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

Agora, em um estudo publicado na revista Nature, as células cerebrais responsáveis por gerar febre e outros sintomas de doença foram descobertas.

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

Para identificar as partes do cérebro 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 infecção bacteriana, enquanto a outra, ácido poliinosínico-policitidílico, imita uma infecção viral. Ambas as moléculas desencadeiam uma resposta inflamatória aguda que, por sua vez, causa sintomas como febre.

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

A equipe encontrou uma população de neurônios que se encaixam na área pré-óptica medial ventral do hipotálamo, que geralmente é responsável pela termorregulação. Esses neurônios 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 neurônios em camundongos para que não fossem ativados durante a doença. Os camundongos alterados não desenvolveram febre 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 sintoma é regulado por outra parte do cérebro.

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

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

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

“Este estudo encontrou um novo grupo de neurônios hipotalâmicos que são ativados por sinais 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 febre e o apetite durante a doença.

Eles contextualizam que, durante a infecção, os animais exibem mudanças adaptativas na fisiologia e no comportamento visando aumentar a sobrevivência. Embora existam muitas causas de infecção, elas desencadeiam sintomas estereotipados semelhantes, como febre, busca por aquecimento, perda de apetite e fadiga. No entanto, exatamente como o sistema nervoso altera a temperatura corporal e desencadeia comportamentos de doença para coordenar as respostas à infecção permanece desconhecido.

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

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

A expressão gênica e as medidas eletrofisiológicas implicam em um mecanismo parácrino no qual a liberação de sinais imunes por células não neuronais durante a infecção ativa neurônios POMV-LPS próximos.

Por fim, mostrou-se que os neurônios 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 neurônios da área pré-óptica medial ventral ativados por lipopolissacarídeo como um centro de controle que integra sinais imunológicos para orquestrar vários sintomas de doença em resposta à infecção.

Fontes:Nature, publicação em 08 de junho de 2022.| New Scientist, notícia publicada em 08 de junho de 2022.| Site news.med.br