Pesquisadores da Vanderbilt University Medical Center descobriram que as temperaturas de febre além de aumentarem o metabolismo, a proliferação e a atividade das células imunológicas, provocam estresse mitocondrial, danos ao DNA e morte celular em um subconjunto específico de células T, conhecidas como células Th1. Esses achados, publicados em 20 de setembro na revista Science Immunology, proporcionam uma compreensão mecanicista de como as células respondem ao calor e podem explicar como a inflamação crônica contribui para o desenvolvimento do câncer.
O estudo, liderado pelo Dr. Jeff Rathmell, Cornelius Vanderbilt Professor de Imunobiologia e autor correspondente, destaca uma área relativamente pouco estudada: o impacto das temperaturas febris nas células. Rathmell aponta que, enquanto a maior parte das pesquisas relacionadas à temperatura foca na agricultura e nos efeitos do calor extremo em culturas e gado, pouco se sabe sobre como as temperaturas alteram a função celular nos processos inflamatórios.
Durante a pesquisa, Darren Heintzman, estudante de pós-graduação no laboratório de Rathmell, cultivou células T do sistema imunológico a 39 graus Celsius (aproximadamente 102 graus Fahrenheit). Ele descobriu que o calor aumentava o metabolismo das células T auxiliares, sua proliferação e atividade efetora inflamatória, ao mesmo tempo que diminuía a capacidade supressora das células T reguladoras. Esse fenômeno pode ser benéfico em uma resposta normal à infecção, promovendo uma reação imune eficaz.
Contudo, uma descoberta inesperada foi que as células Th1, um subtipo de células T auxiliares, sofriam estresse mitocondrial e danos ao DNA, levando à morte de algumas delas. Isso intrigou os pesquisadores, pois as células Th1 são essenciais em situações de infecções virais que frequentemente estão associadas a febres. Foi observado que, apesar de algumas células Th1 morrerem sob estresse, outras se adaptavam, modificavam suas mitocôndrias e se tornavam mais resistentes ao estresse.
Heintzman identificou os eventos moleculares responsáveis pela resposta celular às temperaturas febris. Ele observou que o calor prejudicava rapidamente o complexo 1 da cadeia de transporte de elétrons (ETC1), um complexo proteico mitocondrial essencial para a geração de energia. A falha no ETC1 desencadeava mecanismos de sinalização que resultavam em danos ao DNA e na ativação da proteína supressora de tumor p53, que auxilia no reparo do DNA ou aciona a morte celular para manter a integridade do genoma. As células Th1 mostraram-se mais sensíveis à disfunção do ETC1 do que outros subtipos de células T.
Além disso, células Th1 com alterações similares foram encontradas em bancos de dados de sequenciamento de amostras de pacientes com doença de Crohn e artrite reumatoide, reforçando a via de sinalização molecular identificada por Heintzman. Rathmell sugere que essa resposta ao calor pode ser uma maneira fundamental das células sentirem e reagirem ao estresse térmico, o que pode ter grandes implicações na maneira como as células realizam seu metabolismo em resposta a variações de temperatura.
Este estudo avança nossa compreensão das dinâmicas celulares em condições febris, e levanta questões importantes sobre os efeitos da inflamação crônica e seu vínculo com o desenvolvimento do câncer, reforçando que períodos prolongados de febre podem ser prejudiciais. Os resultados oferecem uma base crucial para futuras investigações sobre a manipulação terapêutica das respostas celulares ao calor em contextos de doenças inflamatórias e cancerígenas.
Referência:
Vanderbilt University Medical Center. "Fever drives enhanced activity, mitochondrial damage in immune cells." ScienceDaily. ScienceDaily, 20 September 2024. <www.sciencedaily.com/releases/2024/09/240920160803.htm>.