As ITUs são extraordinariamente comuns, mas as infecções renais não – agora os médicos sabem por quê

As infecções no trato urinário inferior raramente migram para os rins, mas o mecanismo preciso que o corpo humano utiliza para manter os órgãos gêmeos livres de doenças permaneceu um mistério médico – até agora.

Uma equipe multidisciplinar da Universidade de Cambridge, na Inglaterra, resolveu o enigma em uma elegante série de experimentos. Dr. Andrew P. Stewart e colegas descobriram que estruturas biológicas altamente especializadas chamadas armadilhas extracelulares de neutrófilos – NETs – são fundamentais na proteção dos rins contra infecções.

As redes são teias pegajosas de fios finos que literalmente servem como armadilhas. Eles capturam bactérias que tentam migrar para o norte, em direção aos rins, a partir do trato urinário inferior. Os NETs se somam a uma série de atividades antimicrobianas montadas pelo corpo para combater infecções.

Escrevendo em Medicina Translacional CientíficaStewart e sua equipe apresentaram evidências convincentes de que redes imunológicas semelhantes a malhas pegajosas servem como uma defesa antibacteriana crucial contra infecções. O estudo da equipe não apenas revelou a presença de TNEs no trato urinário, mas também respondeu a uma questão antiga na pesquisa de ITU: o que poupa os rins dos patógenos?

“Essas descobertas destacam o papel da NETose na prevenção de infecções ascendentes no trato urinário”, escreveu Stewart, principal autor do estudo. Ele ressaltou que NETose se refere à formação de NETs, ​​que impedem qualquer uma das diversas espécies de bactérias – E. coli, Enterococcal faecalis, Proteus mirabilis, entre outros – da migração ascendente da bexiga para os rins. O estudo concentrou-se na E. coli, a causa bacteriana mais comum de ITUs.

O processo de NETosis é outra maravilha da biologia humana. Revela como o corpo, e mais especificamente, o sistema imunológico, cria estruturas para capturar patógenos. A entidade chave na NETose é o neutrófilo, uma célula imune, que é sinalizada para sofrer uma forma única de morte celular.

Ao sucumbir, o neutrófilo libera seu DNA, histonas e proteínas granulares, deixando para trás uma estrutura semelhante a uma malha, uma rede. A E. coli e outras bactérias ficam aprisionadas tal como os insectos são apanhados por uma teia de aranha. O processo de NETosis não é raro porque os NETs são encontrados na urina de pessoas saudáveis, confirmaram Stewart e colegas.

Para obter uma imagem mental de uma rede, imagine uma teia de aranha – não do tipo geométrico rendado ornamentado com gotas de orvalho, mas do tipo mais grosso e tecido mais pesado encontrado em sótãos. Os NETs são criados a partir de neutrófilos, células extremamente importantes do sistema imunológico. A principal diferença entre uma teia de aranha e uma REDE é a escala. As teias dos aracnídeos são grandes e visíveis a olho nu; uma NET é infinitesimal e requer microscopia poderosa.

Para ser claro, os TNEs não impedem a ocorrência de ITUs, mas impedem que se espalhem e causem estragos em outras partes do trato urinário, demonstrou a pesquisa da equipe de Cambridge.

Na verdade, a invasão bacteriana do trato urinário inferior é extraordinariamente comum, de acordo com a Organização Mundial de Saúde, que estima que centenas de milhões de pessoas são afetadas globalmente todos os anos. Normalmente, as ITUs são limitadas à bexiga, mas em raras ocasiões, os micróbios invasores desafiam as defesas imunológicas do corpo, migrando pelo trato urinário e para um ou ambos os órgãos gêmeos de cor arroxeada, os rins.

Uma vez infectados, os rins ficam suscetíveis a complicações graves. Mas a raridade disso, descobriu a equipe de Cambridge, demonstra que o corpo possui estratégias antimicrobianas, sendo a NETose a chave, o que ajuda a confinar as bactérias à bexiga, mantendo os rins livres de infecções.

“A infecção do trato urinário inferior é comum, mas raramente complicada por pielonefrite”, acrescentou Stewart. Pielonefrite refere-se a uma infecção em um ou ambos os rins. A condição, marcada por dor e inflamação potente, requer cuidados médicos imediatos, dizem os médicos, porque em alguns casos, a pielonefrite pode ser fatal.

Como parte do estudo, a equipe de Cambridge analisou amostras de urina de 15 pessoas saudáveis. Os cientistas descobriram que uma entidade biológica se destacou em cada uma das amostras – a presença de NETs. Essas estruturas interagiram com uma proteína chamada uromodulina, que auxiliou na formação de grandes teias que aprisionavam bactérias causadoras de doenças.

Os autores validaram estes resultados em modelos de ratos com ITU causada por E. coli. Stewart e colegas descobriram que a interrupção da formação de NET permitiu que bactérias invadissem os rins.

“Identificamos armadilhas extracelulares de neutrófilos na urina humana saudável que fornecem uma estratégia de defesa antibacteriana no trato urinário”, afirmou Stewart.

Além disso, os experimentos de Cambridge mostraram que os testes de esterase leucocitária – um dos mais comuns para detecção de ITU – funcionam destacando neutrófilos. Durante muito tempo, presumiu-se que o teste detectava a contagem geral de neutrófilos. Mas Stewart e colaboradores descobriram que na verdade estava funcionando ao identificar neutrófilos que haviam liberado NETs.

“Este estudo não apenas destacou o papel da NETosis… mas também revelou que a base mecanicista da tira reagente de urina onipresente e com décadas de existência tem sido um tanto mal compreendida”, concluiu Stewart.

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