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Como o cérebro detecta uma infecção por gripe – e ordena que o corpo descanse

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Um caso de gripe1 pode fazer com que até as pessoas mais resistentes caiam na cama e percam o apetite. Agora, os cientistas identificaram neurônios2 em camundongos que notificam o cérebro3 de uma infecção4 por gripe1, provocando diminuição de movimento, da fome e da sede.

A equipe descobriu que um pequeno grupo de neurônios2 nas vias aéreas desempenha esse papel fundamental em alertar o cérebro3 sobre uma infecção4 por gripe1. Eles também encontraram sinais5 de um segundo caminho dos pulmões6 para o cérebro3 que se torna ativo mais tarde na infecção4.

O estudo foi publicado na Nature.

Embora a maioria das pessoas fique doente várias vezes ao ano, o conhecimento científico de como o cérebro3 evoca a sensação de doença ficou atrás da pesquisa sobre outros estados corporais, como fome e sede. O artigo representa um primeiro passo fundamental para entender a conexão cérebro3-corpo durante uma infecção4.

“Este estudo nos ajuda a começar a entender um mecanismo básico de detecção de patógenos e como isso está relacionado ao sistema nervoso7, que até agora tem sido bastante misterioso”, disse o autor sênior8 Stephen Liberles, professor de biologia celular no Blavatnik Institute na Harvard Medical School e um pesquisador do Howard Hughes Medical Institute.

As descobertas também lançam luz sobre como os anti-inflamatórios não esteroides, como o ibuprofeno e a aspirina, aliviam os sintomas9 da gripe1.

Se os resultados puderem ser traduzidos para humanos, o trabalho pode ter implicações importantes para o desenvolvimento de terapias contra a gripe1 mais eficazes.

Leia sobre "Gripe1: o que é", "Doenças respiratórias" e "Resfriado comum: como é".

No novo artigo, os pesquisadores voltaram sua atenção para um tipo importante de doença que o cérebro3 controla: a doença causada por uma infecção4 respiratória.

Durante uma infecção4, explicou Liberles, o cérebro3 orquestra os sintomas9 à medida que o corpo monta uma resposta imune. Estes podem incluir sintomas9 gerais, como febre10, diminuição do apetite e letargia11, bem como sintomas9 específicos, como congestão ou tosse para uma doença respiratória ou vômito12 ou diarreia13 para um problema gastrointestinal.

A equipe decidiu se concentrar na gripe1, um vírus14 respiratório que é a fonte de milhões de doenças e consultas médicas e causa milhares de mortes nos Estados Unidos todos os anos.

Por meio de uma série de experimentos em camundongos, o primeiro autor Na-Ryum Bin, pesquisador da HMS, identificou uma pequena população de neurônios2 embutidos no nervo glossofaríngeo15, que vai da garganta16 ao cérebro3.

Importante ressaltar, ele descobriu que esses neurônios2 são necessários para sinalizar ao cérebro3 que uma infecção4 por gripe1 está presente, e possuem receptores para lipídios chamados prostaglandinas17. Esses lipídios são produzidos por camundongos e humanos durante uma infecção4 e são alvo de medicamentos como ibuprofeno e aspirina.

Cortar o nervo glossofaríngeo15, eliminar os neurônios2, bloquear os receptores de prostaglandina18 nesses neurônios2 ou tratar os camundongos com ibuprofeno reduziu de forma semelhante os sintomas9 da gripe1 e aumentou a sobrevida19.

Juntos, os resultados sugerem que esses neurônios2 das vias aéreas detectam as prostaglandinas17 produzidas durante uma infecção4 por gripe1 e se tornam um canal de comunicação da parte superior da garganta16 para o cérebro3.

“Achamos que esses neurônios2 transmitem a informação de que há um patógeno ali e iniciam circuitos neurais que controlam a resposta à doença”, disse Liberles.

Os resultados fornecem uma explicação de como medicamentos como ibuprofeno e aspirina funcionam para reduzir os sintomas9 da gripe1 – e sugerem que esses medicamentos podem até aumentar a sobrevida19.

Os pesquisadores descobriram evidências de outro caminho potencial para a doença, este viajando dos pulmões6 para o cérebro3. Eles descobriram que este caminho parece se tornar ativo na segunda fase da infecção4, à medida que o vírus14 se infiltra mais profundamente no sistema respiratório20.

Essa via adicional não envolve prostaglandinas17, a equipe ficou surpresa ao descobrir. Camundongos na segunda fase da infecção4 não responderam ao ibuprofeno.

As descobertas sugerem uma oportunidade para melhorar o tratamento da gripe1 se os cientistas forem capazes de desenvolver medicamentos que tenham como alvo a via adicional, disseram os autores.

Confira o resumo do artigo publicado:

Uma via sensorial das vias aéreas ao cérebro3 medeia a doença induzida pela gripe1

A infecção4 por patógenos causa um estado estereotipado de doença que envolve mudanças comportamentais e fisiológicas21 orquestradas neuronalmente. Na infecção4, as células22 imunes liberam uma “tempestade” de citocinas23 e outros mediadores, muitos dos quais são detectados pelos neurônios2; no entanto, os circuitos neurais responsivos e os mecanismos de interação neuro-imune que evocam o comportamento doentio durante as infecções24 naturalísticas permanecem obscuros.

Medicamentos de venda livre, como aspirina e ibuprofeno, são amplamente utilizados para aliviar enjoos e atuam bloqueando a síntese de prostaglandina18 E2 (PGE2). Um modelo importante é que a PGE2 atravessa a barreira hematoencefálica e envolve diretamente os neurônios2 hipotalâmicos.

Neste estudo, usando ferramentas genéticas que cobrem amplamente um atlas25 de neurônios2 sensoriais periféricos, identificou-se uma pequena população de neurônios2 sensoriais glossofaríngeos detectores de PGE2 (neurônios2 petrosos GABRA1) que são essenciais para o comportamento de doença induzida por influenza26 em camundongos.

A ablação27 dos neurônios2 petrosos GABRA1 ou nocaute direcionado do receptor 3 de PGE2 nesses neurônios2 elimina as reduções induzidas pela gripe1 na ingestão de alimentos, ingestão de água e mobilidade durante a infecção4 em estágio inicial e melhora a sobrevida19.

O mapeamento anatômico guiado geneticamente revelou que os neurônios2 petrosos GABRA1 se projetam para regiões mucosas28 da nasofaringe29 com expressão aumentada de ciclooxigenase-2 após a infecção4 e também exibem um padrão de direcionamento axonal específico no tronco cerebral30.

Juntos, esses achados revelam uma via sensorial primária das vias aéreas ao cérebro3 que detecta prostaglandinas17 produzidas localmente e medeia as respostas de doença sistêmica à infecção4 por vírus14 respiratório.

Veja também sobre "Cuidados necessários ao tomar anti-inflamatórios não esteroides", "Nariz31 entupido - o que fazer" e "O que são vírus14".

 

Fontes:
Nature, publicação em 08 de março de 2023.
Harvard Medical School, notícia publicada em 08 de março de 2023.

 

NEWS.MED.BR, 2023. Como o cérebro detecta uma infecção por gripe – e ordena que o corpo descanse. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1435245/como-o-cerebro-detecta-uma-infeccao-por-gripe-e-ordena-que-o-corpo-descanse.htm>. Acesso em: 28 mar. 2024.

Complementos

1 Gripe: Doença viral adquirida através do contágio interpessoal que se caracteriza por faringite, febre, dores musculares generalizadas, náuseas, etc. Sua duração é de aproximadamente cinco a sete dias e tem uma maior incidência nos meses frios. Em geral desaparece naturalmente sem tratamento, apenas com medidas de controle geral (repouso relativo, ingestão de líquidos, etc.). Os antibióticos não funcionam na gripe e não devem ser utilizados de rotina.
2 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
3 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.
4 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.
5 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.
6 Pulmões: Órgãos do sistema respiratório situados na cavidade torácica e responsáveis pelas trocas gasosas entre o ambiente e o sangue. São em número de dois, possuem forma piramidal, têm consistência esponjosa e medem cerca de 25 cm de comprimento. Os pulmões humanos são divididos em segmentos denominados lobos. O pulmão esquerdo possui dois lobos e o direito possui três. Os pulmões são compostos de brônquios que se dividem em bronquíolos e alvéolos pulmonares. Nos alvéolos se dão as trocas gasosas ou hematose pulmonar entre o meio ambiente e o corpo, com a entrada de oxigênio na hemoglobina do sangue (formando a oxiemoglobina) e saída do gás carbônico ou dióxido de carbono (que vem da célula como carboemoglobina) dos capilares para o alvéolo.
7 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.
8 Sênior: 1. Que é o mais velho. 2. Diz-se de desportistas que já ganharam primeiros prêmios: um piloto sênior. 3. Diz-se de profissionais experientes que já exercem, há algum tempo, determinada atividade.
9 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.
10 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.
11 Letargia: Em psicopatologia, é o estado de profunda e prolongada inconsciência, semelhante ao sono profundo, do qual a pessoa pode ser despertada, mas ao qual retorna logo a seguir. Por extensão de sentido, é a incapacidade de reagir e de expressar emoções; apatia, inércia e/ou desinteresse.
12 Vômito: É a expulsão ativa do conteúdo gástrico pela boca. Pode ser classificado como: alimentar, fecalóide, biliar, em jato, pós-prandial. Sinônimo de êmese. Os medicamentos que agem neste sintoma são chamados de antieméticos.
13 Diarréia: Aumento do volume, freqüência ou quantidade de líquido nas evacuações.Deve ser a manifestação mais freqüente de alteração da absorção ou transporte intestinal de substâncias, alterações estas que em geral são devidas a uma infecção bacteriana ou viral, a toxinas alimentares, etc.
14 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.
15 Nervo Glossofaríngeo: O IX nervo craniano. O nervo glossofaríngeo é um nervo misto - motor e sensitivo; transportando fibras eferentes somáticas e atônomas e aferentes gerais, especiais e viscerais. Entre suas conecções encontram-se fibras motoras enviadas para o músculo estilofaríngeo, fibras parassimpáticas para as glândulas parótidas, aferentes gerais e relacionadas à gustação provenientes do terço posterior da língua, da nasofaringe e do palato, e fibras aferentes provenientes dos barorreceptores e quimiorreceptores do seio carotídeo. Sinônimos: IX Nervo Craniano; IX Par Craniano; Nervo Craniano IX; Nono Nervo Craniano
16 Garganta: Tubo fibromuscular em forma de funil, que leva os alimentos ao ESÔFAGO e o ar à LARINGE e PULMÕES. Situa-se posteriormente à CAVIDADE NASAL, à CAVIDADE ORAL e à LARINGE, extendendo-se da BASE DO CRÂNIO à borda inferior da CARTILAGEM CRICÓIDE (anteriormente) e à borda inferior da vértebra C6 (posteriormente). É dividida em NASOFARINGE, OROFARINGE e HIPOFARINGE (laringofaringe).
17 Prostaglandinas: É qualquer uma das várias moléculas estruturalmente relacionadas, lipossolúveis, derivadas do ácido araquidônico. Ela tem função reguladora de diversas vias metabólicas.
18 Prostaglandina: É qualquer uma das várias moléculas estruturalmente relacionadas, lipossolúveis, derivadas do ácido araquidônico. Ela tem função reguladora de diversas vias metabólicas.
19 Sobrevida: Prolongamento da vida além de certo limite; prolongamento da existência além da morte, vida futura.
20 Sistema Respiratório: Órgãos e estruturas tubulares e cavernosas, por meio das quais a ventilação pulmonar e as trocas gasosas entre o ar externo e o sangue são realizadas.
21 Fisiológicas: Relativo à fisiologia. A fisiologia é 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.
22 Células: Unidades (ou subunidades) funcionais e estruturais fundamentais dos organismos vivos. São compostas de CITOPLASMA (com várias ORGANELAS) e limitadas por uma MEMBRANA CELULAR.
23 Citocinas: Citoquina ou citocina é a designação genérica de certas substâncias segregadas por células do sistema imunitário que controlam as reações imunes do organismo.
24 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.
25 Atlas:
26 Influenza: Doença infecciosa, aguda, de origem viral que acomete o trato respiratório, ocorrendo em epidemias ou pandemias e frequentemente se complicando pela associação com outras infecções bacterianas.
27 Ablação: Extirpação de qualquer órgão do corpo.
28 Mucosas: Tipo de membranas, umidificadas por secreções glandulares, que recobrem cavidades orgânicas em contato direto ou indireto com o meio exterior.
29 Nasofaringe: Nasofaringe ou cavum é a parte superior da faringe, localizada logo atrás do nariz e acima do palato mole. Nesta área, drenam as trompas de Eustáquio, comunicação entre o ouvido médio e a faringe, com a função de ventilar adequadamente as orelhas.
30 Tronco Cerebral: Parte do encéfalo que conecta os hemisférios cerebrais à medula espinhal. É formado por MESENCÉFALO, PONTE e MEDULA OBLONGA.
31 Nariz: Estrutura especializada que funciona como um órgão do sentido do olfato e que também pertence ao sistema respiratório; o termo inclui tanto o nariz externo como a cavidade nasal.
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