Um atalho entre o crânio e o cérebro pode ser uma maneira possível de o sistema imunológico humano contornar a barreira hematoencefálica.
Pesquisadores descobriram recentemente uma série de minúsculos canais em camundongos e crânios humanos e, pelo menos em camundongos, esses pequenos caminhos representam uma fonte inesperada de imunidade cerebral.
Anteriormente, os cientistas supunham que o sistema imunológico se conectava ao cérebro deslizando através de uma espécie de portão neurológico – uma barreira que separa os canais sanguíneos do tecido neural importante.
Agora parece que não há necessidade de percorrer o caminho mais longo depois de tudo. As células imunes dentro do próprio osso que circunda o cérebro parecem ter um caminho mais direto.
No ano passado, os pesquisadores descobriram uma série de células imunes escondidas na medula óssea do crânio do camundongo. Quando confrontadas com um vírus ou tumor no cérebro, essas células viajam através dos canais do crânio e para o líquido cefalorraquidiano.
Agora, parece que esse caminho secreto é na verdade uma via de mão dupla.
Não só as células imunes na calota craniana podem fluir para o cérebro, os pesquisadores descobriram que o líquido cefalorraquidiano também pode penetrar no crânio.
Especialistas acham que funciona como um pit stop imunológico.
À medida que o líquido claro que encharca o cérebro do mamífero flui através de rachaduras no crânio, ele é monitorado de perto quanto a ameaças por células na medula óssea.
Se um patógeno for detectado, a medula óssea responde produzindo células imunes para combater a infecção.
Marcadores fluorescentes, injetados no líquido cefalorraquidiano de camundongos, mostram claramente o líquido cefalorraquidiano viajando através de canais submilimétricos na calota craniana até a medula óssea.
Quando os pesquisadores injetaram no cérebro de camundongos a bactéria que causa a meningite, que desencadeia a inflamação da membrana ou meninges do cérebro, a infecção começou a circular no líquido cefalorraquidiano.
Tanto o fluido quanto as bactérias invadiram o crânio por meio desses pequenos canais e estimularam uma resposta do sistema imunológico.
Uma hora depois de injetar a bactéria no cérebro do camundongo, 99% das células-tronco na medula óssea do crânio foram marcadas com o respectivo anticorpo.
“Agora sabemos que o cérebro pode sinalizar para esse centro de imunidade – em outras palavras, pedir ajuda caso as coisas dêem errado, como durante infecção e inflamação”, diz Matthias Nahrendorf, que trabalha no Massachusetts General Hospital e na Universidade de Harvard.
“As células da medula óssea do crânio estão vigiando o líquido cefalorraquidiano que sai do cérebro através dos canais do crânio que descobrimos anteriormente”.
Em 2018, Nahrendorf e seus colegas perceberam que a medula óssea no crânio dos mamíferos está diretamente conectada às meninges por meio de pequenos canais vasculares no osso.
Nos anos desde então, ficou claro que o crânio é uma fonte negligenciada de vigilância imunológica. Antes disso, supunha-se que a saúde do cérebro dos mamíferos era monitorada por locais imunes distantes em outras partes do corpo.
Mas a nova pesquisa sugere que esses outros sites não estão tão envolvidos, pelo menos não inicialmente. Uma hora depois que os pesquisadores injetaram em camundongos um patógeno intracerebral, a medula óssea periférica em um osso da perna de camundongo não mostrou células marcadas com anticorpos. A medula óssea do crânio, no entanto, sim.
Isso sugere que o sistema imunológico embutido no crânio cuida primeiro das infecções neurológicas.
“Geralmente, a medula do crânio merece um exame mais minucioso devido à sua proximidade e diálogo com as meninges e o [sistema nervoso central]”, escrevem os autores em seu novo artigo.
“A amostragem constante do fluxo do líquido cefalorraquidiano sugere que o estado da medula craniana pode refletir a saúde do cérebro e que a medula craniana tem um papel proeminente na regulação da inflamação [do sistema nervoso central]”.
Um olhar mais atento com imunocoloração revelou que a medula óssea no crânio do camundongo tinha uma composição ligeiramente diferente de células imunes da medula óssea da tíbia do camundongo.
No crânio, os neutrófilos, que são a primeira linha de defesa do sistema imunológico, e os monócitos, que matam invasores ou alertam outras células do sangue para a ação, foram significativamente enriquecidos após a injeção de bactérias no cérebro do camundongo. Essas células imunes também foram agrupadas perto dos seios nasais, onde o líquido cefalorraquidiano flui e a medula óssea é rica.
Os resultados sugerem que o líquido cefalorraquidiano tem acesso direto à medula óssea do crânio. Além disso, as células imunes podem sair da medula óssea do crânio em resposta a sinais do líquido cefalorraquidiano.
Na maioria das vezes, esse caminho é útil. Ao verificar consistentemente o líquido cefalorraquidiano em busca de invasores e responder de acordo, o sistema imunológico do crânio mantém o cérebro dos mamíferos saudável.
Então, o que acontece se esse sistema imunológico for sobrecarregado?
“Isso provavelmente tem enormes implicações para condições como demência e doença de Alzheimer, porque essas doenças têm um componente inflamatório”, diz Nahrendorf.
Embora as descobertas ainda não tenham sido replicadas entre humanos, é provável que nossos cérebros mostrem um sistema semelhante que contorna a barreira hematoencefálica. Usando microtomografias, os autores já encontraram minúsculos canais semelhantes conectando o crânio humano às meninges do cérebro, cada um com cerca de 1,5 milímetros de diâmetro.
Não está claro se os glóbulos brancos e o líquido cefalorraquidiano também fluem através desses canais em nossa própria espécie.
Condições neurológicas humanas como esclerose múltipla, miastenia gravis e síndrome de Guillain-Barré são todas marcadas por uma resposta imune hiperativa, mas ainda está sendo descoberto como essa resposta é iniciada.
“Nosso trabalho também pode ser útil para estudar situações em que a resposta imune é prejudicial, como quando as células imunes derivadas da medula óssea do crânio danificam o cérebro e os nervos circundantes”, acrescenta Nahrendorf.
“Entender o que alimenta a neuroinflamação é o primeiro passo para modulá-la com sucesso”.
Publicado em 14/05/2022 14h35
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