O Que São Pirogênios?

A maioria das pessoas já experimentou febre em algum momento de suas vidas. Quando a temperatura corporal ultrapassa os 37°C, experimentamos sintomas como sudorese, calafrios e fraqueza. Mas por que experimentamos a febre e como os pirogênios a causam?

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A biologia da Febre

Muitas vezes percebemos a febre como um sintoma prejudicial resultante das infecções. No entanto, a febre é, na realidade, um fenômeno complexo que evoluiu ao longo de mais de 600 milhões de anos para eliminar agentes infecciosos. Isso ocorre porque muitos patógenos requerem uma faixa de temperatura específica para sobreviver e se reproduzir. Portanto, à medida que a temperatura corporal aumenta acima da faixa normal, os patógenos enfraquecem o suficiente para o sistema imunológico eliminá-los.

O primeiro passo da febre é a detecção do patógeno invasor. Por exemplo, E. Coli é uma das causas comuns de intoxicação alimentar. A parede celular externa de E. Coli contém uma molécula chamada lipopolissacarídeo (LPS), que é reconhecida por várias células imunes através de receptores do tipo Toll. Essas células são ativadas através da detecção de LPS.

DESTAQUE: O papel dos lipopolissacarídeos na obesidade

Após a ativação, as células imunes liberam várias moléculas de sinalização, como citocinas pirogênicas. O termo "pirogênio" indica que uma molécula pode desencadear febre, e as citocinas são uma classe de moléculas de sinalização usadas no sistema imunológico.

Duas dessas citocinas pirogênicas são conhecidas como interleucina-1 (IL-1) e IL-6. Elas viajam pela corrente sanguínea até atingir a parte do cérebro chamada hipotálamo. Lá, as citocinas interagem com as células endoteliais que revestem os vasos sanguíneos cerebrais e estimulam outra molécula sinalizadora chamada ciclooxigenase-2 (COX-2). A COX-2, por sua vez, catalisa a produção de prostaglandina E2 (PGE2), que é transportada para o cérebro.

A PGE2 é o principal regulador da febre cerebral. Quando se liga a neurônios que expressam o receptor PGE2, esses neurônios ativam o sistema imunológico para liberar noradrenalina. A noradrenalina aumenta a termogênese queimando o tecido adiposo e promove a vasoconstrição, aumentando assim a temperatura corporal.

Os Perigos da Exposição ao Pirogênio

Em condições ideais, a febre enfraquece os patógenos invasores o suficiente para que o sistema imunológico os elimine. No entanto, o aumento da temperatura corporal também é perigoso para nossas células, especialmente em temperaturas acima de 40,5 °C. Isso pode causar a desnaturação das proteínas em nossas células, o que produz estresse celular. As febres prolongadas podem causar desidratação, convulsões ou delírio. Em casos extremos, uma febre severa pode causar a morte.

Um dos problemas relacionados aos pirogênios externos, como o LPS (também chamado de endotoxina), é que eles podem estar presentes na ausência de patógenos viáveis. O LPS é extremamente estável em termos de temperatura; muitos métodos de esterilização comuns, como autoclave ou calor seco, deixam uma quantidade de LPS intacta o suficiente para desencadear uma resposta imune.

A contaminação por LPS é um grande problema nos setores médico, farmacêutico e de biotecnologia. Mesmo na ausência de bactérias vivas, o LPS residual pode causar febre. Altos níveis de contaminação podem causar uma reação imune grave chamada sepse. Aproximadamente metade dos pacientes com sepse experimentará choque séptico, que tem uma taxa de mortalidade de 30-45 %.

Devido a esses riscos, os níveis de endotoxina são estritamente regulados pelo FDA. Esses limites dependem da via de administração. Por exemplo, os medicamentos injetados por via parenteral devem conter menos de 5 unidades de endotoxina (UE) por kg de peso corporal, enquanto os medicamentos intratecais têm um limite de 0,2 UE/kg. Os dispositivos médicos têm um limite superior de 20 UE/kg.

Um método eficiente e robusto para quantificar a contaminação por endotoxinas é o teste do lisado de Amebócito Limulus (LAL), que utiliza sangue do caranguejo ferradura. Seu sangue sofre uma reação de coagulação quando exposto a endotoxinas, e o grau de coagulação pode ser quantificado para obter uma estimativa muito precisa dos níveis de endotoxina. Por esse motivo, o teste LAL é o método de teste de endotoxina recomendado pelo FDA.

Em conclusão, a febre é uma ferramenta poderosa do corpo humano para combater patógenos nocivos. No entanto, no caso de contaminação por endotoxinas, a febre pode agir contra nós e ser potencialmente mortal. Portanto, é vital que produtos farmacêuticos e dispositivos médicos sejam submetidos a exaustivos testes para determinar os níveis de endotoxina e, assim, garantir que eles estejam dentro de limites seguros.