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Por que as pessoas com diabetes são mais propensas ao risco respiratório

Por que as pessoas com diabetes são mais propensas ao risco respiratório

O tecido pulmonar de um rato diabético (à direita) contém menos células imunológicas (pequenos pontos roxos) do que o de um animal não diabético (à esquerda). Crédito: Natureza (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06803-0

Durante décadas, sabe-se que as pessoas com diabetes correm um risco substancialmente aumentado de desenvolver doenças pulmonares graves se forem infectadas por vírus como a gripe, bem como por bactérias e fungos.

Quando a pandemia de COVID-19 começou no início de 2020, este fenómeno misterioso ganhou uma importância ainda mais premente: tornou-se claro que as pessoas com diabetes corriam um risco significativamente maior de contrair doença pulmonar grave, até mesmo fatal, após desenvolverem uma forma grave de doença pulmonar. o vírus, mas ninguém entendia o porquê. Na verdade, cerca de 35% das pessoas com COVID-19 que morreram durante a pandemia tinham diabetes.

Agora, uma pesquisa realizada no Weizmann Institute of Science publicada em Natureza revelou como, em diabéticos, níveis elevados de açúcar no sangue perturbam a função de subconjuntos de células-chave nos pulmões que regulam a resposta imunitária. Também identifica uma estratégia potencial para reverter esta suscetibilidade e salvar vidas.

A equipe do Prof. Eran Elinav em seu laboratório em Weizmann, liderada pelos Drs. Samuel Nobs, Aleksandra Kolodziejczyk e Suhaib K. Abdeen submeteram vários modelos de camundongos com diabetes tipo 1 e 2 a uma variedade de infecções pulmonares virais. Tal como em humanos diabéticos, em todos estes modelos os ratos diabéticos desenvolveram uma infecção pulmonar grave e fatal após exposição a agentes patogénicos pulmonares, como a gripe. A reação imunológica, que em não-diabéticos elimina a infecção e promove a cicatrização dos tecidos, foi gravemente prejudicada nos ratos diabéticos, levando a infecção descontrolada, danos pulmonares e eventual morte.

Em seguida, para descodificar a base deste risco elevado, a equipa realizou uma avaliação da expressão genética ao nível de células individuais, em mais de 150.000 células pulmonares individuais de ratos diabéticos e não diabéticos infectados. Os pesquisadores também realizaram uma extensa série de experimentos envolvendo mecanismos imunológicos e metabólicos, bem como uma avaliação aprofundada da expressão genética de células imunes em camundongos diabéticos infectados.

Nos camundongos diabéticos, eles identificaram uma disfunção de certas células dendríticas pulmonares, as células imunológicas que orquestram uma resposta imune direcionada contra infecções patogênicas. “Níveis elevados de açúcar no sangue perturbam gravemente certos subconjuntos de células dendríticas no pulmão, impedindo que estes guardiões enviem as mensagens moleculares que ativam a resposta imunitária criticamente importante”, diz Nobs, um pós-doutorando que foi o primeiro autor do estudo. “Como resultado, a infecção continua descontrolada.”

É importante ressaltar que os cientistas descobriram como os níveis elevados de açúcar em ratos diabéticos perturbam a função normal das células dendríticas pulmonares durante a infecção. O metabolismo alterado do açúcar nessas células levou ao acúmulo de subprodutos metabólicos que perturbaram significativamente a regulação normal da expressão gênica, levando à produção aberrante de proteínas imunológicas.

“Isso poderia explicar por que o funcionamento dessas células é perturbado no diabetes e por que o sistema imunológico é incapaz de gerar uma defesa anti-infecção eficaz”, diz Kolodziejczyk, pós-doutorado que co-liderou o estudo como primeiro coautor. .

Em seguida, os cientistas exploraram formas de prevenir os efeitos nocivos dos elevados níveis de açúcar nas células dendríticas pulmonares, como forma de reduzir o risco de infecção em animais diabéticos. Na verdade, o controlo rigoroso dos níveis de açúcar no sangue através da suplementação de insulina levou as células dendríticas a recuperar a sua capacidade de gerar uma resposta imunitária protectora que poderia prevenir a cascata de eventos que conduzem a uma infecção pulmonar viral grave e potencialmente fatal.

Alternativamente, a administração de pequenas moléculas revertendo o comprometimento regulatório induzido pelo açúcar corrigiu a disfunção das células dendríticas e permitiu-lhes gerar uma resposta imune protetora, apesar da presença de níveis elevados de açúcar.

“A correção dos níveis de açúcar no sangue, ou o uso de medicamentos para reverter o prejuízo regulatório genético induzido pelo alto nível de açúcar, permitiu à nossa equipe fazer com que a função das células dendríticas voltasse ao normal”, diz Abdeen, um estagiário sênior que co-supervisionou o estudo. “Isso foi muito emocionante porque significa que pode ser possível bloquear a suscetibilidade induzida pelo diabetes a infecções pulmonares virais e suas consequências devastadoras”.

Com mais de 500 milhões de pessoas em todo o mundo afetadas pela diabetes, e com a expectativa de que a incidência da diabetes aumente nas próximas décadas, a nova investigação tem implicações clínicas significativas e promissoras.

“Nossas descobertas fornecem, pela primeira vez, uma explicação de por que os diabéticos são mais suscetíveis a infecções respiratórias”, diz Elinav. “O controle dos níveis de açúcar pode tornar possível reduzir este risco pronunciado associado ao diabetes.

“Em pacientes diabéticos cujos níveis de açúcar não são facilmente normalizados, medicamentos de moléculas pequenas podem corrigir as alterações genéticas causadas por níveis elevados de açúcar, potencialmente aliviando ou mesmo prevenindo infecções pulmonares graves. A administração local de tais tratamentos por inalação pode minimizar os efeitos adversos, ao mesmo tempo que aumenta a eficácia, e merece futuros testes clínicos em humanos.”

Mais Informações:
Samuel Philip Nobs et al, O metabolismo das células dendríticas pulmonares é a base da suscetibilidade à infecção viral no diabetes, Natureza (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06803-0

Fornecido pelo Instituto Weizmann de Ciência

Citação: Por que as pessoas com diabetes são mais propensas ao risco respiratório (2023, 14 de dezembro) recuperado em 14 de dezembro de 2023 em https://medicalxpress.com/news/2023-12-people-diabetes-prone-respiratory.html

Este documento está sujeito a direitos autorais. Além de qualquer negociação justa para fins de estudo ou pesquisa privada, nenhuma parte pode ser reproduzida sem permissão por escrito. O conteúdo é fornecido apenas para fins informativos.

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