Cientistas impedem doenças comedoras de carne em camundongos
A bactéria que é a principal causa da fascite necrosante, ou doença carnívora, causa infecção generalizada e mortal, fazendo com que o sistema nervoso impeça o sistema imunológico de atacá-la.
Uma equipe liderada por cientistas da Harvard Medical School em Boston, MA, fez a descoberta surpreendente enquanto estudava as táticas de promoção de doenças de Streptococcus pyogenes em camundongos com fasceíte necrotizante.
Você pode ler sobre o estudo em um artigo que será publicado em breve na revista. Célula, onde os pesquisadores também sugerem dois tratamentos potenciais.
Caso tenham sucesso em testes com animais e humanos, os tratamentos podem ser de imenso valor para conter "infecções bacterianas altamente invasivas".
“Fasceíte necrosante”, explica o autor sênior do estudo Isaac M. Chiu, que é professor assistente de microbiologia e imunobiologia na Harvard Medical School, “é uma condição devastadora que continua sendo extremamente difícil de tratar e tem uma taxa de mortalidade inaceitavelmente alta”.
Doença devoradora de carne
A doença comedora de carne é causada por infecção bacteriana grave do tecido subcutâneo, o tecido que fica logo abaixo da pele, e da fáscia, o tecido que cobre os órgãos que ficam dentro do corpo.
A doença é muito rara; a cada ano, afeta aproximadamente 200.000 pessoas em todo o mundo, incluindo cerca de 1.200 indivíduos nos Estados Unidos.
A infecção - que pode ser causada por vários tipos de bactérias - não é fácil de diagnosticar e pode se desenvolver repentinamente e se espalhar rapidamente. Se não for tratada prontamente, pode resultar em “falência de múltiplos órgãos e morte”, o que ocorre em cerca de 30 por cento dos casos.
Após uma lesão, o sistema nervoso envia um sinal ao cérebro e outro ao sistema imunológico. O primeiro sinal desencadeia sensações de dor e o segundo diz ao sistema imunológico para se conter.
Os cientistas sugerem que os neurônios, ou células nervosas, têm essa capacidade de instruir o sistema imunológico a se conter, a fim de evitar o "desenvolvimento excessivo" de células imunológicas que podem causar danos "colaterais" ao tecido saudável.
O Prof. Chiu ficou interessado em como essa interação do sistema nervoso e do sistema imunológico pode funcionar nas doenças causadoras de carne quando descobriu que os pacientes afetados frequentemente experimentavam um nível excessivo de dor que ocorria antes do aparecimento dos sintomas.
Será que a bactéria estava de alguma forma explorando essa resposta dupla natural à lesão para reprimir o sistema imunológico em seu próprio benefício?
Toxina bacteriana desencadeia silenciamento imunológico
Para investigar isso mais a fundo, ele e seus colegas desenvolveram um modelo de camundongo da doença devoradora de carne, injetando a bactéria nos animais S. pyogenes amostras de pacientes humanos infectados.
Usando o modelo do rato, eles descobriram que uma toxina produzida pela bactéria - conhecida como estreptolisina S - era um gatilho para a dor e o subsequente silenciamento do sistema imunológico.
Em testes posteriores, eles injetaram em camundongos bactérias que haviam sido geneticamente modificadas para que não pudessem produzir a toxina. Embora tenham sido infectados, os ratos não mostraram a dor usual e nem a infecção se tornou invasiva.
Os pesquisadores confirmaram o papel da estreptolisina S por "reengenharia" da capacidade de produção de toxinas de volta nas bactérias modificadas e, em seguida, introduzindo-as nos mesmos camundongos. A infecção evoluiu para uma doença comedora de carne “completa”.
A equipe então deu aos ratos um anticorpo que bloqueou a toxina. Os sintomas de dor dos ratos foram muito reduzidos, confirmando que a estreptolisina S bacteriana foi o gatilho.
Mecanismos moleculares subjacentes
Os pesquisadores realizaram outros experimentos nos quais exploraram os mecanismos moleculares subjacentes à interação entre o sistema nervoso e o sistema imunológico.
Nestes, eles descobriram que a estreptolisina S ativa os neurônios para enviar um sinal de dor ao cérebro. Isso também dispara outro sinal para o sistema imunológico que o faz secretar um neurotransmissor, ou mensageiro químico, chamado peptídeo relacionado ao gene da calcitonina (CGRP), que então retém a resposta imunológica.
Eles também descobriram que o CGRP faz isso interrompendo o envio de neutrófilos e bloqueando sua capacidade de matar bactérias no local da ferida.
“Efetivamente”, observa o Prof. Chiu, “este sinal neuronal silencia o sistema de alarme que normalmente chama os combatentes da infecção do corpo para conter a infecção”.
Ele continua explicando que tal resposta é apropriada quando uma ferida está limpa e não infectada - você não quer que o sistema imunológico entre e inflama o tecido saudável na tentativa de lidar com uma infecção que não existe.
Mas a bactéria estreptocócica se aproveita disso e invoca a mesma estratégia quando a ferida está infectada, permitindo que a doença se desenvolva sem obstáculos.
Pacientes no estágio inicial de fasceíte necrosante geralmente sentem uma enorme dor, mas não apresentam os sintomas que se esperaria acompanhar - como vermelhidão, inchaço e inflamação.
O professor Chiu e seus colegas sugerem, no entanto, que isso é o que você esperaria se, por algum motivo, os neutrófilos que provocam a inflamação e eliminam as bactérias não fossem convocados.
Duas maneiras possíveis de travar a doença
Os cientistas então realizaram outro conjunto de experimentos, nos quais introduziram a bactéria em dois grupos de camundongos: um em que interromperam a capacidade das fibras nervosas de transportar sinais de dor e outro em que não o fizeram.
Isso demonstrou que o bloqueio dos nervos da dor melhorou o controle do corpo sobre a infecção.
Vários experimentos nos quais ratos foram injetados com neurotoxina botulínica A - um bloqueador de nervos que está presente em tratamentos cosméticos anti-rugas faciais - mostraram que essa abordagem pode funcionar como um tratamento para doenças comidas pela carne.
As injeções do bloqueador de nervo mesmo 2 dias após os camundongos serem infectados pela primeira vez e já apresentarem feridas impediram a doença, causando mais danos aos tecidos.
Os pesquisadores também testaram outra forma possível de combater a doença. Eles mostraram que os bloqueadores de CGRP removeram os freios do sistema imunológico ao impedir que as células nervosas enviassem os sinais de parada. Eles também impediram a fascite necrosante de se espalhar em camundongos.
"Nossas descobertas revelam um novo papel surpreendente dos neurônios no desenvolvimento desta doença e apontam para contramedidas promissoras que justificam uma exploração mais aprofundada."
Prof. Isaac M. Chiu
