Pesquisadores da Universidade de Stanford descobriram um tipo de célula imunológica capaz de se autodestruir de forma explosiva para eliminar bactérias e outras células próximas. A descoberta foi feita em planárias, pequenos vermes aquáticos conhecidos pela extraordinária capacidade de regeneração, e pode abrir caminho para novas estratégias de combate a infecções e ao câncer.

De acordo com o estudo publicado na revista Cell, os cientistas identificaram uma classe de células até então desconhecida, batizada de ruptoblastos, que responde a um hormônio específico rompendo-se completamente em poucos minutos.

Durante esse processo, chamado de ruptose, a célula libera substâncias tóxicas capazes de destruir apenas os alvos localizados ao seu redor, sem provocar uma reação em cadeia.

Como os cientistas identificaram as células explosivas

A descoberta surgiu enquanto a equipe investigava uma antiga questão da biologia das planárias: se esses animais conseguem distinguir seus próprios tecidos dos de outros indivíduos.

Para isso, os pesquisadores cortaram vermes ao meio e fundiram partes de animais diferentes. Embora as planárias sejam capazes de regenerar o próprio corpo com facilidade, os chamados "vermes Frankenstein" passaram a rejeitar o tecido de indivíduos não aparentados, desencadeando uma intensa resposta inflamatória.

Foi durante a análise desse processo que os cientistas identificaram um pequeno grupo de células com um comportamento incomum.

Utilizando microscopia de células vivas e citometria de fluxo, técnica que emprega lasers para analisar células individualmente, a equipe observou que essas células simplesmente se rompiam após serem ativadas, liberando substâncias capazes de matar células vizinhas antes de desaparecer completamente em cerca de cinco minutos.

Hormônio ativa mecanismo de defesa

Dessa forma, os pesquisadores descobriram que o gatilho para essa resposta é a activina, um hormônio que já era conhecido por participar da regeneração e da reprodução das planárias.

Nos experimentos, o aumento dos níveis de activina foi seguido por uma forte inflamação. Quando o hormônio foi injetado em planárias saudáveis, a mesma resposta explosiva voltou a ocorrer.

Os cientistas também verificaram que um rápido aumento de cálcio dentro da célula ajuda a desencadear a ruptose, levando à destruição quase instantânea dos ruptoblastos.

Processo é muito mais rápido que outras formas de morte celular

Embora existam outros mecanismos de morte celular explosiva em mamíferos e bactérias, eles costumam ocorrer de forma gradual, levando horas para liberar seu conteúdo. Nos ruptoblastos, porém, todo o processo acontece em questão de segundos ou poucos minutos.

Para os pesquisadores, essa velocidade transforma cada célula em uma espécie de arma altamente localizada, capaz de liberar substâncias tóxicas apenas onde são necessárias, sem espalhar danos para tecidos mais distantes.

Descoberta pode ajudar no desenvolvimento de novos tratamentos

Nos testes realizados em laboratório, os ruptoblastos conseguiram destruir bactérias Escherichia coli (E. coli), além de células renais humanas e células sanguíneas de camundongos.

Como o efeito permaneceu restrito ao local da explosão, a equipe acredita que esse mecanismo poderá inspirar o desenvolvimento de terapias mais direcionadas para combater infecções bacterianas e até alguns tipos de câncer.

Outro aspecto que chamou a atenção dos pesquisadores é que os ruptoblastos não pertencem ao grupo das células sanguíneas responsáveis pela imunidade, como linfócitos T e neutrófilos. Em vez disso, são células glandulares que parecem ter adaptado seu sistema de secreção para liberar compostos tóxicos de forma extremamente rápida.

Estratégia imunológica pode ser muito antiga

Ao procurar células semelhantes em outros organismos, os cientistas encontraram estruturas parecidas apenas em bilaterais basais, grupo de animais que inclui as planárias. Segundo os autores, isso sugere que essa estratégia de defesa surgiu muito cedo na evolução dos animais.

Uma das hipóteses é que os vertebrados tenham perdido esse mecanismo porque não conseguem reparar rapidamente os danos causados por uma explosão celular. Já as planárias têm grande quantidade de células-tronco e conseguem regenerar tecidos com rapidez, tornando essa estratégia viável.