Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) elucidaram o mecanismo bioquímico pelo qual a solução salina hipertônica inibe a replicação do vírus SARS-CoV-2, causador da COVID-19. O estudo, publicado na revista ACS Pharmacology & Translational Science, foi realizado em células epiteliais de pulmão infectadas com o novo coronavírus.
Caso a eficácia seja comprovada em testes clínicos, o achado pode contribuir para o desenvolvimento de novas estratégias profiláticas ou mesmo tratamentos para a COVID-19.
“Dada a gravidade da pandemia, acreditamos que seria importante avançar nesse estudo e realizar testes clínicos para verificar a eficácia do uso de spray e de nebulização com solução hipertônica de cloreto de sódio [NaCl] como forma de profilaxia, ajudando a diminuir a disseminação do vírus no organismo infectado e a reduzir as chances de uma inflamação mais grave”, diz Cristiane Guzzo, pesquisadora do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP).
A investigação teve apoio da FAPESP e contou com a participação dos pesquisadores Edison Durigon , também do ICB-USP, e Henning Ulrich, do Instituto de Química (IQ-USP).
Os autores ressaltam que, embora as evidências sugiram que o uso da solução de cloreto de sódio iniba a replicação do vírus, o achado não representa uma proteção total contra a infecção – muito menos a cura da doença. “Trata-se de uma medida muito simples e barata, já utilizada como profilaxia para outras doenças respiratórias e que poderia minimizar a gravidade da COVID-19 ao reduzir a carga viral. Ela poderia ser adicionada aos protocolos de segurança, sem substituir o uso de máscaras, distanciamento social ou a necessidade de vacinação”, destaca Guzzo.
Concentração certa
Ao comparar diferentes concentrações do produto, os pesquisadores descobriram que o uso da solução a 1,5% de NaCl inibiu a replicação do SARS-CoV-2 em 100% nas células vero – linhagem de células renais de macaco usadas como modelo de estudo do novo coronavírus. Já nos testes com células epiteliais de pulmão humano, a solução a 1,1% foi suficiente para inibir a replicação do vírus em 88%.
A solução hipertônica de cloreto de sódio tem sido utilizada como medida profilática adicional em casos de gripe, bronquiolite, rinite, sinusite e uma variedade de problemas nas vias aéreas. O tratamento com sprays tem efeito nas vias aéreas superiores, já a nebulização atinge também o pulmão. Embora essas medidas apresentem bons resultados, minimizando os efeitos das doenças, pouco se sabe sobre seu mecanismo de ação.
“Ao conseguir explicar esse mecanismo intracelular de resposta à solução hipertônica, realizamos um estudo de ciência básica com aplicações claras na saúde e na compreensão de diferentes doenças respiratórias. O que foi observado no caso do SARS-CoV-2 é provável que se repita com outros vírus, pois se trata de um mecanismo da célula hospedeira”, afirma Ulrich.
Sem energia
Para entender a ação da solução salina na célula infectada, é preciso levar em consideração que, para o vírus replicar seu material genético e avançar para outras células e órgãos, ele utiliza ferramentas da célula hospedeira, como proteínas e fontes de energia. “Identificamos que o NaCl não interfere na interação entre a espícula do SARS-CoV-2 (proteína spike) e a proteína ACE-2 (receptor responsável pela entrada do vírus nas células humanas), mas ele afeta o ciclo do vírus após a infecção”, explica Guzzo.
Outro estudo publicado pela pesquisadora do ICB-USP em The Journal of Physical Chemistry Letters mostra como o complexo envolvendo a proteína spike e o receptor humano ACE-2 se mantém em diferentes concentrações de NaCl. “Provavelmente, o vírus evolui de forma a compensar flutuações na força iônica e, assim, manter um meio eficaz de invasão celular”, explica a pesquisadora.
Desse modo, quando moléculas de NaCl entram na célula, ocorre uma polarização da membrana citoplasmática por causa do aumento de íons de sódio (Na+). Esse desbalanço energético faz com que uma quantidade considerável do potássio (K+) que estava presente na célula seja expulsa para fora do citoplasma. São as chamadas bombas de potássio, que servem para estabelecer o equilíbrio de cargas na membrana citoplasmática.
A saturação em virtude da troca de sódio e potássio faz a célula gastar ATP (adenosina trifosfato) – uma das principais fontes de energia para a realização dos processos celulares. Como as moléculas de ATP são usadas nesse processo de despolarização celular, o vírus não consegue utilizá-las para se replicar.
“As células têm que jogar fora o sódio via bomba de sódio e potássio. Com isso, elas vão gastando seus estoques de energia. Por consequência, não sobra ATP para o vírus se replicar”, explica Ulrich.
O estudo mostrou ainda que o sal não provoca efeito na atividade da mitocôndria – organela envolvida no processo de respiração celular e de grande atividade metabólica. “Nessas concentrações, o sal não gera dano para a célula. Observamos que a mitocôndria permanece saudável durante todo o processo”, informa Guzzo.
No estudo, os pesquisadores sugerem testar dois tipos de uso da solução hipertônica de NaCl. Um na forma de spray nasal para a profilaxia das vias aéreas, porta de entrada do SARS-CoV-2 no organismo. “Esse tipo de spray se encontra em qualquer farmácia e poderia ser utilizado como profilaxia para as pessoas que estão na linha de frente e com maior possibilidade de contato com o vírus. Caso comprovado, ele poderia reduzir a replicação do vírus na região do nariz e da garganta”, diz Guzzo.
A outra estratégia proposta é a nebulização para levar o soro até o pulmão. Nesse caso, o uso de concentrações certas de NaCl é essencial e a eficácia do método só poderá ser avaliada por meio de testes clínicos em pacientes com COVID-19 – vale ressaltar que nebulização com solução hipertônica é uma estratégia já utilizada para tratar crianças com bronquiolite, por exemplo.
No caso do vírus sincicial respiratório, causador da bronquiolite, sabe-se que a solução salina hipertônica provoca diminuição da infecção e de respostas inflamatórias em culturas de linhagens epiteliais respiratórias humanas.
“Não se trata de uma solução única e seria um tratamento utilizado nos primeiros dias da infecção. Reduzir a replicação do vírus significa reduzir a gravidade da doença e o agravamento inflamatório. A COVID-19 é uma doença complexa, tem a parte da replicação viral – que a solução salina teria efeito – e também a da inflamação sistêmica, que vai além. Esta segunda fase, quando iniciada, pode ser intensa e gerar uma série de outras complicações em diferentes órgãos”, alerta Guzzo.
O artigo Inhibition of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 Replication by Hypertonic Saline Solution in Lung and Kidney Epithelial Cells pode ser lido em: https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsptsci.1c00080.