Os humanos e muitos outros mamíferos mantêm a temperatura corporal em cerca de 37°C (98.6°F), o que é ideal para todos os processos regulatórios. As funções ficam comprometidas quando a temperatura corporal se desvia visivelmente da faixa normal, o que pode resultar em insolação, hipotermia ou, na pior das hipóteses, morte. No entanto, se a temperatura corporal puder ser trazida artificialmente para a faixa normal, esses problemas poderão ser resolvidos.
A área pré-óptica do hipotálamo, que regula os processos essenciais do corpo, é onde está localizado o centro de controle da temperatura do cérebro. Por exemplo, a área pré-óptica envia um sinal ao corpo para aumentar a temperatura para combater vírus, germes e outros organismos causadores de doenças quando recebe sinais do mediador prostaglandina E (PGE2), que é criado em resposta a infecções.
No entanto, ainda não está claro quais neurônios na área pré-óptica liberam comandos para aumentar ou diminuir a temperatura corporal.
Um grupo de pesquisa em Universidade de Nagoya no Japão identificou neurônios críticos que mantêm a temperatura corporal a 37°C em mamíferos. Em seu estudo, eles relataram que um grupo de neurônios, chamados neurônios EP3, na área pré-óptica do cérebro desempenha um papel fundamental na regulação da temperatura corporal dos mamíferos.
No estudo em ratos, os cientistas concentraram-se principalmente nos neurónios EP3 na área pré-óptica, que expressam os receptores EP3 da PGE2, e investigaram a função de regulação da temperatura corporal.
Os cientistas analisaram primeiro como as variações na temperatura ambiente afetam o disparo dos neurônios EP3 na região pré-óptica. Os ratos gostam de uma temperatura de cerca de 28 °C como habitat. Os camundongos foram submetidos a condições frias (4°C), ambiente (24°C) e quentes (36°C) por duas horas. As descobertas demonstraram que a exposição a 4°C e 24°C não ativou os neurônios EP3, mas a exposição a 36°C sim.
Para determinar onde os sinais dos neurônios EP3 são transmitidos, os cientistas analisaram então as fibras nervosas dos neurônios EP3 na região pré-óptica. O estudo descobriu que as fibras nervosas estão dispersas por todo o cérebro, especialmente no hipotálamo dorsomedial (DMH), responsável pela ativação do sistema nervoso simpático. O ácido gama-aminobutírico (GABA), um potente inibidor da excitação neuronal, é a molécula que os neurônios EP3 utilizam para a transferência de sinal para o DMH, de acordo com sua investigação.
Os cientistas alteraram experimentalmente a atividade dos neurônios EP3 usando um método quimiogenético para entender melhor a função desses neurônios na regulação da temperatura. Eles descobriram que o aumento da temperatura corporal resultava da supressão da atividade dos neurônios, enquanto a redução resultava da ativação deles.
Juntos, os resultados deste estudo demonstraram que os neurônios EP3 na área pré-óptica são essenciais para controlar a temperatura corporal porque liberam GABA para comunicar sinais inibitórios aos neurônios DMH, que regulam as respostas simpáticas.
O professor Kazuhiro Nakamura da Universidade de Nagoya disse: “Provavelmente, os neurônios EP3 na área pré-óptica podem regular com precisão a intensidade do sinal para ajustar a temperatura corporal.”
“Por exemplo, em um ambiente quente, os sinais são aumentados para suprimir as saídas simpáticas, resultando em aumento do fluxo sanguíneo na pele para facilitar a radiação do calor do corpo e prevenir insolação. Contudo, num ambiente frio, os sinais são reduzidos para activar as saídas simpáticas, que promovem a produção de calor no tecido adiposo castanho e noutros órgãos para prevenir a hipotermia. Além disso, no momento da infecção, a PGE2 actua nos neurónios EP3 para suprimir a sua actividade, activando saídas simpáticas para desenvolver febre.”
Os resultados deste estudo podem levar à criação de uma tecnologia que modifica artificialmente a temperatura corporal e tem potenciais aplicações em inúmeras especialidades médicas. Curiosamente, esta tecnologia pode ajudar a tratar a obesidade, mantendo uma temperatura corporal ligeiramente elevada que estimula a queima de gordura.
Prof. Nakamura dito, “Além disso, esta tecnologia poderá levar a novas estratégias para a sobrevivência das pessoas em ambientes globais mais quentes, que estão a tornar-se um grave problema mundial.”
Jornal de referência:
- Yoshiko Nakamura, Takaki Yahiro e outros. Neurônios pré-ópticos que expressam o receptor de prostaglandina EP3 controlam bidirecionalmente a temperatura corporal por meio de sinalização GABAérgica tônica. Os avanços da ciência. DOI: 10.1126/sciadv.add5463
