Canais cranianos recém-descobertos desempenham papel na imunidade
Os pesquisadores descobriram agora “minúsculos canais” que permitem que o cérebro lesado se comunique com a medula óssea no processo de inflamação. Esses “túneis” são essenciais para garantir uma resposta imunológica rápida.
A inflamação ocorre como uma resposta imune a casos de infecção ou lesão dentro do corpo.
A resposta imune está sujeita a um complexo processo de coordenação que envolve um tipo de tecido esponjoso conhecido como medula óssea.
A medula óssea pode ser encontrada dentro de vários ossos, incluindo o crânio, as vértebras da coluna vertebral e os ossos das pernas, como a tíbia.
Esse tecido produz glóbulos vermelhos e alguns tipos de células do sistema imunológico, todos envolvidos na inflamação, respondendo a lesões ou infecções.
Agora, um estudo conduzido por pesquisadores da Harvard Medical School em Boston, MA, e parcialmente financiado pelo National Institutes of Health (NIH), descobriu como o cérebro e a medula óssea se coordenam para garantir uma resposta imune rápida e direcionada.
A resposta, explicam os especialistas em artigo publicado na revista Nature Neuroscience, encontra-se em canais anteriormente desconhecidos que permitem que os dois se comuniquem.
“Sempre pensamos que as células imunológicas de nossos braços e pernas viajavam através do sangue para o tecido cerebral danificado. Essas descobertas sugerem que as células do sistema imunológico podem, em vez disso, tomar um atalho para chegar rapidamente às áreas de inflamação ”, explica Francesca Bosetti, diretora de programa do Instituto Nacional de Doenças Neurológicas e Derrame do NIH.
“A inflamação desempenha um papel crítico em muitos distúrbios cerebrais e é possível que os canais recém-descritos possam ser importantes em várias condições. A descoberta desses canais abre muitos novos caminhos de pesquisa. ”
Francesca Bosetti
Os recrutas cerebrais feridos ajudam a partir do crânio
Os pesquisadores primeiro conduziram seu estudo em um modelo de camundongo e, uma vez que souberam o que pesquisar, também foram capazes de replicar suas descobertas em humanos.
Usando técnicas avançadas de imagem óptica, eles rastrearam os movimentos dos neutrófilos, um tipo de célula imunológica que normalmente migra para locais do corpo que sofreram uma lesão.
Especificamente, os pesquisadores conseguiram descobrir se os neutrófilos que atingiram o tecido cerebral danificado como resultado de um derrame ou meningite foram liberados da medula óssea encontrada no crânio ou da medula encontrada na tíbia.
Observando cérebros de camundongos, os cientistas observaram que, durante um derrame, o tecido cerebral lesado recebe neutrófilos do crânio, em vez da tíbia, na maioria dos casos.
Durante um ataque cardíaco, no entanto, os pesquisadores revelaram que o coração provavelmente receberá um número semelhante de neutrófilos do crânio e da medula da tíbia, visto que o coração está situado mais longe de ambas as estruturas ósseas.
Além disso, eles observaram que 6 horas após a ocorrência de um derrame, há menos neutrófilos na medula do crânio do que na tíbia.
O que isso sugere é que o tecido cerebral lesado e a medula óssea encontrados no crânio têm um meio direto de "comunicação", que permite uma resposta imunológica rápida e direcionada do "respondente" mais próximo.
Uma descoberta ‘inesperada’
Como tudo isso aconteceu? A primeira pista sobre os mecanismos envolvidos veio de uma proteína da medula óssea conhecida como fator-1 derivado das células do estroma (SDF-1), cujo papel é regular quando as células do sistema imunológico são armazenadas na medula óssea e quando são liberadas.
Quando os níveis de SDF-1 caem, a medula óssea libera neutrófilos para que eles possam cuidar do tecido lesado.
A equipe observou que os níveis de SDF-1 diminuem 6 horas após um derrame apenas na medula encontrada nos ossos do crânio, o que indica que a medula óssea encontrada no crânio está em comunicação direta com o cérebro, o que o "alerta" sobre os danos, “Recrutar” a fonte de ajuda mais próxima.
“Nós [então] começamos a examinar o crânio com muito cuidado, observando-o de todos os ângulos, tentando descobrir como os neutrófilos estão chegando ao cérebro”, explica o co-autor do estudo, Dr. Matthias Nahrendorf.
“Inesperadamente, descobrimos minúsculos canais que conectavam a medula óssea diretamente com o revestimento externo do cérebro”, acrescenta.
O Dr. Nahrendorf e sua equipe identificaram esses “minúsculos canais” de comunicação não apenas em todo o crânio, mas também na tíbia.
Após essas descobertas em camundongos, os pesquisadores procuraram as mesmas estruturas em humanos e as encontraram; os canais que eles observaram em crânios humanos eram cinco vezes maiores do que os vistos em camundongos, eles relatam.
Além disso, tanto em camundongos quanto em humanos, os canais aparecem nas camadas interna e externa do crânio.
No futuro, os cientistas estão ansiosos para ver quais outros tipos de células podem se mover através desses canais recém-descobertos e para descobrir mais informações sobre como essas pequenas passagens medeiam a resposta imunológica.
