Mistério centenário resolvido: neurônios geradores de febre indescritíveis foram encontrados
Quando nos sentimos doentes, não é apenas o patógeno o culpado. Nosso cérebro aumenta a temperatura e os neurônios responsáveis finalmente foram encontrados.- Durante uma infecção, o cérebro aumenta a temperatura do corpo, resultando em febre. No entanto, os neurônios responsáveis por isso nunca foram identificados.
- De acordo com um novo estudo, um aglomerado de cerca de 1.000 células no hipotálamo é necessário e suficiente para induzir a febre.
- As células também desempenham um papel em comportamentos relacionados à doença, como perda de apetite e comportamento de busca de calor.
As infecções são desagradáveis. A sensação ruim é geralmente atribuída ao patógeno que ataca o corpo ou ao sistema imunológico que ataca o patógeno. No entanto, há um terceiro culpado puxando as cordas nos bastidores: o cérebro .
Por quase um século, os cientistas tentaram identificar quais partes do cérebro são responsáveis por orquestrar sintomas fisiológicos e comportamentais, como febre e perda de apetite. Esses sintomas geralmente são bons com moderação e podem ajudar a eliminar patógenos, mas também podem causar muitos danos. Assim, encontrar esses neurônios indutores de doenças indescritíveis e descobrir como eles são ativados poderia abrir a porta para tornar a doença um pouco menos desagradável.
Neurobiólogos da Universidade de Harvard abriram essa porta, De acordo com um estudo recentemente publicado em Natureza . Os pesquisadores identificaram um pequeno grupo de neurônios no cérebro de camundongos que podem induzir sintomas de doença, incluindo febre, perda de apetite e comportamento de busca de calor.
Atividade cerebral durante a febre
Durante uma infecção, os patógenos deixam um rastro de pequenas moléculas que não pertencem aos humanos. Por exemplo, as membranas de muitas bactérias (incluindo E. coli e Clamídia ) contêm uma molécula chamada lipopolissacarídeo (LPS). Os humanos não produzem nada semelhante a essa molécula; consequentemente, quando as células do sistema imunológico encontram o LPS, elas soam o alarme, liberando sinais que percorrem todo o corpo. Estudos anteriores mostraram que o cérebro depende desses sinais para induzir a febre. No entanto, não está claro quais células estão envolvidas.
Para focar na região do cérebro indutora de febre, Jessica Osterhout, uma cientista de Harvard especializada em termorregulação, injetou LPS em camundongos e monitorou a atividade em 24 regiões diferentes do cérebro. Neurônios em doze áreas foram ativados. No entanto, um aglomerado de cerca de 1.000 neurônios em uma pequena região do hipotálamo, chamada de área pré-óptica , chamou a atenção deles.
Inscreva-se para receber histórias contra-intuitivas, surpreendentes e impactantes entregues em sua caixa de entrada todas as quintas-feirasNo final da década de 1930, um grupo de neurologistas descoberto que eles poderiam induzir hipotermia em gatos aquecendo a área pré-óptica, que é aproximadamente do tamanho da ponta de uma caneta. Cerca de 80 anos depois, cientistas descoberto que a área pré-óptica contém neurônios termorreguladores que regulam a temperatura corporal ao sentir o calor ambiente e ativar circuitos para diminuir a temperatura corporal. Os neurônios que Osterhout encontrou, no entanto, estavam localizados em uma região distintamente diferente da área pré-óptica dos neurônios sensíveis ao calor. Para ela e seus colegas, parecia que eles poderiam ter descoberto os neurônios geradores de febre há muito procurados.
Os neurônios de Osterhout geram febre e influenciam o comportamento
Além de ativar os neurônios de Osterhout, o LPS ativou milhares de outros neurônios em todo o cérebro, qualquer um dos quais poderia ser responsável por provocar febre. Então, Osterhout e seus colegas precisavam de evidências de que seus neurônios eram de fato responsáveis. Para reunir essas evidências, eles usaram técnicas que lhes permitiram remover ou ativar especificamente esses neurônios, deixando outras células inalteradas.
Eles removeram os neurônios suspeitos de gerar febre e injetaram LPS nos camundongos. A temperatura corporal dos ratos permaneceu normal. Isso indicava que os neurônios de Osterhout eram pelo menos necessários para causar febre, mas seriam eles suficientes? Então os cientistas tentaram outro método: eles ativaram os neurônios na ausência de LPS, e a temperatura corporal dos camundongos aumentou. Parecia que haviam encontrado os neurônios geradores de febre.
Ativar os neurônios de Osterhout fez mais do que apenas causar febre. Isso mudou o comportamento dos ratos. Quando camundongos (e humanos) sofrem de uma infecção, eles exibem mudanças comportamentais, como buscar calor e perda de apetite. Quando os pesquisadores ativaram os neurônios geradores de febre, os camundongos gravitaram em direção a regiões mais quentes de sua gaiola e comeram menos comida, indicando que os neurônios também influenciaram a perda de apetite e o comportamento de busca por calor.
Após um exame mais aprofundado, Osterhout e seus colegas também descobriram que os neurônios geradores de febre eram capazes de detectar sinais imunológicos secretados por células não neuronais que estavam próximas tanto da barreira hematoencefálica quanto das células geradoras de febre. Os pesquisadores suspeitam que outros neurônios também detectam esses sinais e planejam estudar como esses sinais influenciam as mudanças comportamentais associadas à doença.
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