Como as bactérias causadoras de meningite invadem o cérebro

As bactérias podem entrar no cérebro comandando células nas camadas protetoras do cérebro, segundo um novo estudo. Os resultados sugerem como uma infecção mortal chamada meningite bacteriana se instala.

Em camundongos infectados com bactérias causadoras de meningite, os micróbios exploram a comunicação anteriormente desconhecida entre células nervosas sensíveis à dor e células imunológicas para escapar das defesas do cérebro, relatam pesquisadores em 1º de março em Natureza. Os resultados também sugerem uma nova maneira de atrasar a invasão – usando remédios para enxaqueca para interromper as conversas entre as células.

A meningite bacteriana é uma infecção das camadas protetoras, ou meninges, do cérebro que afeta 2,5 milhões de pessoas em todo o mundo por ano. Pode causar fortes dores de cabeça e, às vezes, lesões neurológicas duradouras ou morte.

“Inesperadamente, as fibras da dor são sequestradas pelas bactérias enquanto tentam invadir o cérebro”, diz Isaac Chiu, imunologista da Harvard Medical School, em Boston. Normalmente, pode-se esperar que a dor seja um sistema de alerta para desligarmos as bactérias de alguma forma, diz ele. “Encontramos o contrário…. Esse [pain] sinal está sendo usado pelas bactérias para uma vantagem.”

Sabe-se que os neurônios sensíveis à dor e as células imunológicas coexistem nas meninges, particularmente na camada mais externa chamada dura-máter (SN: 11/11/20). Então, para ver o papel que a dor e as células imunológicas desempenham na meningite bacteriana, a equipe de Chiu infectou camundongos com duas das bactérias conhecidas por causar a infecção em humanos: Streptococcus pneumoniae e S. agalactiae. Os pesquisadores então observaram onde essas bactérias acabaram em camundongos geneticamente modificados para não possuírem células nervosas sensíveis à dor e compararam esses pontos de repouso com os de camundongos com as células nervosas intactas.

Camundongos sem neurônios sensíveis à dor tinham menos bactérias nas meninges e no cérebro do que aqueles com células nervosas, descobriu a equipe. Isso contradiz a ideia de que a dor na meningite serve como um sinal de alerta para o sistema imunológico do corpo, mobilizando-o para a ação.

Testes posteriores mostraram que a bactéria desencadeou uma cadeia de eventos imunossupressores, começando com os micróbios secretando toxinas na dura-máter.

As toxinas se ligaram aos neurônios da dor, que por sua vez liberaram uma molécula chamada CGRP. Essa molécula já é conhecida por se ligar a um receptor nas células imunes, onde ajuda a controlar as respostas imunes da dura-máter. A injeção de camundongos infectados com mais CGRP reduziu o número de células imunes durais e ajudou a infecção, descobriram os pesquisadores.

A equipe também examinou mais de perto o receptor ao qual o CGRP se liga. Em camundongos infectados criados sem o receptor, menos bactérias chegaram ao cérebro. Mas naqueles com o receptor, as células imunológicas que, de outra forma, engoliriam as bactérias e recrutariam reforços foram desativadas.

As descobertas sugerem que impedir a liberação de CGRP ou impedi-lo de se ligar às células imunes pode ajudar a retardar a infecção.

Em humanos, os neurocientistas sabem que o CGRP é um condutor de dores de cabeça – já é um alvo de medicamentos para enxaqueca (SN: 05/06/18). Assim, os pesquisadores deram a cinco camundongos o olcegepant, medicamento para enxaqueca, que bloqueia os efeitos do CGRP, e os infectaram com S. pneumoniae. Após a infecção, os camundongos medicados tiveram menos bactérias nas meninges e no cérebro, demoraram mais para apresentar sintomas, não perderam tanto peso e sobreviveram mais do que os camundongos que não receberam a medicação.

A descoberta sugere que o olcegepant retardou a infecção. Mesmo que tenha dado aos ratos apenas algumas horas extras, isso é crucial na meningite, que pode se desenvolver com a mesma rapidez. Se o olcegepant funcionasse da mesma maneira em humanos, isso poderia dar aos médicos mais tempo para tratar a meningite. Mas o efeito provavelmente não é tão dramático nas pessoas, adverte Michael Wilson, neurologista da Universidade da Califórnia, San Francisco, que não esteve envolvido no trabalho.

Os cientistas ainda precisam determinar se as células nervosas sensíveis à dor e as células imunológicas têm a mesma relação na dura-máter humana e se os medicamentos para enxaqueca podem ajudar a tratar a meningite bacteriana nas pessoas.

A neurologista Avindra Nath tem dúvidas. Os médicos acham que a resposta imune e a inflamação danificam o cérebro durante a meningite, diz Nath, que chefia a equipe que investiga infecções do sistema nervoso no Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e Derrame em Bethesda, Maryland. Portanto, o tratamento envolve medicamentos que suprimem a resposta imune, em vez de melhorá-lo como medicamentos para enxaqueca podem.

Chiu reconhece isso, mas observa que pode haver espaço para ambas as abordagens. Se as células imunológicas da dura-máter puderem impedir a infecção na passagem, isso pode impedir que algumas bactérias penetrem nas defesas, minimizando a inflamação cerebral.

Este estudo pode não mudar a forma como os médicos tratam os pacientes, diz Wilson. Mas ainda revela algo novo sobre uma das primeiras linhas de defesa do cérebro.