E se uma única célula imunológica pudesse destruir dezenas de outras ao seu redor simplesmente explodindo como uma pequena bomba? Isso é exatamente o que uma equipe de pesquisadores de Stanford descobriu ao estudar planárias, pequenas criaturas famosas por sua extraordinária capacidade de regenerar partes perdidas do corpo. Os cientistas identificaram um tipo completamente novo de célula imunológica, denominada “rupoblastos”, que defende o corpo ao se abrir violentamente e liberar substâncias tóxicas no ambiente. Em poucos minutos, essas células podem destruir dezenas de células próximas antes de desaparecerem completamente, quase sem deixar vestígios. A descoberta oferece um raro vislumbre de uma antiga estratégia imunológica que pode ter existido muito antes de defesas mais familiares, como os glóbulos brancos, terem evoluído.
Pesquisadores de Stanford descobrem uma célula imunológica que mata por autodestruição
A descoberta começou com uma pergunta simples: os platelmintos conseguem distinguir entre o seu próprio tecido e o tecido de outro verme? Pesquisadores do laboratório de Bo Wang, professor associado de bioengenharia em Stanford, decidiram responder a essa questão cortando longitudinalmente planárias e fundindo-as com tecido retirado de um verme diferente.A espécie de platelminto usada nesses experimentos, Schmidtea mediterranea, há muito fascina os biólogos por sua capacidade de regenerar um corpo inteiro a partir de apenas um pequeno fragmento de tecido. Mas quando Chew Chai, investigadora de pós-doutoramento no laboratório de Wang, criou estes vermes “Frankenstein”, descobriu que os animais rejeitavam tecidos de vermes não relacionados, num processo semelhante à rejeição de transplantes de órgãos em humanos.Em vez de depender de defesas imunitárias semelhantes às encontradas nas pessoas, os platelmintos responderam de uma forma totalmente diferente. Ao examinar o tecido rejeitado ao microscópio, Chai notou células que pareciam desaparecer quase instantaneamente, deixando para trás um rastro de células mortas. Depois de descartar erros no experimento, a equipe percebeu que havia encontrado um tipo de célula imunológica até então desconhecido, que eles chamaram de “rupoblastos”.“
Como os ruptoblastos desencadeiam ‘ruptose’ para destruir células próximas
De acordo com o estudo publicado na Cellos ruptoblastos são desencadeados pela ativina, um hormônio já conhecido por desempenhar um papel importante na biologia dos platelmintos, regulando tanto a regeneração quanto a reprodução.Quando os níveis de ativina aumentam, muitas vezes como resultado de rejeição, infecção ou lesão do tecido, os ruptoblastos respondem sofrendo uma forma rápida de morte celular, que os pesquisadores chamaram de “ruptose”. Os níveis de cálcio da célula aumentam acentuadamente, fazendo com que ela se abra em segundos ou minutos, liberando um coquetel de substâncias tóxicas que matam as células próximas antes que o próprio ruptoblasto desapareça completamente.O que torna a ruptose especialmente incomum é a sua velocidade. Sabe-se que outros organismos, incluindo algumas células e bactérias de mamíferos, sofrem formas explosivas de morte celular, mas estas normalmente ocorrem ao longo de várias horas, à medida que o conteúdo celular vaza lentamente através dos poros. A ruptose, por outro lado, ocorre quase instantaneamente, tornando-a, segundo os pesquisadores, a forma mais rápida de morte celular explosiva documentada até agora.
Por que os platelmintos planários revelam uma defesa imunológica nunca antes vista
Os ruptoblastos são bastante diferentes das células imunológicas encontradas em humanos e outros vertebrados. As células T, células pure killer e neutrófilos, as células mais associadas ao combate a infecções em mamíferos, são hematopoiéticas, o que significa que se originam na medula óssea. Os ruptoblastos, no entanto, são células glandulares que parecem redirecionar a sua maquinaria secretora para um propósito totalmente diferente e muito mais destrutivo.Quando a equipe procurou células semelhantes em outros animais, encontrou células semelhantes a ruptoblastos apenas em bilaterais basais, um grupo que inclui vermes chatos e que divergiu da linhagem que deu origem aos vertebrados há centenas de milhões de anos, de acordo com o estudo. artigo de pesquisa. Isto sugere que a ruptose pode representar uma antiga estratégia imunológica que os vertebrados eventualmente perderam ao longo da evolução.Uma teoria é que os mamíferos simplesmente não podem arcar com esse tipo de defesa. A ruptura causa danos localizados nos tecidos, e os platelmintos, com suas abundantes células-tronco e notáveis poderes regenerativos, podem reparar rapidamente esses danos. Os vertebrados, sem a mesma capacidade regenerativa, podem ter desenvolvido estratégias imunológicas mais suaves.
O que os ruptoblastos podem significar para futuros tratamentos médicos
Para testar o quão poderosos os ruptoblastos realmente são, os pesquisadores os expuseram à bactéria E. coli, células renais humanas e células sanguíneas de camundongos. Em todos os casos, os ruptoblastos destruíram com sucesso os seus alvos.Crucialmente, o dano permaneceu altamente localizado. Não houve reação em cadeia que se espalhasse para as células vizinhas e nenhuma toxicidade duradoura depois que o ruptoblasto explodiu e desapareceu. De acordo com o autor sênior Bo Wang, essa precisão é o que torna a descoberta particularmente emocionante do ponto de vista médico, uma vez que poderia ser aproveitada para projetar tratamentos direcionados para infecções bacterianas ou mesmo tumores, sem danificar o tecido circundante saudável, conforme detalhado em Relatório oficial da Universidade de Stanford sobre as descobertas.Por enquanto, a descoberta destaca principalmente o quão pouco se sabe sobre o sistema imunológico além de um punhado de espécies bem estudadas. Como diz Wang, inúmeros animais que vivem em ambientes cheios de bactérias e vírus provavelmente dependem de mecanismos imunológicos que os cientistas nem sequer começaram a estudar. Ao observar organismos não convencionais como a planária, os investigadores esperam descobrir estratégias biológicas inteiramente novas, que poderão eventualmente inspirar novas abordagens para alguns dos desafios mais difíceis da medicina, desde infecções ao cancro.
