Um grupo internacional de pesquisadores descobriu que a inibição de uma proteína chamada AhR (receptor para aril hidrocarboneto) permite ao sistema imune combater com muito mais eficácia a replicação do vírus zika no organismo. Em experimentos feitos no Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP), a terapia antiviral se mostrou capaz de prevenir o desenvolvimento de microcefalia e outras malformações em fetos de camundongos cujas mães foram infectadas durante a gestação.
Os resultados da pesquisa, apoiada pela Fapesp, foram divulgados hoje (20) na revista Nature Neuroscience.
“Usamos nos testes uma droga experimental capaz de inibir a AhR e observamos diminuição na replicação tanto do zika como do vírus da dengue. Agora pretendemos testar o efeito da terapia contra o novo coronavírus”, conta o professor do ICB-USP Jean Pierre Peron, que coordenou a investigação ao lado dos pesquisadores Cybele Garcia (Universidad de Buenos Aires, Argentina) e Francisco Quintana (Harvard Medical School, Estados Unidos).
O modelo experimental usado no trabalho foi o mesmo que permitiu ao grupo de Peron comprovar, em 2016, a relação causal entre o zika e a microcefalia (leia mais em agencia.fapesp.br/23185/). Naquela ocasião, fêmeas de camundongo da linhagem SJL – bem mais suscetível à infecção do que outras normalmente usadas em laboratório – foram infectadas com o vírus entre o 10º e o 12º dia de gestação. Quando os filhotes nasceram, os pesquisadores notaram uma redução significativa na espessura do córtex cerebral, além de alterações na quantidade e na morfologia das células neuronais. Observaram ainda que o vírus estava se replicando na placenta e no cérebro dos roedores recém-nascidos em quantidades muito maiores do que em outros órgãos.
“Repetimos agora esse experimento, mas com uma diferença. Pouco antes de infectar as fêmeas prenhas com o zika nós começamos a administrar o inibidor de AhR. O tratamento foi feito por via oral até o fim da gestação. Ao nascerem, os filhotes apresentaram cérebros com tamanho e peso normais e uma carga viral muito mais baixa que a do grupo não tratado, quase indetectável, tanto na placenta como no sistema nervoso central. Além disso, análises histopatológicas mostraram que não houve redução na espessura do córtex e que o número de células nervosas mortas pelo vírus foi muito menor”, relata Peron.
Segundo o pesquisador, os camundongos tratados com o inibidor de AhR não apresentaram efeitos adversos. Antes de se pensar em testes com humanos, porém, ele considera necessário replicar o experimento em macacos.
A pesquisa levou quatro anos para ser concluída e contou com a participação das doutorandas do ICB-USP Nagela Zanluqui e Carolina Polonio, ambas bolsistas da Fapesp.
O início
O laboratório coordenado por Quintana em Harvard é um dos principais centros mundiais de estudo da proteína AhR. Em entrevista à Agência Fapesp, o professor de neurologia conta que seu grupo descobriu há alguns anos que proteínas do tipo interferon, secretadas por células do sistema imune, controlam a ativação desse receptor celular.
“Como os interferons são moléculas centrais na resposta imune antiviral, postulamos – em conjunto com o grupo de Garcia – que a AhR poderia estar envolvida na supressão da imunidade contra vírus. Projetamos terapias anti-AhR e geramos nanopartículas e inibidores para uso nos experimentos”, diz.
Testes feitos in vitro e in vivo confirmaram que o vírus ativa a proteína AhR para suprimir a resposta imune do hospedeiro. Tal feito possivelmente ocorre quando o patógeno infecta o fígado e induz a liberação do metabólito quinurenina, um subproduto do aminoácido triptofano.
“Esse metabólito ativa a AhR que, por sua vez, inibe a expressão de uma outra proteína chamada PML [proteína leucemia promielocítica, muito importante para a resposta imune antiviral], permitindo que o zika se replique mais livremente nas células”, explica Peron.
Na Universidad de Buenos Aires, Garcia coordenou experimentos em diversos tipos de linhagens celulares, entre elas hepatócitos e progenitoras neurais – um tipo de célula-tronco que pode se diferenciar em neurônios.
“Tratamos as linhagens celulares com compostos agonistas de AhR [que amplificam a ação da proteína] e também com antagonistas [que inibem]. Confirmamos assim que a modulação negativa desse receptor inibe a replicação do zika. Do mesmo modo, comprovamos que a modulação positiva aumenta a replicação viral nas células”, conta.
Fatores ambientais
Como ressalta a virologista da Universidad de Buenos Aires, o impacto causado pela epidemia de zika em 2015 foi bastante assimétrico. Em determinadas regiões e cidades, a incidência de síndrome congênita e microcefalia causada pelo vírus foi muito maior do que em outras. Na avaliação da pesquisadora, isso pode indicar que nesses locais afetados com mais gravidade existia uma condição ambiental que favorecia a infecção ou então que aquelas populações eram mais suscetíveis. Os dois fatores também podem ter contribuído simultaneamente para aumentar o impacto do vírus.
“Coincidentemente, a AhR pode ser ativada por poluentes ambientais, bem como por uma certa dieta ou pela microbiota endógena. Nosso próximo desafio é descartar ou confirmar se existe uma relação entre a AhR, ambientes poluídos ou degradados socioeconomicamente e uma maior virulência do zika”, conta Garcia à Agência Fapesp.
O artigo AhR is a Zika virus host factor and a candidate target for antiviral therapy pode ser lido em www.nature.com/articles/s41593-020-0664-0.