Influência dos Fatores do Estilo de Vida no Estudo Piloto da Migração de Neutrófilos

Este estudo investigará como fatores externos implicados na imunidade, como exercício, ingestão de cafeína, etanol, glicose e ingestão de glicose e cafeína influenciam a migração de neutrófilos.

Os neutrófilos são as células imunes mais proeminentes no sangue humano e estão envolvidos em um complexo equilíbrio de proteção imune e danos autoimunes. Seu recrutamento para um local inflamatório ou ferido é controlado pela detecção e migração direcionada para um gradiente de concentração de moléculas atraentes, um processo chamado quimiotaxia. As células imunes também estão implicadas em muitas doenças, incluindo o câncer. A capacidade de medir a amplitude de uma resposta ao longo do tempo para um paciente específico e a variação dessa resposta quando o paciente se envolve em certas atividades ou consome certas substâncias melhorará a compreensão de como certos fatores de estilo de vida afetam a resposta imune. Os ensaios tradicionais requerem grandes volumes de sangue e um longo processo de purificação, o que pode afetar a função dos neutrófilos e limita estritamente o número de coletas possíveis de um único paciente. O novo ensaio microfluídico proposto limita essas desvantagens, pois tem a capacidade de purificar neutrófilos de uma gota de 3 µL de sangue em menos de 5 minutos e medir sua quimiotaxia em um gradiente de quimiocinas. Criticamente, os estudos propostos começarão a preencher uma lacuna na compreensão atual da resposta imune, já que estudos anteriores se concentraram em pontos finais únicos, provavelmente perdendo eventos iniciais na resposta a estímulos externos. A compreensão dessa resposta temporal pode ter implicações no desenvolvimento de novos tratamentos, bem como melhorias no diagnóstico de resposta imune inadequada.

A abordagem KOALA (Kit On A Lid Assay) foi desenvolvida no laboratório do professor Dave Beebe e foi validada em um modelo de camundongo e em pacientes asmáticos humanos. Em colaboração com a Dra. Anna Huttenlocher, foi demonstrado que, ao contrário da tradicional purificação de neutrófilos, o KOALA pode ser realizado com pequenos volumes de sangue e um tempo de purificação muito mais rápido.

Devido às suas qualidades únicas, o KOALA permite a avaliação repetida das propriedades de adesão e quimiotaxia de neutrófilos, tornando-se assim um método atraente para o estudo de mudanças dinâmicas de neutrófilos que podem ocorrer como resultado de um fator externo.

Usando ferramentas macrobiológicas tradicionais, os pesquisadores identificaram vários fatores que podem desempenhar papéis importantes na redução da capacidade de resposta e migração dos neutrófilos. Fatores de estilo de vida e dieta, entre outros, demonstraram afetar a contagem de neutrófilos, a migração e a função bioquímica. Por exemplo, a privação do sono tem sido associada a uma maior contagem de neutrófilos, apesar de um conhecido efeito imunodepressivo. O exercício físico resulta em aumento da contagem de neutrófilos e aumento da degranulação de neutrófilos. Fatores dietéticos, como cafeína e etanol, demonstraram afetar a função imunológica.

A glicemia será testada em cada ponto de tempo usando um monitor de glicemia para determinar se o fator de estilo de vida está afetando a glicemia (e, consequentemente, a função dos neutrófilos). O consumo de álcool pode causar níveis elevados e baixos de açúcar no sangue. Especificamente, embora baixas doses de álcool possam ter um efeito protetor contra o risco de diabetes e síndrome metabólica, o consumo excessivo de álcool tem sido associado a níveis mais altos de glicose, resultando em risco aumentado de diabetes e síndrome metabólica. Da mesma forma, a ingestão aguda de cafeína demonstrou aumentar os níveis de glicose no sangue, mas vários estudos epidemiológicos mostraram que o consumo regular de café está associado a um menor risco de diabetes tipo 2. Medir a glicose no sangue em indivíduos no estudo de glicose pode mostrar efeitos dependentes da dose nos neutrófilos.

Para desenvolver essa pesquisa, os pesquisadores pretendem investigar o papel desses fatores de estilo de vida na migração de neutrófilos em escalas de tempo muito mais curtas do que as estudadas anteriormente. Os pesquisadores se propõem a examinar os efeitos do exercício, ingestão de etanol e consumo de cafeína no comportamento dos neutrófilos.

Sangue total obtido de indivíduos por picada no dedo será utilizado no KOALA para isolar neutrófilos. A função dos neutrófilos será avaliada por meio da medição da velocidade absoluta de migração, índice quimiotático e velocidade de quimiotaxia (velocidade direcional em direção à formação do gradiente de quimioatrativo).

O resultado primário deste estudo será determinar se o exercício, consumo de cafeína, etanol, glicose e ingestão combinada de glicose e cafeína afetam a velocidade quimiotática dos neutrófilos. Os resultados secundários são determinar se o exercício, consumo de cafeína, etanol, glicose e ingestão combinada de glicose e cafeína afetam a velocidade absoluta e o índice quimiotático de neutrófilos. Os investigadores também avaliarão se os perfis de citocinas no sangue mudam como resultado do envolvimento em fatores de estilo de vida específicos.