Cada espécie animal possui uma temperatura ideal na qual consegue metabolizar os alimentos e seu sistema imunológico é mais eficaz no combate aos patógenos.

Como demonstra nossa pesquisa recente, a temperatura afeta diretamente o sistema imunológico dos vertebrados, independentemente de como eles regulam sua própria temperatura corporal. Inicialmente, temperaturas ligeiramente mais altas chegam a fortalecer o sistema imunológico de muitos animais. Mas quando as temperaturas ficam ainda mais elevadas, as condições favorecem os patógenos – organismos que causam doenças.

Este é um problema real, visto que muitos patógenos encontrados em áreas mais quentes provavelmente expandirão seu alcance com as mudanças climáticas.

A boa notícia: aprender mais sobre como as temperaturas afetam o sistema imunológico dos animais nos dá novas opções, como usar “saunas para rãs” para ajudar esses animais a combater o fungo quitrídio letal.

Como os animais mantêm a temperatura corporal?

Diferentes tipos de vertebrados possuem maneiras muito distintas de manter uma temperatura corporal ideal.

Mamíferos e aves são endotérmicos. Em condições de frio, eles conseguem manter a temperatura corporal próxima do ideal, queimando a energia armazenada como gordura. Animais como as renas são capazes de viver em temperaturas tão baixas quanto -40°C, mantendo a temperatura corporal central entre 38 e 40°C.

No outro extremo estão as cobras, os lagartos e outros animais poiquilotérmicos – os chamados animais de “sangue frio” que dependem do ambiente para regular sua temperatura. Se estiverem com muito frio, procuram o sol. Se estiverem com muito calor, procuram a sombra.

Independentemente do método, o objetivo é o mesmo: manter a temperatura corporal o mais próximo possível do ideal.

Os patógenos também têm preferências de temperatura

Os patógenos são muito diversos. Alguns preferem condições mais quentes e outros mais frias. Para alguns, as altas temperaturas podem impedir sua replicação. Mas para outros, o calor é ótimo. O vírus letal do Ebola se replica melhor a 41°C.

Os rinovírus que causam o resfriado comum preferem as temperaturas ligeiramente mais baixas (33°C) encontradas nas vias respiratórias humanas.

Em aves, surtos de gripe aviária H5N1 letal demonstraram ocorrer logo após uma queda repentina e acentuada de temperatura.

O fungo causador da devastadora síndrome do nariz branco em morcegos prefere temperaturas mais frias, entre 12 e 16 °C. Quando os morcegos hibernam, a temperatura corporal deles cai e a resposta imunológica fica mais fraca. É nesse momento que o fungo consegue invadir o organismo.

A maioria das espécies de peixes são poiquilotérmicas. Se forem transferidas para águas mais frias do que a sua temperatura ideal, as suas defesas imunológicas diminuem e tornam-se mais suscetíveis a patógenos como o vírus da septicemia hemorrágica ou a bactéria Flavobacterium psychrophilum, causadora da doença da água fria.

Rãs e outros anfíbios estão em declínio global. Uma das principais causas é a quitridiomicose, doença causada pelo fungo quitrídio. A doença está implicada em pelo menos 90 extinções. Esse fungo vive na água ou em solo úmido e prefere o frio. Com o aquecimento global, é provável que o fungo encontre novos corpos d’água – e novos hospedeiros anfíbios.

Pesquisadores descobriram que rãs-leopardo (Rana yavapaiensis) que vivem em águas mais quentes são menos infectadas do que aquelas em águas mais frias. Pesquisadores australianos estão agora construindo ” saunas para rãs “, que permitem que as rãs infectadas eliminem a infecção.

Como a temperatura afeta o sistema imunológico dos animais?

Quando a temperatura corporal de um animal está abaixo do ideal, ele não consegue desenvolver uma defesa imunológica tão eficaz contra patógenos específicos. Curiosamente, descobrimos que esse efeito parece prejudicar apenas as defesas específicas, enquanto as defesas inatas do animal não são afetadas.

Os esquilos terrestres e muitas outras espécies podem entrar em curtos períodos de hibernação conhecidos como torpor. Nesse estado, seu metabolismo desacelera, a temperatura corporal cai e reduz o número de células e moléculas responsáveis ​​por defesas imunológicas específicas em circulação. Na maioria dos casos, a temperatura corporal mais baixa também impede a replicação de patógenos. Assim que o animal sai do estado de torpor e seu corpo se aquece, suas respostas imunológicas específicas são restabelecidas.

Como isso funciona? Quando as temperaturas caem, ocorrem mudanças na estrutura física das moléculas necessárias para montar uma defesa específica contra um patógeno, tornando impossível uma resposta imune. Por exemplo, o complexo principal de histocompatibilidade, uma molécula imunológica fundamental encontrada em quase todos os vertebrados, perde a capacidade de se ligar a outras moléculas do sistema imunológico no frio.

O calor age de forma diferente. Os seres humanos e todos os outros endotérmicos podem induzir febre, o que significa que o sistema imunológico eleva a temperatura corporal para impedir que uma bactéria, vírus ou outro patógeno invasor se replique. A febre coloca a maioria dos patógenos em desvantagem e desencadeia respostas imunológicas específicas. Mas o calor em excesso é um problema, pois pode estressar o corpo ou até mesmo levar à morte. Felizmente, moléculas especiais chamadas proteínas de choque térmico podem proteger as células contra o calor e ajudar a restaurar as proteínas necessárias para induzir uma resposta imunológica específica.

Lagartos, peixes e outros animais pecilotérmicos não conseguem aumentar a própria temperatura corporal. Em vez disso, quando contraem uma infecção, utilizam a “febre comportamental” – deslocando-se para ambientes mais quentes para fortalecer sua resposta imunológica.

Podemos usar isso para proteger espécies?

O conhecimento de como a temperatura afeta o sistema imunológico dos animais nos permite planejar novas maneiras de proteger espécies ameaçadas.

Podemos usar calor ou frio para alterar a temperatura corporal e desencadear respostas imunológicas, ou para impedir a replicação de patógenos.

Mas, à medida que as mudanças climáticas se intensificam, as rápidas alterações de temperatura trarão muitas mudanças indesejáveis ​​para os animais. Patógenos que prosperam em climas quentes, como a malária, expandirão seu alcance, assim como parasitas que detestam o frio, como os carrapatos. Invernos mais amenos no Canadá e nos Estados Unidos, por exemplo, estão permitindo que os carrapatos de inverno sobrevivam ao frio. Esses parasitas hematófagos estão matando muitos alces jovens.

Quanto mais entendermos sobre a interação entre temperatura e sistema imunológico animal, melhor preparados estaremos para ajudar os animais, independentemente do que o futuro nos reserve.

Traduzido de The Conversation.