Definida célula que torna sobreviventes da sepse mais propensos a infecções

A sepse é a principal causa de morte nas unidades de terapia intensiva (UTIs) brasileiras. Entre os pacientes que evoluem para a forma grave da doença, 40% morrem. E os sobreviventes frequentemente apresentam sequelas cardiovasculares e neurológicas, além de uma queda significativa na imunidade que perdura por anos após a alta hospitalar.

"Estudos sugerem que os sobreviventes da sepse têm risco seis vezes maior de desenvolver infecções graves quando comparados a indivíduos que nunca tiveram a doença. Eles ficam suscetíveis até mesmo a patógenos oportunistas, que não costumam causar problemas em pessoas saudáveis. Nós estamos começando a entender por que isso acontece", diz à Agência FAPESP José Carlos Farias Alves Filho, professor da Universidade de São Paulo (USP) e coordenador de um estudo sobre o tema que acaba de ser divulgado na revista Immunity.

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Popularmente chamada de infecção generalizada, a sepse é na verdade uma inflamação sistêmica comumente desencadeada por uma infecção localizada que saiu do controle. Na tentativa de eliminar o agente patogênico - que pode ser uma bactéria, um fungo ou até mesmo um vírus, como o SARS-CoV-2 -, o sistema imune começa a produzir substâncias inflamatórias de forma excessiva que prejudicam o próprio organismo. Nos pacientes com a forma grave, ocorre lesão de órgãos vitais, queda na pressão arterial e - em última instância - um quadro de falência circulatória conhecido como choque séptico.

Para entender como isso resulta em imunossupressão, o grupo coordenado por Alves Filho fez uma série de experimentos com camundongos e com células imunes isoladas do sangue de pacientes sépticos. A investigação foi conduzida pela pós-doutoranda Daniele Carvalho Bernardo Nascimento, bolsista da FAPESP. Os pesquisadores integram o Centro de Pesquisa em Doenças Inflamatórias (CRID) - um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) sediado na Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP-USP).

"De modo resumido, nossos resultados revelam que a sepse induz a proliferação de uma subpopulação de linfócitos B que expressa grandes quantidades de CD39 - uma enzima que quebra a molécula de ATP [adenosina trifosfato, o 'combustível' químico das células] e libera adenosina na circulação. Esse aumento na concentração circulante de adenosina, por sua vez, reduz a atividade dos macrófagos, que são células de defesa responsáveis por fagocitar bactérias, fungos e outras potenciais ameaças ao organismo", conta Alves Filho.

Como explica o pesquisador, o aumento nos níveis de adenosina no período inicial da sepse já era conhecido, bem como seu efeito imunossupressor. A adenosina se liga a um receptor presente na superfície do macrófago chamado A2aR, induzindo a produção de interleucina-10 (IL-10), uma molécula com ação anti-inflamatória.

A novidade do estudo foi demonstrar que a adenosina tem um papel central no desenvolvimento da imunossupressão pós-sepse e revelar qual célula é a fonte dessa adenosina extra encontrada no sangue de animais e de pacientes sépticos.

"Todas as células do sistema imune expressam CD39 em níveis variados. Mas observamos que tem uma subclasse de linfócitos B, denominada plasmoblasto, que produz grandes quantidades dessa enzima. Nós identificamos que esses plasmoblastos se proliferam muito após a sepse e sofrem uma reprogramação metabólica. Passam a consumir mais glicose e, consequentemente, a produzir mais ATP. Ao mesmo tempo, expressam grandes quantidades da enzima [CD39] que faz a hidrólise do ATP e libera adenosina. É como se os soldados se tornassem capazes de produzir a própria munição", compara o pesquisador.

Experimentos

Para induzir a sepse grave em camundongos, os cientistas recorreram a um modelo conhecido como ligadura e perfuração cecal (CLP, na sigla em inglês), que consiste em fazer pequenos furos no intestino de modo a permitir o extravasamento de fezes e de bactérias para a cavidade peritoneal. O procedimento simula o que ocorre em pacientes com apendicite supurada. Os animais que sobreviveram à sepse foram acompanhados por 90 dias e, durante todo o período, se mostraram altamente suscetíveis a patógenos oportunistas. Quando expostos à bactéria Legionella pneumophila, nenhum sobreviveu. No caso do fungo Aspergillus fumigatus, somente 20% sobreviveram.

Para confirmar a importância da adenosina no quadro de imunossupressão pós-sepse, foram feitos experimentos com fármacos capazes de inibir a enzima CD39 ou o receptor de adenosina A2aR. Entre os animais que receberam esse "tratamento" antes da exposição a patógenos oportunistas, o percentual de sobreviventes aumentou para 60%.

Quando o mesmo experimento foi feito usando animais geneticamente modificados para não expressar a enzima CD39 ou o receptor A2aR, a sobrevivência chegou a 70%.

Ao analisar o sangue de pacientes sépticos internados no Hospital de Clínicas da FMRP-USP, os pesquisadores notaram que, quanto mais grave era o quadro, mais altos eram os níveis de adenosina circulantes e maior também era a quantidade de plasmoblastos expressando CD39.

Diversos outros testes foram feitos com camundongos para elucidar o mecanismo imunossupressor passo a passo. Em um deles, animais sadios receberam uma infusão de plasmoblastos isolados de animais sépticos e, como consequência, tornaram-se mais suscetíveis aos patógenos oportunistas.

Experimento semelhante foi feito com células humanas. Macrófagos isolados de voluntários sadios foram incubados com plasmoblastos de pacientes sépticos e com uma bactéria oportunista. Devido à ação da adenosina, as células de defesa ficaram incapazes de matar o microrganismo.

Lacunas

Uma questão que permanece em aberto é por quais mecanismos a sepse provoca a proliferação dos linfócitos B produtores de CD39. Outra tarefa futura é acompanhar pacientes que sobreviveram à sepse grave e avaliar se os níveis de adenosina circulantes permanecem elevados por longos períodos, como ocorre nos camundongos.

Em um trabalho anterior, divulgado na Nature Communications em 2017, o grupo liderado por Alves Filho havia mostrado que a sepse induz a proliferação de outro tipo de célula imunossupressora conhecido como linfócito T regulador, ou Treg (leia mais em: agencia.fapesp.br/25041/).

"Nós já havíamos demonstrado que a sepse gera a expansão de linfócitos T reguladores de uma maneira dependente de IL-10. No presente estudo, demonstramos que a adenosina produzida pelos plasmoblastos é um mediador que leva à produção de IL-10 por macrófagos em sobreviventes à sepse. Esses dois trabalhos, portanto, se conectam: o plasmoblasto induz a produção de IL-10 pelos macrófagos que, por sua vez, podem promover a expansão de linfócitos T reguladores, amplificando o estado imunossupressivo dos indivíduos", comenta Nascimento.

Segundo a pós-doutoranda, a identificação desse novo mecanismo abre caminho para a busca de intervenções capazes de reverter o quadro. "Acreditamos que, se conseguirmos inibir a expansão dos plasmoblastos, poderemos reduzir a imunossupressão e, consequentemente, aumentar a expectativa de vida dos indivíduos que sobrevivem à sepse."

O artigo Sepsis expands a CD39+ plasmablast population that promotes immunosuppression via adenosine-mediated inhibition of macrophage antimicrobial activity pode ser lido em: www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(21)00335-6?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1074761321003356%3Fshowall%3Dtrue.