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Estudo aponta caminhos para criar vacinas contra doenças causadas por carrapatos

Publicado em 07 abril 2021

Entender a interferência de microrganismos no sistema imune de carrapatos pode levar à produção de vacinas para proteger rebanhos

Apesar dos prejuízos econômicos causados à pecuária bovina pela infestação de carrapatos, pouco se sabe sobre as interações entre o sistema imune desses parasitas e os microrganismos que eles transmitem. Um estudo de revisão feito no Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP relata que microrganismos causadores de doenças podem modular as respostas do sistema imune dos carrapatos e, por exemplo, aumentar a sua própria capacidade de infecção. De acordo com o trabalho, entender como se dá essa interferência pode levar, no futuro, à produção de vacinas para serem aplicadas nos rebanhos que reduzam os riscos de transmissão. O estudo é descrito em artigo publicado no site da revista científica Frontiers of Immunology.

“A revisão apresenta o que se sabe atualmente sobre os componentes do sistema imune de carrapatos em comparação com outros artrópodes, incluindo a mosca-das-frutas (Drosophila melanogaster) e os mosquitos Aedes e Anopheles”, relata a professora Andréa Fogaça, do ICB, que participou da pesquisa. “Apesar do advento das plataformas de sequenciamento de última geração ter propiciado um grande avanço nos estudos sobre o sistema imune nos últimos anos, ainda hoje existe menos conhecimento em carrapatos que em outros artrópodes.”

Os carrapatos são parasitas de uma grande diversidade de animais vertebrados e se alimentam obrigatoriamente do sangue desses animais, que atuam como seus hospedeiros. “Além de ingerir sangue, os carrapatos injetam saliva nos seus hospedeiros, que contém substâncias que controlam a hemostasia [resposta do organismo para prevenir e interromper sangramentos e hemorragias] e modulam as reações do sistema imune do hospedeiro”, descreve a professora. “Isso é importante para assegurar que os carrapatos completem a ingestão do volume de sangue necessário para o seu desenvolvimento.”

A saliva também pode conter patógenos, que a utilizam como um veículo para a transmissão para o hospedeiro vertebrado. “Além do impacto sobre a saúde do hospedeiro, a morbidade e a mortalidade das doenças transmitidas por carrapatos também causam prejuízos econômicos importantes”, ressalta Andréa. “Um exemplo importante é o caso das infestações de bovinos pelo carrapato Rhipicephalus microplus. Apenas no Brasil, os prejuízos estimados pela diminuição da produção da carne e de leite em decorrência das infestações giram em torno de 3,24 bilhões de dólares.”

Segundo a professora, o sistema imune dos artrópodes é mais simples que o dos vertebrados, não contando com a produção de anticorpos específicos. “Sabemos que no intestino de carrapatos são produzidos diversos peptídeos antimicrobianos, os quais atuam permeabilizando a membrana ou inibindo a ação de enzimas importantes para a respiração ou para outros processos vitais para os patógenos”, descreve. “Curiosamente, já foi descrito que várias espécies de carrapatos produzem peptídeos antimicrobianos a partir da degradação da hemoglobina do sangue do próprio hospedeiro, o primeiro deles identificado pela professora Andréa no laboratório da professora Sirlei Daffre, do ICB, uma das autoras da revisão.”

Proliferação

No intestino dos carrapatos, os patógenos também encontram componentes da microbiota residente, as quais podem auxiliar ou prejudicar o seu estabelecimento no vetor. “Caso o patógeno consiga colonizar o intestino, precisa migrar até as glândulas salivares do carrapato para ser transmitido para um hospedeiro saudável em uma próxima refeição sanguínea”, relata Andréa. “A produção de peptídeos antimicrobianos e de outras moléculas que atuam contra infecções é regulada por vias de sinalização imune. Estudos feitos pelo grupo da professora Sirlei sugerem que em carrapatos essas vias são ainda mais interconectadas que em outros artrópodes.”

Intrigantemente, os patógenos podem modular várias respostas do sistema imune dos seus vetores em benefício próprio, ressalta a professora. “Por exemplo, nosso grupo de pesquisa mostrou que a bactéria Rickettsia rickettsii, causadora da febre maculosa brasileira, uma doença altamente letal, é capaz de inibir a morte celular regulada de células de carrapato, assegurando a sua proliferação”, afirma. “Um outro exemplo interessante é a diminuição do nível de componentes do sistema imune pela infecção de células do carrapato R. microplus pela bactéria Anaplasma marginale.”

Algumas respostas do sistema imune já descritas em outros artrópodes não foram encontradas nos carrapatos, ou os achados são controversos, observa Andréa. “Estudos adicionais também são necessários para compreender como as vias de sinalização imune são ativadas em carrapatos”, observa. “Além disso, ainda não sabemos se a microbiota, de fato, regula o sistema imune dos carrapatos, nem os mecanismos utilizados. Ou seja, ainda há muitos aspectos da imunidade de carrapatos que precisam ser aprofundados.”

De acordo com a professora, como os fatores do sistema imune dos carrapatos são importantes para assegurar a sua sobrevivência, uma possibilidade é utilizá-los como vacinas. “Assim, os carrapatos, ao ingerirem o sangue de vertebrados previamente imunizados com esses fatores e, portanto, contendo anticorpos contra os mesmos, podem se tornar mais suscetíveis a infecções”, aponta. “Mas para isso ser possível, muitos estudos ainda são necessários, atestando a importância da ciência básica.”

A revisão é apresentada no artigo Tick Immune System: What Is Known, the Interconnections, the Gaps, and the Challenges, publicado em 2 de março no site da revista Frontiers of Immunology.

As pesquisas sobre carrapatos realizadas pelo grupo da professora Andrea tiveram a colaboração fundamental dos professores Sirlei Daffre, do ICB, e Marcelo Labruna, da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ) da USP. Andrea e Sirlei também integram o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Entomologia Molecular, coordenado pelo professor Pedro de Oliveira, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), cujo site pode ser acessado neste link. Os estudos contam com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e da Pró-Reitoria de Pesquisa da USP, que financiaram a construção de um laboratório com nível de biossegurança 3 (NB-3), usado nos estudos sobre as interações entre carrapatos e R. rickettsii, construído em parceria com o professor Carsten Wrenger, do ICB.

Com informações da USP