Pesquisadores descobrem que sensores da pressão arterial atuam na resposta imunológica
Os barorreceptores aórticos, conhecidos por regular a pressão arterial, também se mostram capazes de detectar processos inflamatórios; descoberta pode abrir caminho para novas estratégias de tratamento de doenças cardiovasculares e inflamatórias
A pandemia da covid-19 nos apresentou à “tempestade de citocinas”, uma inflamação intensa provocada pelo sars-cov-2. Agora, pesquisadores da USP e da Universidade de Auckland, Nova Zelândia, revelam como sensores nervosos presentes nas paredes das artérias contatam o cérebro ao detectar uma inflamação sistêmica.
Destaque do estudo publicado em junho pela Basic Research in Cardiology, os barorreceptores, sensores mecânicos responsáveis por controlar e detectar alterações na pressão arterial, mostram função muito mais ampla: eles também são capazes de perceber sinais de inflamação no organismo.
Principal pesquisadora, Fernanda Brognara conta que a interação do sistema nervoso e sistema imune é conhecida há mais de um século, mas os mecanismos envolvidos nessa comunicação ainda são objeto de investigação.
Estudos anteriores já haviam demonstrado que mediadores do sistema imune, como as citocinas (proteínas sinalizadoras), também são detectados pelo sistema nervoso, que traduz o estado imunológico em atividade neural. Porém, a hipótese de que os barorreceptores aórticos poderiam participar dessa resposta começou a ser investigada durante o doutorado de Fernanda, realizado no Departamento de Fisiologia da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) da USP.
Segundo a pesquisadora, sua tese de doutorado obteve evidências iniciais da hipótese de que os barorreceptores aórticos talvez possuíssem uma função além daquela classicamente descrita no controle da pressão arterial.
Dando sequência aos estudos, no pós-doutorado realizado sob supervisão da professora Evelin Capellari Cárnio, da Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto (EERP) da USP, Fernanda se dedicou “a explorar mais diretamente a presença de mediadores do sistema imune no nervo depressor aórtico, resultando nos achados do presente estudo”, relata.
Técnicas adaptadas para o delicado nervo aórtico de ratos
Realizada em modelo animal com ratos, a pesquisa investigou os barorreceptores arteriais presentes no arco aórtico (curva localizada no tórax, da principal artéria do corpo, a aorta) e o nervo depressor aórtico, responsável por transmitir ao tronco cerebral (parte que liga o cérebro à medula espinhal) as informações captadas por esses sensores.
Os barorreceptores arteriais se localizam no arco aórtico e no seio carotídeo (dilatação da artéria carótida que fica abaixo da mandíbula) e são sensíveis ao estiramento das paredes das artérias provocado pelo aumento da pressão arterial. Quando identificam essa alteração, os barorreceptores desencadeiam uma resposta reflexa para manter a pressão em uma faixa estreita de variação.
Já o nervo depressor aórtico é “um nervo sensitivo que atua como a via de comunicação que liga os barorreceptores aórticos ao tronco cerebral”, informa Fernanda, afirmando que enquanto os barorreceptores aórticos são os sensores anatômicos ancorados na parede do arco aórtico, o nervo é a estrutura sensitiva responsável por captar a informação gerada por esses sensores locais e transportá-la até o sistema nervoso central.
Para analisar o perfil molecular do nervo depressor aórtico, a equipe utilizou técnicas de expressão gênica e proteica, além de imunofluorescência (técnica laboratorial que usa corantes fluorescentes para identificar moléculas). Os experimentos compararam animais tratados ou não com lipopolissacarídeo, substância tóxica utilizada em modelo experimental que induz inflamação sistêmica.
Vencidos os desafios de adaptar as metodologias a uma estrutura extremamente pequena como o nervo depressor aórtico de ratos, “conseguimos otimizar com sucesso essas técnicas para esse tecido”, conta Fernanda.
Eixo sensorial neuroimune em vigilância imunológica contínua
As análises dos resultados, continua a pesquisadora, mostraram que, mesmo em condições normais de funcionamento do organismo, o nervo depressor aórtico apresenta componentes fundamentais da sinalização do sistema imune inato, incluindo receptores para identificação de patógenos, proteínas adaptadoras e de ativação, além de citocinas e seus respectivos receptores. “Isso indica que esse nervo está em um estado de vigilância imunológica contínua, pronto para agir rapidamente.”
Fernanda informa que ao submeter os animais a um quadro de inflamação sistêmica puderam observar aumento da expressão de gênica de mediadores inflamatórios diretamente no nervo depressor aórtico. A equipe de pesquisadores também acompanhou a progressão dessa resposta ao longo do tempo no arco aórtico e no gânglio nodoso (aglomerado de células nervosas localizado na base do crânio), identificando a existência de um eixo sensorial neuroimune coordenado.
Outro resultado considerado surpreendente foi a alteração da atividade elétrica do nervo durante a inflamação. Em condições normais, os disparos elétricos acompanham a sístole (fase de contração do coração), permanecendo silenciosos durante a diástole (fase de relaxamento e dilatação). No entanto, durante a endotoxemia (inflamação sistêmica provocada no modelo experimental), a atividade aumentou justamente na fase de relaxamento cardíaco e em um contexto de queda da pressão arterial.
“Fisiologicamente, se o nervo depressor aórtico fosse ativado apenas por estímulos mecânicos, como classicamente descrito na literatura, sua atividade deveria diminuir diante da queda da pressão arterial. Entretanto, como a atividade do nervo aumentou, sugere-se que o nervo foi ativado diretamente pelos mediadores inflamatórios circulantes no sangue, e não pelo estiramento das artérias”, explica.
Elo essencial para comunicação neuroime
Para a equipe de pesquisa, a principal descoberta deste estudo é a quebra de um dogma histórico na fisiologia cardiovascular. “Por mais de um século, os barorreceptores foram conhecidos exclusivamente como sensores de estiramento mecânico. Entretanto, descobrimos que as aferências dos barorreceptores aórticos (vias que enviam sinais elétricos para o tronco cerebral) também possuem a maquinaria celular necessária para atuar como sensores imunológicos, respondendo diretamente à inflamação sistêmica”, afirma Fernanda, para quem os achados reposicionam essas estruturas como um elo essencial para a comunicação neuroimune.
Segundo a pesquisadora, a descrição desse circuito neuroimune poderá contribuir para futuras investigações sobre terapias voltadas a doenças cardiovasculares e inflamatórias, ressaltando que estratégias já estudadas para o tratamento da hipertensão, como a ativação elétrica dos barorreceptores, poderão ser analisadas também sob a perspectiva da modulação do sistema imune.
“A ativação do nervo depressor aórtico poderia atuar como um estímulo para ativar vias reflexas anti-inflamatórias, reduzindo os níveis de citocinas pró-inflamatórias no sangue e, assim, controlando a inflamação na hipertensão. Assim como a hipertensão arterial, várias outras doenças cardiovasculares e inflamatórias poderiam se beneficiar dos efeitos dessa nova via neuroimune”, sugere.
O artigo Aortic baroreceptor afferents as sensors for systemic inflammation está disponível neste link.
Mais informações: Fernanda Brognara, e-mail: fernanda.brognara@usp.br
*Estagiária sob orientação de Simone Gomes
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