Examinando como as infecções podem ter consequências a longo prazo

Uma equipe liderada pelo professor Kiavash Movahedi (VUB, VIB) mapeou em detalhes como o sistema imunológico atua contra patógenos que invadem o cérebro. As descobertas lançam uma nova luz sobre as interações hospedeiro-patógeno e as consequências a longo prazo das infecções cerebrais. Os resultados, publicados em Imunidademostram como diferentes tipos de células imunes estão envolvidas na defesa contra infecções cerebrais.

Os pesquisadores conseguiram mostrar que a primeira linha de defesa é formada por cérebro-macrófagos residentes, um tipo de glóbulo branco que já vive no cérebro saudável. Esses macrófagos então recrutam um grande número de macrófagos derivados do sangue que ajudam a controlar a doença. Esses “macrófagos recrutados” desaparecem novamente com a mesma rapidez quando a infecção é resolvida.

Movahedi diz que “o estudo mostra a notável capacidade do cenário imunológico do cérebro de retornar rapidamente ao seu estado normal. Mas também pudemos observar como certas células permaneceram alteradas por muito tempo após a cura, tendo uma espécie de ‘memória’ da infecção . Isso sugere que durante a vida, quando podemos sofrer de inúmeras infecções – pense na pandemia de COVID-19, por exemplo – a funcionalidade dos macrófagos dos tecidos pode mudar.”

“Essas infecções precoces no cérebro afetam a probabilidade de desenvolver outros distúrbios neurológicos, como esclerose múltipla ou demência, por exemplo? comunidade de pesquisa.”

O cérebro e sua defesa contra infecções

O cérebro funciona como um posto de comando central que controla todos os processos do nosso corpo. Portanto, é essencial que o cérebro também possa se proteger contra doenças. Isso é parcialmente alcançado por meio de barreiras complexas que restringem o acesso ao cérebro. As células imunes formam uma linha de defesa adicional.

Apesar dessas várias camadas de defesa, alguns patógenos ainda conseguem penetrar, o que pode levar a doenças com risco de vida. No entanto, mesmo que a infecção seja finalmente controlada com sucesso e os patógenos eliminados, os pacientes podem sofrer de problemas neurológicos nos próximos anos. Portanto, é muito importante entender melhor a dinâmica da interação hospedeiro-patógeno e suas consequências a longo prazo.

A pesquisa

A equipe do professor Movahedi investigou infecções com Trypanosoma brucei, um microorganismo perigoso que invade o cérebro. Esses parasitas unicelulares vivem na África subsaariana e podem causar neuropatologia letal. Embora se saiba há muito tempo que esses parasitas se infiltram no cérebro, a via de infecção e a natureza da resposta do hospedeiro permanecem pouco compreendidas. A equipe estudou a infecção em camundongos, que, como os humanos, são altamente suscetíveis à doença.

Eles descobriram que os parasitas primeiro invadem os tecidos da fronteira do cérebro, conhecidos como meninges e plexo coróide, e então seguem para as cavidades cheias de líquido e o tecido neuronal. Usando várias tecnologias avançadas, os pesquisadores também mapearam a resposta do sistema imunológico em grande detalhe.

Os macrófagos, em particular, desempenham um papel importante. Eles assumem a primeira linha de defesa e enviam sinais para o resto do corpo para atrair células imunes derivadas do sangue para o cérebro. A maioria dessas células imunes “recém-recrutadas” também são macrófagos, mas se comportam de maneira diferente de suas contrapartes residentes.

“Nossos resultados colocam os macrófagos no centro durante a invasão do patógeno no cérebro e mostram como os macrófagos locais e recrutados desempenham papéis diferentes durante a infecção. Por exemplo, as células imunes do sangue apresentam maior expressão de proteínas antimicrobianas. bem capaz de eliminar parasitas”, diz Karen De Vlaminck, Ph.D. aluno e primeiro autor do estudo.

A equipe então investigou o que aconteceu com todos esses células imunes uma vez que a doença foi tratada com sucesso.

Os professores Movahedi dizem que “ficaram surpresos com a rapidez com que os macrófagos recrutados pelo sangue foram removidos do cérebro assim que os parasitas foram eliminados. Isso destaca a importância de o cérebro retornar rapidamente ao seu estado normal uma vez que uma infecção tenha sido tratado.”

Memória cerebral

A equipe descobriu que os macrófagos residentes nas regiões fronteiriças do cérebro permaneceram em um estado mais ativado por meses após a remoção dos parasitas, sugerindo que eles retiveram algum tipo de “memória” da infecção. Estudos em outros tecidos já mostraram que essa memória induzida por infecção pode alterar a capacidade dos macrófagos de responder a futuros insultos.

“No entanto, isso não precisa ser tão assustador quanto parece”, diz De Vlaminck. “À medida que começamos a entender o impacto a longo prazo das infecções no cérebro, a pesquisa pode começar a se concentrar em encontrar novas terapias para abordar e reverter potenciais infecçãodisfunções induzidas.”

Fornecido pela Vrije Universiteit Brussel