Investigação da resposta inflamatória durante a patogênese do vírus Zika : da interface materno-fetal à neuroinflamação

Abstract

Durante o surto de vírus Zika (ZIKV) de 2015-2016, uma correlação positiva entre o ZIKV e defeitos congênitos classificou-o como uma infecção TORCH, representando uma ameaça significativa para gestantes e seus bebês. Apesar dos avanços ao longo desses dez anos desde a epidemia, o entendimento mecanicista de como a infecção por ZIKV influencia a barreira placentária, um tecido crucial que separa o feto em desenvolvimento do compartimento materno, ainda é amplamente necessário. Um dos principais desafios tem sido o uso de modelos experimentais imunocompetentes adequados, que permitam distinguir entre os efeitos causados pela inflamação materna induzida pelo ZIKV, ou seja, quando a resposta inflamatória da mãe impacta indiretamente o feto, daqueles decorrentes da infecção direta dos tecidos fetais pelo vírus. Além disso, ainda é necessário o melhor entendimento de como o ZIKV impacta algumas células cruciais na regulação da neuroinflamação no sistema nervoso central, como a micróglia. Diante disto, essa tese foi dividida em dois capítulos. O capítulo I tem como objetivo: aplicar um modelo experimental adequado para fornecer evidências de que a inflamação materna contribui para a patogênese do ZIKV nos descendentes, incluindo alterações imunológicas e comportamentais; desvendar esses mecanismos pode contribuir para a compreensão dos impactos duradouros da exposição ao ZIKV durante a gestação, ampliando o conhecimento sobre suas consequências para o desenvolvimento fetal que extrapolem a Síndrome Congênita do Zika (SCZ). Ao cruzar fêmeas WT (resistentes ao ZIKV) com machos hSTAT2 knock-in (KI), sendo este um genótipo suscetível à infecção, foram gerados descendentes expressando a proteína hSTAT2 em tecidos de origem fetal, incluindo a placenta, mas não nas mães, criando assim descendentes suscetíveis ao ZIKV em um ambiente materno resistente. Em contraste, fêmeas heterozigotas hSTAT2 KI, suscetíveis ao ZIKV, foram cruzadas com machos WT, permitindo gerar descendentes expressando hSTAT2 KI e WT dentro da mesma fêmea grávida, todos gerados em um ambiente materno suscetível ao ZIKV. As fêmeas grávidas foram infectadas no dia embrionário 10.5 (E10.5) e os tecidos foram coletados no dia E17.5. Foi constatado que a carga viral nas placentas de mães resistentes e suscetíveis era comparável, mas fetos derivados de mães suscetíveis apresentaram maior expressão de marcadores inflamatórios na placenta e aumento na porcentagem de células CD11c+MHC-II+, bem como linfócitos T CD8+. O efeito foi mais pronunciado na prole fêmea em comparação a de machos, as quais apresentaram maior porcentagem de células NK1.1+ e linfócitos T CD8+. Curiosamente, a prole fêmea também apresenta maior expressão de AXL e diminuição da expressão do receptor do interferon tipo-III na placenta, o que pode contribuir para a sua maior suscetibilidade. Após o nascimento, as fêmeas demonstraram alteração comportamental através do aumento de vocalizações, mantiveram a expressão mais elevada de citocinas e, quatro semanas após o nascimento, as fêmeas exibiram maior porcentagem de linfócitos T CD8+ efetores no baço, indicando efeitos imunológicos a longo prazo. Em conjunto, esta tese contribui para o entendimento de que a inflamação materna e a suscetibilidade específica por sexo possam ser importantes componentes para o entendimento da patogênese do ZIKV, com implicações a longo prazo para a saúde dos indivíduos expostos durante a gestação. Os dados reportados reforçam a necessidade de acompanhamento de crianças expostas à infecção congênita e ampliam o alerta para investigar se essa exposição pode estar associada a impactos no neurodesenvolvimento dos descendentes, mesmo na ausência de sinais clínicos clássicos da Síndrome Congênita do Zika. Já o capítulo II tem como objetivo: investigar o impacto da infecção da micróglia humana pelo ZIKV, verificando também as alterações metabólicas induzida por este vírus neste modelo celular in vitro. Para isso, foi utilizada a linhagem celular microglial humana (C20) para a avaliação da ativação celular, inflamatória e metabólica induzida pelo ZIKV nesta célula, in vitro. Observou-se que, ao contrário de neurônios e astrócitos, o ZIKV aumentou a capacidade respiratória mitocondrial de micróglias, sustentando a viabilidade e ativação celular de forma prolongada. A diminuição observada nos níveis de glicose, acompanhada pelo acúmulo de intermediários do ciclo do ácido cítrico, é um padrão geralmente associado a uma respiração glicolítica elevada. No entanto, a fosforilação oxidativa permaneceu funcional, e o consumo de glutamato observado sugere uma mudança metabólica que apoia as demandas celulares em resposta à infecção, mantendo a eficiência energética. No Capítulo II, demonstramos que a infecção por ZIKV induz uma reprogramação metabólica em micróglias, permitindo sua ativação inflamatória e manutenção da viabilidade durante a replicação viral. Esses resultados evidenciam o papel dual dessas células na patogênese do ZIKV, atuando simultaneamente como mediadoras de neuroinflamação e reservatório viral, com potenciais impactos duradouros na saúde dos indivíduos expostos.