Um grupo de cientistas da Universidade de São Paulo (USP), juntamente com pesquisadores da Universidade de Auckland, na Nova Zelândia, revelam como sensores instalados nas paredes arteriais“avisam" o cérebro quando percebem uma inflamação no corpo. O tema ganhou relevância depois da pandemia da covid-19, que popularizou o termo "tempestade de citocinas", nome dado à inflamação intensa desencadeada pelo sars-cov-2 (nomenclatura científico do vírus respiratório causador do coronavírus).
O estudo foi publicado em junho na revista Basic Research in Cardiology e tem como foco os barorreceptores, sensores mecânicos até então conhecidos somente por monitorar e detectar alterações na pressão arterial; a pesquisa revelou que essa função é bem mais abrangente do que se pensava, uma vez que esses mesmos sensores também são capazes de captar sinais de processos inflamatórios no organismo.
A pesquisa
A principal pesquisadora responsável pelo estudo, Fernanda Brognara, explica que a comunicação entre sistema nervoso e sistema imunológico é conhecida pela ciência há muito tempo, mas que os mecanismos exatos dessa troca ainda devem ser investigados.
Por mais que outros estudos já tenham mostrado que mediadores do sistema imune, como citocinas (proteínas que funcionam como sinalizadores do sistema imune), também são captadas pelo sistema nervoso (que converte esse estado imunológico em sinais neurais), a ideia de que os barorreceptores aórticos também poderiam integrar essa resposta imunológica surgiu durante o doutorado de Fernanda, realizado no Departamento de Fisiologia da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP), unidade da USP.
De acordo com Fernanda, sua tese de doutorado trouxe indícios iniciais da hipótese de que os barorreceptores aórticos poderiam exercer um papel além do controle clássico da pressão arterial. Sob orientação da professora Evelin Capellari Cárnio, da Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto (EERP), a pesquisadora deu continuidade à investigação em seu pós-doutorado na USP, para explorar com mais profundidade a “presença de mediadores do sistema imune no nervo depressor aórtico”; o estudo originou os resultados agora divulgados.
Adaptação da técnica para o nervo aórtico de ratos
Em um modelo animal, neste caso um rato, a pesquisa analisou os barorreceptores localizados no arco aórtico (a curvatura da aorta, principal artéria do corpo, situada no tórax) e o nervo depressor aórtico, canal que leva ao tronco encefálico, as informações captadas por esses sensores.
Esses barorreceptores ficam posicionados no arco aórtico e no seio carotídeo (uma dilatação da artéria carótida, logo abaixo da mandíbula), e reagem ao estiramento das paredes arteriais causado por elevações na pressão sanguínea. Ao detectar essa variação, o mecanismo dispara uma resposta reflexa que mantém a pressão dentro de limites controlados.
Já o nervo depressor aórtico, segundo Fernanda, funciona como "a via de comunicação que liga os barorreceptores aórticos ao tronco cerebral", ou seja, enquanto os barorreceptores são os sensores fixados fisicamente na parede do arco aórtico, o nervo é o canal responsável por transportar essa informação gerada por esses sensores locais até o sistema nervoso central.
Para mapear o comportamento molecular do nervo depressor aórtico, a equipe recorreu a técnicas de análise de expressão gênica e proteica, além de imunofluorescência, um método que emprega marcadores fluorescentes para identificar moléculas específicas.
Superando a dificuldade de aplicar essas metodologias a um tecido tão pequeno quanto o nervo depressor aórtico de ratos, a equipe "conseguiu otimizar com sucesso essas técnicas para esse tecido", relata Fernanda.
Os resultados
Durante a análise, os resultados revelaram que o nervo depressor aórtico já carrega elementos essenciais da resposta imune inata mesmo em condições fisiológicas normais, como receptores capazes de reconhecer patógenos, proteínas de ativação e adaptação, e citocinas junto de seus receptores correspondentes. Segundo a pesquisadora da USP, isso demonstra que essa estrutura nervosa permanece continuamente vigilante do ponto de vista imunológico, pronta para responder rapidamente a qualquer ameaça.
Ao provocar inflamação sistêmica nos animais estudados, Fernanda observou aumento da expressão gênica de mediadores inflamatórios diretamente no nervo depressor aórtico. A equipe de pesquisadores também acompanhou a maneira como essa resposta evoluiu ao longo do tempo no arco aórtico e no gânglio nodoso, um agrupamento de células nervosas localizado na base do crânio, confirmando a existência de um eixo sensorial que integra sistema nervoso e sistema imune de forma coordenada.
Outro efeito considerado inesperado foi a mudança no padrão na atividade elétrica do nervo durante o processo inflamatório. Normalmente, os disparos elétricos ocorrem durante a sístole (contração cardíaca) e cessam na diástole (relaxamento do coração), porém, durante a endotoxemia (o quadro de inflamação sistêmica induzido experimentalmente) a atividade elétrica aumentou justamente durante a fase de relaxamento cardíaco, coincidindo com queda na pressão arterial.
"Fisiologicamente, se o nervo depressor aórtico respondesse apenas a estímulos mecânicos, como descrito classicamente na literatura, sua atividade deveria cair junto com a pressão arterial. Como ocorreu o oposto, isso sugere que o nervo foi ativado diretamente por mediadores inflamatórios circulando no sangue, e não pelo estiramento das artérias", explica a pesquisadora.
Conclusão
Para a equipe de pesquisadores, o principal avanço do estudo é romper com um entendimento consolidado há mais de cem anos na fisiologia cardiovascular, colocando os barorreceptores como peça-chave na comunicação entre sistema nervoso e sistema imune e tirando o estigma de que eles são somente sensores mecânicos de estiramento.
Segundo Fernanda, esse novo circuito neuroimune abre caminho para futuras pesquisas voltadas a terapias contra doenças cardiovasculares e inflamatórias. Ela destaca que outras estratégias já estudadas para tratar a hipertensão, como a estimulação elétrica dos barorreceptores, poderão ser avaliadas também sob a ótica da modulação imunológica.
É possível ler o artigo “Aortic baroreceptor afferents as sensors for systemic inflammation” completo clicando aqui.