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Orientação química misteriosa: por que os glóbulos brancos são atraídos para o local da infecção?
No sistema imunológico humano, a função dos glóbulos brancos é crítica, especialmente em resposta a infecções e danos nos tecidos. Quando bactérias ou vírus invadem, os glóbulos brancos rapidamente se acumulam no local infectado por meio de um processo denominado extravasamento de leucócitos. Este processo não é apenas central para a resposta imunitária, mas também revela o importante papel dos produtos químicos no direcionamento da ação contra a infecção.
O extravasamento de leucócitos ocorre principalmente nas veias pós-capilares, onde a força de cisalhamento do fluxo sanguíneo é menor, permitindo que os leucócitos retenham e adiram ao endotélio vascular de forma mais eficaz. Estudos demonstraram que esse processo é dividido em quatro etapas principais: atração química, adesão por rolamento, adesão firme e transferência através do endotélio.
“Uma vez infectados, os macrófagos locais liberarão citocinas, como IL-1 e TNFα, que estimulam as células endoteliais a expressar moléculas de adesão, o que abre caminho para a infiltração de leucócitos.”
Atração Química
Este estágio é o primeiro responsável pelos macrófagos no tecido. Quando os patógenos são reconhecidos, eles liberam citocinas que estimulam as células endoteliais próximas a expressar moléculas de adesão celular, incluindo selectinas. Com a liberação de hormônios químicos como o C5a, os glóbulos brancos são direcionados para o local da lesão ou infecção.
Scroll stick
Durante a fase de adesão rolante, alguns ligantes de carboidratos na superfície dos leucócitos se ligam às selectinas nas células endoteliais com menor afinidade, semelhante ao Velcro. Essa ligação faz com que os glóbulos brancos diminuam a velocidade e comecem a rolar ao longo do revestimento dos vasos sanguíneos na superfície das células endoteliais. Durante o processo de rolagem, ocorre ligação e dissociação aleatória entre a selectina e seu ligante, aproximando ainda mais os glóbulos brancos da área infectada.
Fortemente aderido
À medida que o processo avança, os sinais químicos que promovem a penetração dos leucócitos começam a ativar os leucócitos rolantes, alterando a afinidade das integrinas em suas superfícies de baixa para alta. Tal desempenho permite que as integrinas a montante e a jusante dos glóbulos brancos adiram firmemente à superfície das células endoteliais, completando o fortalecimento da adesão e fazendo com que os glóbulos brancos comecem a ficar imóveis.
Transferência através do endotélio
Quando os leucócitos se preparam para cruzar o endotélio vascular, seu citoesqueleto é reorganizado, fazendo com que os leucócitos se espalhem nas células endoteliais e penetrem nos espaços entre as células endoteliais como pseudópodes. Este processo é denominado “infiltração de leucócitos”. Depois de cruzar com sucesso o endotélio, os leucócitos entram no espaço intersticial e movem-se ao longo do gradiente químico em direção ao local danificado.
"Este processo demonstra que a resposta do corpo à infecção não é apenas rápida, mas também regulada com precisão, um processo biofísico composto de múltiplas etapas."
Citohormônios e processo de extravasamento
Os citohormônios desempenham um papel crucial nesse processo. Eles não apenas regulam a permeabilidade vascular, mas também promovem interações entre os glóbulos brancos. A liberação de citocinas como IL-1 e TNFα permite que os glóbulos brancos façam seu trabalho na hora certa e no lugar certo.
Defeito de adesão de leucócitos e insuficiência de neutrófilos
A deficiência de adesão leucocitária (LAD) é uma doença hereditária na qual os leucócitos são incapazes de aderir e penetrar com sucesso no endotélio devido a um defeito na cadeia da integrina β2, resultando em pacientes que sofrem frequentemente de infecções bacterianas. Ao mesmo tempo, em algumas doenças como a sepse, o processo de extravasamento de glóbulos brancos pode se tornar incontrolável, causando maiores danos ao organismo.
Últimos desenvolvimentos
Nos últimos anos, o surgimento de dispositivos microfluídicos permitiu aos pesquisadores aprofundar a interação entre leucócitos e células endoteliais e analisar o comportamento do extravasamento de leucócitos sob diferentes condições de fluidos. Estes estudos não só melhoram a nossa compreensão dos mecanismos de resposta imunitária, mas também podem fornecer novas ideias para o desenvolvimento de novos medicamentos, tais como opções de tratamento para a insuficiência de neutrófilos.
Neste misterioso processo biológico, os glóbulos brancos podem ser guiados até ao local da infecção de forma tão eficiente. Existem outros mecanismos desconhecidos que apoiam as suas ações?
