. “Se as células3 em nossos corpos estão infectadas, elas começam a fazer sinais14 ‘imunes’, mas se isso fosse tudo o que acontecesse, seria uma resposta muito pequena, muito local.”

“Este estudo encontrou um novo grupo de neurônios10 hipotalâmicos que são ativados por sinais14 imunológicos”, diz Placzek. “Eles então organizam a enorme resposta necessária para combater a infecção”.

No artigo publicado, os pesquisadores descrevem como essa população neuronal pré-óptica controla a febre1 e o apetite durante a doença.

Eles contextualizam que, durante a infecção8, os animais exibem mudanças adaptativas na fisiologia15 e no comportamento visando aumentar a sobrevivência6. Embora existam muitas causas de infecção8, elas desencadeiam sintomas4 estereotipados semelhantes, como febre1, busca por aquecimento, perda de apetite e fadiga5. No entanto, exatamente como o sistema nervoso16 altera a temperatura corporal e desencadeia comportamentos de doença para coordenar as respostas à infecção8 permanece desconhecido.

Neste estudo, identifiou-se uma população previamente não caracterizada de neurônios10 na área pré-óptica medial ventral (POMV) do hipotálamo11 que são ativados após doença induzida por lipopolissacarídeo (LPS) ou ácido poliinosínico-policitidílico. Esses neurônios10 são cruciais para gerar uma resposta de febre1 e outros sintomas4 de doença, como busca por aquecimento e perda de apetite.

O sequenciamento de RNA de núcleo único e a hibridização in situ17 de fluorescência robusta a erros multiplexados descobriram a identidade e distribuição de neurônios10 POMV ativados por LPS (POMV-LPS) e células3 não neuronais.

A expressão gênica e as medidas eletrofisiológicas implicam em um mecanismo parácrino no qual a liberação de sinais14 imunes por células3 não neuronais durante a infecção8 ativa neurônios10 POMV-LPS próximos.

Por fim, mostrou-se que os neurônios10 POMV-LPS exercem uma ampla influência na atividade de áreas cerebrais associadas a funções comportamentais e homeostáticas e estão sinapticamente e funcionalmente conectados a nós de circuitos que controlam a temperatura corporal e o apetite.

Juntos, esses resultados revelam os neurônios10 da área pré-óptica medial ventral ativados por lipopolissacarídeo como um centro de controle que integra sinais14 imunológicos para orquestrar vários sintomas4 de doença em resposta à infecção8.

Veja também sobre "O que são vírus18", "O que são bactérias" e "Prevenção em saúde13: sinais14 e sintomas4 que não devem ser ignorados".

 

Fontes:
Nature, publicação em 08 de junho de 2022.
New Scientist, notícia publicada em 08 de junho de 2022.

 

NEWS.MED.BR, 2022. Descobertas células cerebrais que controlam a febre e outros sintomas durante a doença. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1419185/descobertas-celulas-cerebrais-que-controlam-a-febre-e-outros-sintomas-durante-a-doenca.htm>. Acesso em: 15 ago. 2022.

Complementos

1 Febre: É a elevação da temperatura do corpo acima dos valores normais para o indivíduo. São aceitos como valores de referência indicativos de febre: temperatura axilar ou oral acima de 37,5°C e temperatura retal acima de 38°C. A febre é uma reação do corpo contra patógenos.
2 Infecções: Doença produzida pela invasão de um germe (bactéria, vírus, fungo, etc.) em um organismo superior. Como conseqüência da mesma podem ser produzidas alterações na estrutura ou funcionamento dos tecidos comprometidos, ocasionando febre, queda do estado geral, e inúmeros sintomas que dependem do tipo de germe e da reação imunológica perante o mesmo.
3 Células: Unidades (ou subunidades) funcionais e estruturais fundamentais dos organismos vivos. São compostas de CITOPLASMA (com várias ORGANELAS) e limitadas por uma MEMBRANA CELULAR.
4 Sintomas: Alterações da percepção normal que uma pessoa tem de seu próprio corpo, do seu metabolismo, de suas sensações, podendo ou não ser um indício de doença. Os sintomas são as queixas relatadas pelo paciente mas que só ele consegue perceber. Sintomas são subjetivos, sujeitos à interpretação pessoal. A variabilidade descritiva dos sintomas varia em função da cultura do indivíduo, assim como da valorização que cada pessoa dá às suas próprias percepções.
5 Fadiga: 1. Sensação de enfraquecimento resultante de esforço físico. 2. Trabalho cansativo. 3. Redução gradual da resistência de um material ou da sensibilidade de um equipamento devido ao uso continuado.
6 Sobrevivência: 1. Ato ou efeito de sobreviver, de continuar a viver ou a existir. 2. Característica, condição ou virtude daquele ou daquilo que subsiste a um outro. Condição ou qualidade de quem ainda vive após a morte de outra pessoa. 3. Sequência ininterrupta de algo; o que subsiste de (alguma coisa remota no tempo); continuidade, persistência, duração.
7 Cérebro: Derivado do TELENCÉFALO, o cérebro é composto dos hemisférios direito e esquerdo. Cada hemisfério contém um córtex cerebral exterior e gânglios basais subcorticais. O cérebro inclui todas as partes dentro do crânio exceto MEDULA OBLONGA, PONTE e CEREBELO. As funções cerebrais incluem as atividades sensório-motora, emocional e intelectual.
8 Infecção: Doença produzida pela invasão de um germe (bactéria, vírus, fungo, etc.) em um organismo superior. Como conseqüência da mesma podem ser produzidas alterações na estrutura ou funcionamento dos tecidos comprometidos, ocasionando febre, queda do estado geral, e inúmeros sintomas que dependem do tipo de germe e da reação imunológica perante o mesmo.
9 Inflamação: Conjunto de processos que se desenvolvem em um tecido em resposta a uma agressão externa. Incluem fenômenos vasculares como vasodilatação, edema, desencadeamento da resposta imunológica, ativação do sistema de coagulação, etc.Quando se produz em um tecido superficial (pele, tecido celular subcutâneo) pode apresentar tumefação, aumento da temperatura local, coloração avermelhada e dor (tétrade de Celso, o cientista que primeiro descreveu as características clínicas da inflamação).
10 Neurônios: Unidades celulares básicas do tecido nervoso. Cada neurônio é formado por corpo, axônio e dendritos. Sua função é receber, conduzir e transmitir impulsos no SISTEMA NERVOSO. Sinônimos: Células Nervosas
11 Hipotálamo: Parte ventral do diencéfalo extendendo-se da região do quiasma óptico à borda caudal dos corpos mamilares, formando as paredes lateral e inferior do terceiro ventrículo.
12 Sintoma: Qualquer alteração da percepção normal que uma pessoa tem de seu próprio corpo, do seu metabolismo, de suas sensações, podendo ou não ser um indício de doença. O sintoma é a queixa relatada pelo paciente mas que só ele consegue perceber. Sintomas são subjetivos, sujeitos à interpretação pessoal. A variabilidade descritiva dos sintomas varia em função da cultura do indivíduo, assim como da valorização que cada pessoa dá às suas próprias percepções.
13 Saúde: 1. Estado de equilíbrio dinâmico entre o organismo e o seu ambiente, o qual mantém as características estruturais e funcionais do organismo dentro dos limites normais para sua forma de vida e para a sua fase do ciclo vital. 2. Estado de boa disposição física e psíquica; bem-estar. 3. Brinde, saudação que se faz bebendo à saúde de alguém. 4. Força física; robustez, vigor, energia.
14 Sinais: São alterações percebidas ou medidas por outra pessoa, geralmente um profissional de saúde, sem o relato ou comunicação do paciente. Por exemplo, uma ferida.
15 Fisiologia: Estudo das funções e do funcionamento normal dos seres vivos, especialmente dos processos físico-químicos que ocorrem nas células, tecidos, órgãos e sistemas dos seres vivos sadios.
16 Sistema nervoso: O sistema nervoso é dividido em sistema nervoso central (SNC) e o sistema nervoso periférico (SNP). O SNC é formado pelo encéfalo e pela medula espinhal e a porção periférica está constituída pelos nervos cranianos e espinhais, pelos gânglios e pelas terminações nervosas.
17 In situ: Mesmo que in loco , ou seja, que está em seu lugar natural ou normal (diz-se de estrutura ou órgão). Em oncologia, é o que permanece confinado ao local de origem, sem invadir os tecidos vizinhos (diz-se de tumor).
18 Vírus: Pequeno microorganismo capaz de infectar uma célula de um organismo superior e replicar-se utilizando os elementos celulares do hospedeiro. São capazes de causar múltiplas doenças, desde um resfriado comum até a AIDS.
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