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Pesquisadores desvendam mistérios do sistema imunológico infantil |
Estudos revelam razões para infecções frequentes em bebês e mecanismo único de defesa
Um par de novos estudos liderados por pesquisadores da Universidade Columbia explica por que os bebês têm tantas infecções respiratórias comuns e identifica um grupo especializado de células imunológicas encontradas apenas em bebês que os ajudam a lidar melhor com novos patógenos.
"Sabemos pouco sobre como o sistema imunológico se desenvolve ao longo da vida, e grande parte do que sabemos sobre o desenvolvimento do sistema imunológico em crianças vem de estudos com animais", diz Donna Farber, PhD, especialista em desenvolvimento do sistema imunológico do Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons, que liderou as pesquisas. “Mas os camundongos se desenvolvem muito mais rapidamente do que os humanos e seus sistemas imunológicos são um pouco diferentes dos nossos”.
Usando um tesouro de amostras de tecido de doadores pediátricos de órgãos falecidos, a equipe de Farber conseguiu identificar aspectos do desenvolvimento do sistema imunológico que distinguem bebês de adultos.
As células imunes nos pulmões e intestinos demoram a amadurecer
Um estudo, publicado na revista Immunity, descobriu que células imunes especializadas chamadas células T de memória - formadas após a primeira exposição a um patógeno - se acumulam rapidamente nos pulmões e intestinos até os 3 anos de idade e mais gradualmente nos tecidos sanguíneos e linfáticos. Essas células permitem que crianças mais velhas e adultos montem uma resposta imune imediata e específica durante o próximo encontro com um patógeno.
Mas há um problema.
"Descobrimos que as células T de memória em crianças pequenas não são funcionalmente maduras e só começam a ter a capacidade de imunidade protetora por volta dos 4 a 6 anos", explica Farber. “Isso explica por que bebês e crianças pequenas são mais vulneráveis a infecções respiratórias recorrentes e outras doenças infecciosas em comparação com os adultos”.
As descobertas também podem explicar por que a introdução de alimentos para crianças durante o primeiro ano de vida pode prevenir alergias alimentares graves. “As células T de memória precoce são mais tolerantes do que as células de memória maduras, portanto, não vão criar uma resposta imune contra novos alimentos”, diz Farber.
'Arma secreta' protege bebês de novos patógenos
Mas enquanto os bebês são altamente suscetíveis a infecções recorrentes, um segundo estudo, publicado na revista Nature Immunology, descobriu que os bebês têm uma maneira única de lidar com novos patógenos. Os pesquisadores encontraram grupos de células B produtoras de anticorpos cercadas por células T nos pulmões dos bebês. Esse tecido linfóide associado aos brônquios, ou BALT, é formado entre 6 e 12 meses de idade e desaparece após os 3 anos de idade.
"O BALT permite que o pulmão produza anticorpos para patógenos respiratórios bem antes do desenvolvimento da memória das células T, mas se desfazem mais tarde na infância, quando não são mais necessários", explica Farber. “Esse mecanismo ajuda as crianças a responder aos diversos patógenos respiratórios que encontram no início da vida”.
Também pode explicar por que as crianças pequenas são mais resistentes a novas infecções respiratórias em comparação aos adultos - incluindo SARS-CoV-2.
“Com o SARS-CoV-2, um vírus que ninguém havia encontrado antes, vimos que as pessoas na faixa dos 50 e 60 anos eram muito suscetíveis ao COVID grave, mas a maioria das crianças expostas ao SARS-CoV-2 estava bem e muitas nem tiveram sintomas", diz Farber. “Isso nos disse que os bebês e crianças pequenas devem ter algumas adaptações para responder a novos patógenos que os adultos não possuem”.
BALT também pode ser uma razão pela qual algumas crianças desenvolvem asma crônica e alergias. "É possível que essas doenças sejam causadas em parte pela persistência anormal do BALT na infância, o que pode desencadear uma reação exagerada a certos antígenos", explica Farber.
Farber acrescenta que o estudo pode fornecer pistas sobre por que os primeiros testes de vacinas intranasais COVID não se mostraram promissores em adultos, enquanto a vacina intranasal contra influenza tende a funcionar melhor em crianças. “Pode ser que esse tipo de vacina funcione melhor em crianças porque elas têm estruturas BALT que podem iniciar novos anticorpos nos pulmões”.
“O BALT oferece alguma proteção, mas claramente não protege as crianças de tudo”, continua Farber. "Temos que lembrar que antes das vacinas, um terço das crianças morria de doenças infecciosas durante a infância. Portanto, as vacinas infantis são realmente importantes para nos proteger."
Os novos achados ajudam a explicar por que as crianças pequenas são tão suscetíveis a infecções respiratórias recorrentes. As células T de memória que conferem imunidade duradoura levam anos para amadurecer completamente.
“Descobrimos que o sistema imunológico das crianças é um trabalho em andamento”, disse Farber. “Leva tempo para que as células de memória alcancem a maturidade funcional necessária para montar respostas imunes rápidas e eficazes.”
Este atraso no amadurecimento das células T de memória nos tecidos respiratórios e intestinais explica parcialmente por que as crianças pequenas têm dificuldade em combater rapidamente patógenos recorrentes como o VSR e o rinovírus.
Contudo, ao mesmo tempo, os bebês têm um mecanismo especializado para lidar com novos patógenos respiratórios - o BALT. Este tecido linfoide único produz anticorpos protetores nos pulmões das crianças nos primeiros anos de vida.
“O BALT compensa parcialmente a imaturidade das células T de memória, permitindo que os bebês montem alguma defesa contra novos patógenos”, disse Farber.
Assim, embora mais suscetível a infecções em geral devido à resposta imune ainda em desenvolvimento, os bebês têm certa vantagem frente a patógenos totalmente novos graças ao BALT.
Isso pode ajudar a explicar por que as crianças parecem lidar melhor com o SARS-CoV-2 do que os idosos. Elas têm o BALT pronto para produzir anticorpos contra o novo coronavírus.
“As descobertas destacam como o sistema imunológico das crianças é adaptado às necessidades específicas da infância”, disse Farber. “É uma evolução elegante para proteger nosso tesouro mais precioso - as crianças.”
Outra implicação é que a introdução precoce de alimentos sólidos pode ajudar a prevenir alergias alimentares. As células T de memória dos bebês são mais tolerantes a novos antígenos.
“Há uma janela de oportunidade nos primeiros meses de vida para introduzir novos alimentos que permite que o sistema imunológico aprenda a tolerá-los”, explicou Farber.
Os insights também podem explicar por que tentativas de vacinas intranasais COVID foram mal sucedidas em adultos. Crianças possuem estruturas BALT especializadas para gerar uma resposta imune nos pulmões.
“Vacinas que mimam uma infecção natural podem funcionar melhor em crianças pequenas do que em adultos devido ao BALT”, disse Farber. “Isso merece mais investigação.”
Em geral, os estudos lançam nova luz sobre a biologia básica que torna as crianças mais suscetíveis a certas infecções, mas mais resistentes a outras.
“Esclarecemos alguns dos mistérios de por que as crianças adoecem e se recuperam de maneira diferente dos adultos”, disse Farber. “Isso nos aproxima da capacidade de melhor proteger e cuidar das crianças à medida que seu sistema imunológico amadurece.”
Próximos passos importantes incluem investigar se a persistência anormal do BALT após a infância inicial pode desencadear asma, alergias ou outros problemas.
Farber e sua equipe também planejam estudar em mais detalhes como otimizar a introdução de alimentos e o cronograma de vacinação com base nesses insights sobre a biologia imunológica única das crianças.
“Descobrimos que o sistema imunológico pediátrico é uma obra-prima da evolução - distinto do adulto e finamente sintonizado às necessidades das crianças”, disse Farber. “Há muito mais a aprender e aplicar para melhor proteger nossa descendência. Mal podemos esperar para mergulhar mais fundo.”
Com estas novas descobertas, os cientistas estão começando a desvendar os mistérios do sistema imunológico infantil. Embora mais vulnerável em alguns aspectos, também possui adaptações elegantes para lidar com novos perigos.
“Estamos apenas arranhando a superfície de entender a imunologia pediátrica”, disse Farber. “À medida que revelamos seus segredos, podemos aproveitar esse conhecimento para manter todas as crianças saudáveis e protegidas.”
Depois de décadas presumindo que o sistema imunológico das crianças era uma versão inferior do adulto, os cientistas agora reconhecem sua complexidade e singularidade.
“Longe de ser imaturo ou defeituoso, o sistema imunológico infantil é uma obra-prima da evolução”, disse Farber. “Precisamos abordá-lo nesses termos à medida que procuramos maximizar a saúde das crianças.”
Com mais pesquisas sobre as necessidades e capacidades exclusivas do sistema imunológico pediátrico, os cientistas conseguem vislumbrar um futuro em que todas as crianças possam prosperar livres das garras de doenças evitáveis.
“Desvendar os segredos da imunidade infantil é o caminho para esse futuro mais saudável”, disse Farber. “Mal podemos esperar para ver as vidas infantis transformadas à medida que damos os próximos passos nessa jornada.”
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