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Coronavírus no cérebro? Pesquisadores investigam infecção em neurônios humanos

Publicado em 30 abril 2020

Pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) acabam de confirmar, por meio de experimentos feitos com cultura de células, que o novo coronavírus (SARS-CoV-2), causador da doença COVID-19, é capaz de infectar neurônios humanos.

A infecção e o aumento da carga viral nas células nervosas foram confirmados pela técnica de PCR em tempo real, a mesma usada no diagnóstico da enfermidade em laboratórios de referência. O grupo coordenado pelo professor do Instituto de Biologia Daniel Martins-de-Souza também confirmou que os neurônios expressam a proteína ACE-2 (enzima conversora de angiotensina 2, na sigla em inglês), molécula à qual o vírus se conecta para invadir as células humanas.

Nos próximos dias, a equipe pretende investigar de que modo o funcionamento dessas células nervosas é alterado pela infecção. O estudo está sendo conduzido no âmbito de um projeto aprovado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) na chamada “Suplementos de Rápida Implementação contra COVID-19”, como parte de uma força-tarefa criada pela Unicamp.

“Vamos comparar as proteínas e demais metabólitos presentes nas culturas celulares antes e após a infecção. A ideia é observar como o padrão das moléculas muda e, com base nessa informação, tentar contar a história de como o vírus atua no sistema nervoso central”, explica Martins-de-Souza à Agência Fapesp.

Metodologia

No experimento, realizado pela pós-doutoranda Fernanda Crunfli, foram usados uma linhagem celular cerebral humana e também neurônios humanos obtidos a partir de células-tronco pluripotentes induzidas (IPS, na sigla em inglês).

O método consiste, inicialmente, em reprogramar células adultas – que podem ser provenientes da pele ou de outro tecido de fácil acesso – para fazê-las assumir estágio de pluripotência semelhante ao de células-tronco embrionárias. A primeira parte foi realizada no laboratório do professor da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Stevens Rehen, no Instituto DOR de Pesquisa e Ensino.

Em seguida, o time de Martins-de-Souza induziu, por meio de estímulos químicos, as células IPS a se diferenciarem em células-tronco neurais – um tipo de célula progenitora que pode dar origem a diversas células do cérebro, como neurônios, astrócitos e oligodendrócitos.

“Também estamos começando testes com astrócitos humanos e, em breve, saberemos se o vírus infecta essas células, que dão suporte ao funcionamento dos neurônios e são as mais abundantes do sistema nervoso central”, salienta Martins-de-Souza.

Efeitos no cérebro

Como explica o docente, estudos feitos em outros países sugerem que o novo coronavírus tem tropismo pelo sistema nervoso central, ou seja, uma certa propensão a infectar as células nervosas.

“Mas ainda não sabemos se o vírus realmente consegue atravessar a barreira hematoencefálica [estrutura que protege o cérebro de substâncias tóxicas e patógenos presentes na circulação sanguínea] e, caso consiga, que tipo de impacto pode causar no tecido nervoso. Tentaremos buscar pistas que ajudem a elucidar essas dúvidas”, diz o pesquisador.

Os experimentos in vitro com isolados virais estão sendo feitos no Laboratório de Estudos de Vírus Emergentes (Leve) do Instituto de Biologia da Unicamp, que tem nível 3 de biossegurança (em uma escala que vai até 4) e é coordenado pelo pesquisador José Luiz Proença Módena.

Participam dos testes os pós-graduandos Gabriela Fabiano de Souza e Stéfanie Primon Muraro, orientandas de Módena, e Ana Campos Codo e Gustavo Gastão Davanzo, sob a orientação do professor Pedro Moraes Vieira.

Os testes de metabolômica e proteômica serão conduzidos no Laboratório de Neuroproteômica, coordenado por Martins-de-Souza, pelos pós-doutorandos Victor Corasolla Carregari e Pedro Henrique Vendramini. Para isso, será usado um espectrômetro de massas, equipamento capaz de discriminar diferentes substâncias presentes em uma solução com base no peso molecular de cada uma.

“Além de investigar se a quantidade de uma determinada proteína na amostra aumenta ou diminui após a infecção, também pretendemos avaliar como está o nível de fosforilação e de glicosilação das moléculas. Esses dois mecanismos bioquímicos são usados pela célula para ativar ou desativar rapidamente a função desempenhada pelas proteínas. Isso nos dará pistas sobre as vias metabólicas que são alteradas nos neurônios em resposta ao novo coronavírus”, conta Martins-de-Souza.

Manifestações neurológicas

Em um vídeo divulgado no site da Unicamp, o neurologista Li Min comenta as manifestações neurológicas já observadas em pacientes com COVID-19, entre elas perda de olfato e paladar, confusão mental, derrame e dor muscular (sem relação com alguma lesão no músculo).

“Em um terço dos pacientes diagnosticados com CIVD-19, nós podemos ter também manifestações neurológicas. Em um estudo já relatado na China mostra que até 30% das pessoas infectadas podem apresentar essas manifestações neurológicas”, salienta o médico no vídeo.

Min é coordenador de Educação e Difusão do Conhecimento do Instituto de Pesquisa sobre Neurociências e Neurotecnologia (BRAINN), um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) apoiado pela Fapesp.

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