Pesquisa investiga se tabaco aquecido em dispositivos pode favorecer surgimento de esclerose múltipla
Em animais e células humanas, experimentos verificaram alterações no sistema neuroimune por compostos de cigarros convencionais e dispositivos de tabaco aquecido
Uma pesquisa desenvolvida na Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF) da USP investigou os danos causados pela nicotina ao sistema imunológico, com experimentos em animais e em células humanas. O trabalho identificou que tanto a exposição ao cigarro convencional quanto ao tabaco aquecido é capaz de reprogramar a função de células envolvidas no sistema imune. Os pesquisadores constataram que a nicotina presente em ambos os produtos agravou os sintomas clínicos e a neurodegeneração nos modelos experimentais, levantando preocupações com os chamados “produtos sem fumaça”.
Em cigarros convencionais, a liberação da nicotina, composto que causa dependência, acontece por um processo de combustão, gerando uma fumaça tóxica que compromete a saúde. Já os cigarros eletrônicos (“vapes” ou “pods”) produzem um vapor com líquidos aromatizados que podem conter ou não nicotina. O uso intensivo desses dispositivos já está associado à lesão pulmonar grave.
Existem ainda os produtos de tabaco aquecido (heated tobacco products ou HTPs, na sigla em inglês), que utilizam um tubo similar ao cigarro tradicional, com tecnologia que permite aquecer o tabaco em temperaturas inferiores à necessária para combustão. Com menos produtos em suas emissões, muitas vezes esses dispositivos são comercializados como uma suposta ferramenta de redução de danos apesar de não haver muitos dados científicos sobre as consequências à saúde.
Tabagismo e esclerose múltipla
Orientada por Sandra Farsky, professora do Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas da USP, a tese Modulação da interface neuroimune por produtos de tabaco: efeitos na imunidade inata, neuroinflamação e neurodegeneração é resultado do doutorado do biomédico Pablo Scharf. O pesquisador já havia trabalhado com o tema em sua pesquisa de mestrado, quando investigou os efeitos do tabaco aquecido e o papel da nicotina em animais de experimentação no modelo de artrite reumatoide, uma doença autoimune que afeta a membrana das articulações e que pode causar desgastes e inflamação na região.
A comunidade científica já sabia que o cigarro convencional aumentava o risco da doença, mas a relação com o uso de tabaco aquecido ainda era incerta. Para pesquisar isso, os animais foram divididos em dois grupos: um exposto ao cigarro comum e outro exposto ao tabaco aquecido. O objetivo era comparar o desenvolvimento da doença autoimune em ambos os casos.
“Mostramos, ali, que o cigarro realmente contribui para a evolução da doença, coisa que o tabaco aquecido não faz. Só que o tabaco aquecido causa uma imunotoxicidade precoce; ele tem um efeito prejudicial sistêmico que não deixa a resposta [imune] acontecer no animal”, explica.
No doutorado, a principal pergunta era se a exposição ao tabaco aquecido e à nicotina poderia afetar o sistema imune, alterando a forma como o organismo reagia a doenças. Nesse caso, o tema de estudo foi a esclerose múltipla, uma doença autoimune que afeta o sistema nervoso central, fazendo com que o sistema imunológico passe a atacar a bainha de mielina – membrana que envolve parte das células nervosas e é responsável pela transmissão de impulsos nervosos. A doença pode levar a problemas sensoriais, locomotores e à perda da mobilidade.
“A esclerose múltipla é multifatorial, tem tanto o fator ambiental quanto o genético envolvidos, e é a principal doença neuroinflamatória que afeta jovens adultos”, conta o pesquisador. “Quando pensamos no padrão de uso desses novos dispositivos de tabaco, os principais usuários são jovens e jovens adultos. Para quem tem uma predisposição genética, essas exposições prévias podem se tornar um gatilho e favorecer o surgimento ou até a progressão da doença”, completa.
Experimentos em laboratório
A análise para entender melhor as respostas do sistema imunológico contou com abordagens experimentais in vitro, isto é, usando células coletadas de pacientes; em modelos animais; e em modelos alternativos.
Como modelo alternativo, o pesquisador estudou o minúsculo verme C. elegans, uma opção ao estudo em mamíferos que possibilita investigar determinados comportamentos e respostas associadas à reação neuroimune. “Este verme é microscópico, mas todo seu sistema nervoso e neurônios são mapeados. Na toxicologia, ele é muito empregado para entender se um composto é neurotóxico”, explica Scharf.
A exposição do modelo alternativo à nicotina provocou mudanças no sistema imunológico do verme, que reagia de formas diferentes a depender do patógeno que ameaçava o organismo. A resposta imune melhorou contra Staphylococcus aureus, um tipo de bactéria presente na pele humana que pode causar infecções em pessoas com baixa imunidade. Mas a defesa contra Pseudomonas aeruginosa, bactéria que pode causar infecções no pulmão e no sangue, foi comprometida, provocando supressão da resposta mitocondrial – um conjunto de reações e mudanças que as mitocôndrias, responsáveis pela produção de energia das células, fazem para proteger o organismo – e alterações no metabolismo energético do verme.
Para o modelo in vitro, pacientes com esclerose múltipla do Departamento de Neurologia do Hospital da Santa Casa de São Paulo e pessoas sem a doença doaram amostras de sangue utilizadas para coleta de leucócitos, as células de defesa. Destas, foram isolados os linfócitos TCD4 +, principais células envolvidas na evolução e estabelecimento da esclerose múltipla. “Estudamos os linfócitos TCD4 justamente para entender como as exposições [ao tabaco aquecido e ao cigarro] conseguem mudar a biologia dessas células para favorecer a progressão da esclerose múltipla”, conta o biomédico.
As células isoladas foram expostas a um ambiente controlado, em um sistema que imitava as tragadas do cigarro. “Conseguimos fazer uma exposição direta e estudar o efeito dos dispositivos diretamente nas células desses pacientes”, explica o pesquisador.
Para a análise em animais, foram utilizados camundongos nos quais foi induzida uma doença semelhante à esclerose múltipla. Esses roedores são considerados o melhor modelo para estudar a fisiopatologia da doença. “Conseguimos mimetizar [imitar] toda essa questão de linfócitos TCD4 no modelo animal, onde conseguimos ter uma exposição do organismo como um todo e entender a evolução da doença num período curto”, detalha o biomédico.
Com a indução da doença semelhante à esclerose múltipla, os animais puderam ser avaliados em 18 dias e os diferentes desfechos de sua evolução foram acompanhados. “Do ponto de vista clínico e humano, precisamos de muitos anos acompanhando uma população usuária desse dispositivo” diz Scharf, explicando a complexidade de estudos assim em pessoas. “Usamos um modelo capaz de espelhar o que sabemos que acontece na esclerose múltipla”, completa.
Ele ressalta que foi necessário desenvolver um equipamento específico para possibilitar maior controle do processo. “Conseguimos liberar a tragada da fumaça e do tabaco aquecido, em condições extremamente controladas, garantindo que todos os grupos expostos tivessem a mesma quantidade de nicotina”, detalha o biomédico. Foi possível observar que, quando exposto ao tabaco aquecido e ao cigarro convencional ainda no início da doença, o animal tende a piorar.
Em outro braço da pesquisa, os animais foram expostos aos produtos de tabaco antes de terem a doença, para simular uma pessoa que não tem nenhum sintoma. Com esse modelo, os camundongos eventualmente apresentaram alguns estímulos do sistema imunológico para desenvolver a esclerose múltipla.
“Observamos que na exposição antes da doença, tanto o tabaco aquecido quanto o cigarro levam a fenômenos muito similares, é como se os dois produtos levassem ao mesmo desfecho”, explica o pesquisador. Ou seja, a redução na emissão de compostos propiciada pelo tabaco aquecido não elimina os danos que pode causar ao sistema imunológico do modelo animal. “Tanto a exposição ao tabaco aquecido quanto ao cigarro pioraram a doença. E por alguns dos parâmetros, o tabaco aquecido gerou um perfil mais inflamatório no sistema nervoso central do que o cigarro convencional”, relata.
Abordagem celular
Nos experimentos com células humanas, a principal dúvida era o que aconteceria com células saudáveis que fossem expostas e, mais tarde, desafiadas a desenvolver a doença. Tanto nas amostras de doadores saudáveis como nas amostras de pessoas com esclerose múltipla, o cigarro convencional foi pro-inflamatório, aumentando as moléculas de ativação dos linfócitos TCD4.
Mas, quando expostas ao tabaco aquecido, as células de pacientes saudáveis também apresentavam sinais de imunossupressão. “Nos pacientes saudáveis, o tabaco aquecido diminuía as moléculas de ativação dos linfócitos TCD4”, explica o biomédico. Essa diminuição compromete o sistema imunológico, impedindo que o corpo responda adequadamente a certos estímulos, deixando o organismo vulnerável a algumas doenças, como processos infecciosos.
Já as células de pacientes com esclerose múltipla, quando expostas ao tabaco aquecido, tinham a resposta oposta. “Vimos que o tabaco aquecido levava à ativação dessas células até mais que o cigarro”, conta Scharf. “Observamos que o contexto determinava o desfecho toxicológico. Enquanto o cigarro levou à ativação tanto dos linfócitos de pessoas saudáveis quanto dos pacientes com esclerose múltipla, o tabaco aquecido teve respostas opostas. Mas ambas são prejudiciais”, ressalta.
A pesquisa deu origem a quatro diferentes artigos, publicados no Journal of Neuroinflammation, na Environmental Pollution, na revista Toxicology e Journal of Toxicology and Environmental Health-Part B-Critical Reviews. A tese pode ser lida na Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP.
Matéria: Ana Carolina Mattos | Jornal da USP.
