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Autor: Prof. Giovani Bravin Peres Colaboradores: Prof. Flávio Buratti Gonçalves Prof. Luiz Henrique Cruz de Mello Biomedicina Interdisciplinar Professor conteudista: Giovani Bravin Peres Giovani Bravin Peres é professor nas áreas de Ciências da Saúde e entusiasta da Educação. Nascido em 1988, em São Paulo – SP, é bacharel em Ciências Biológicas – Modalidade Médica pela Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (EPM-UNIFESP, 2009), mestre (2012) e doutor em Ciências (2016) pelo programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular da EPM-UNIFESP (CAPES 7), e especialista em Administração de Empresas pela Fundação Getúlio Vargas (FGV, 2014). Possui experiência em: ensino, tendo lecionado em caráter superior e pré-vestibular, atuou também com composição e tradução de material didático; em pesquisa acadêmica na área de Bioquímica e Biologia Molecular, com ênfase em glicoconjugados, atuando, principalmente, com enzimas lisossomais, metaloproteases de matriz, glicosaminoglicanos e proteoglicanos de matriz extracelular, diabetes mellitus e nefropatia diabética. Também tem experiência com liderança e gestão, tendo atuado como coordenador e diretor geral do Cursinho Universitário Jeannine Aboulafia (EPM-UNIFESP, 2008/2010). Atualmente, é professor titular da Universidade Paulista (UNIP) no programa de pós-graduação em Patologia Ambiental e Experimental (Medicina Veterinária) e no curso de graduação em Biomedicina, responsável pelas disciplinas de Bioestatística, Biofísica, Biologia Molecular, Bioquímica, entre outras, na graduação, e pela disciplina de Estatística Aplicada à Pesquisa, na pós-graduação. © Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta obra pode ser reproduzida ou transmitida por qualquer forma e/ou quaisquer meios (eletrônico, incluindo fotocópia e gravação) ou arquivada em qualquer sistema ou banco de dados sem permissão escrita da Universidade Paulista. Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) P437b Peres, Giovani Bravin. Biomedicina Interdisciplinar / Giovani Bravin Peres. – São Paulo: Editora Sol, 2021. 236 p., il. Nota: este volume está publicado nos Cadernos de Estudos e Pesquisas da UNIP, Série Didática, ISSN 1517-9230. 1. Agente etiológico. 2. Diagnóstico. 3. Tratamento. I. Título. CDU 61 U512.96 – 21 Prof. Dr. João Carlos Di Genio Reitor Profa. Dra. Marilia Ancona Lopez Vice-Reitora de Graduação Vice-Reitora de Pós-Graduação e Pesquisa Prof. Fábio Romeu de Carvalho Vice-Reitor de Planejamento, Administração e Finanças Profa. Melânia Dalla Torre Vice-Reitora de Unidades Universitárias Unip Interativa Profa. Dra. Cláudia Andreatini Profa. Elisabete Brihy Prof. Marcelo Vannini Prof. Dr. Luiz Felipe Scabar Prof. Ivan Daliberto Frugoli Material Didático Comissão editorial: Profa. Dra. Christiane Mazur Doi Profa. Dra. Angélica L. Carlini Profa. Dra. Ronilda Ribeiro Apoio: Profa. Cláudia Regina Baptista Profa. Deise Alcantara Carreiro Projeto gráfico: Prof. Alexandre Ponzetto Revisão: Irana Magalhães Vera Saad Sumário Biomedicina Interdisciplinar APRESENTAÇÃO ......................................................................................................................................................9 INTRODUÇÃO ...........................................................................................................................................................9 Unidade I 1 FUNDAMENTOS DA BIOLOGIA VIRAL ...................................................................................................... 11 1.1 Por que estudamos vírus? ................................................................................................................. 11 1.1.1 Vírus estão em toda parte ....................................................................................................................11 1.1.2 Vírus também fazem parte de nós................................................................................................... 15 1.2 Infecções virais e as primeiras vacinas antivirais .................................................................... 17 1.3 A identificação de agentes patogênicos ..................................................................................... 22 1.4 Catalogando vírus ................................................................................................................................ 28 1.4.1 O sistema clássico ................................................................................................................................... 29 1.4.2 A elegância do sistema de classificação de Baltimore ............................................................ 30 1.4.3 Vírus com genomas de DNA ............................................................................................................... 32 1.4.4 Vírus com genomas de RNA ............................................................................................................... 33 1.5 Estratégias de codificação ................................................................................................................ 37 2 DOENÇAS VIRAIS TRANSMITIDAS POR VETOR .................................................................................... 39 2.1 Febre amarela ......................................................................................................................................... 39 2.1.1 Breve histórico ......................................................................................................................................... 39 2.1.2 Agente etiológico ................................................................................................................................... 42 2.1.3 Aspectos epidemiológicos ................................................................................................................... 46 2.1.4 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas ................................................................. 51 2.1.5 Diagnóstico laboratorial ....................................................................................................................... 56 2.1.6 Tratamento ................................................................................................................................................ 60 2.1.7 Imunização ................................................................................................................................................ 61 2.2 Dengue ..................................................................................................................................................... 62 2.2.1 Breve histórico ......................................................................................................................................... 62 2.2.2 Agente etiológico ................................................................................................................................... 64 2.2.3 Aspectos epidemiológicos ................................................................................................................... 66 2.2.4 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas ................................................................. 69 2.2.5 Diagnóstico laboratorial ....................................................................................................................... 74 2.2.6 Tratamento ................................................................................................................................................ 76 2.2.7 Imunização ................................................................................................................................................ 77 2.3 Chikungunya .......................................................................................................................................... 78 2.3.1 Breve histórico .........................................................................................................................................78 2.3.2 Agente etiológico ................................................................................................................................... 79 2.3.3 Aspectos epidemiológicos ................................................................................................................... 83 2.3.4 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas ................................................................. 86 2.3.5 Diagnóstico laboratorial ....................................................................................................................... 88 2.3.6 Tratamento ................................................................................................................................................ 89 2.3.7 Imunização ................................................................................................................................................ 90 2.4 Zika ............................................................................................................................................................. 91 2.4.1 Breve histórico ......................................................................................................................................... 91 2.4.2 Agente etiológico ................................................................................................................................... 92 2.4.3 Aspectos epidemiológicos ................................................................................................................... 96 2.4.4 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas ................................................................. 98 2.4.5 Diagnóstico laboratorial .....................................................................................................................101 2.4.6 Tratamento ..............................................................................................................................................103 2.4.7 Imunização ..............................................................................................................................................103 3 PROTOZOOSES TRANSMITIDAS POR VETOR – MALÁRIA ...............................................................104 3.1 Breve histórico .....................................................................................................................................104 3.2 Agente etiológico ...............................................................................................................................105 3.3 Morfologia e caracteres diferenciais dos parasitas da malária .......................................109 3.3.1 Plasmodium vivax .................................................................................................................................109 3.3.2 Plasmodium falciparum ......................................................................................................................111 3.3.3 Plasmodium malariae..........................................................................................................................112 3.3.4 Plasmodium ovale ................................................................................................................................114 3.4 Aspectos epidemiológicos...............................................................................................................115 3.5 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas .............................................................118 3.6 Diagnóstico laboratorial ..................................................................................................................120 3.7 Tratamento ............................................................................................................................................121 3.8 Imunização e proteção natural ....................................................................................................122 4 PROTOZOOSES TRANSMITIDAS POR VETOR – LEISHMANIOSE ...................................................123 4.1 Breve histórico .....................................................................................................................................123 4.2 Agente etiológico ...............................................................................................................................125 4.3 Aspectos epidemiológicos...............................................................................................................126 4.4 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas .............................................................129 4.4.1 Leishmaniose tegumentar ................................................................................................................ 129 4.4.2 Leishmaniose visceral ......................................................................................................................... 133 4.4.3 Diagnóstico laboratorial .................................................................................................................... 135 4.4.4 Tratamento ............................................................................................................................................. 136 4.4.5 Imunização ............................................................................................................................................. 138 Unidade II 5 DOENÇAS INFECTOCONTAGIOSAS – HEPATITE A..............................................................................144 5.1 Breve histórico .....................................................................................................................................144 5.2 Agente etiológico ...............................................................................................................................145 5.3 Aspectos epidemiológicos...............................................................................................................152 5.4 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas .............................................................154 5.5 Diagnóstico laboratorial ..................................................................................................................156 5.6 Tratamento ............................................................................................................................................157 5.7 Imunização ............................................................................................................................................158 6 DOENÇAS INFECTOCONTAGIOSAS – GONORREIA ...........................................................................158 6.1 Breve histórico .....................................................................................................................................158 6.2 Agente etiológico ...............................................................................................................................160 6.3 Aspectos epidemiológicos...............................................................................................................165 6.4 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas .............................................................166 6.5 Diagnóstico laboratorial ..................................................................................................................168 6.6 Tratamento ............................................................................................................................................170 6.7 Imunização ............................................................................................................................................171 7 DOENÇAS INFECTOCONTAGIOSAS – TUBERCULOSE .......................................................................172 7.1 Breve histórico .....................................................................................................................................1727.2 Agente etiológico ...............................................................................................................................174 7.3 Aspectos epidemiológicos...............................................................................................................175 7.4 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas .............................................................177 7.5 Diagnóstico laboratorial ..................................................................................................................178 7.6 Tratamento ............................................................................................................................................182 7.7 Imunização ............................................................................................................................................183 8 DOENÇAS INFECTOCONTAGIOSAS – INFLUENZA .............................................................................184 8.1 Breve histórico .....................................................................................................................................184 8.2 Agente etiológico ...............................................................................................................................186 8.3 Aspectos epidemiológicos...............................................................................................................191 8.4 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas .............................................................193 8.5 Diagnóstico laboratorial ..................................................................................................................195 8.6 Tratamento ............................................................................................................................................196 8.7 Imunização ............................................................................................................................................197 9 APRESENTAÇÃO As ciências da saúde contemplam uma miríade de assuntos, sobre a qual estudantes dedicam-se, simultaneamente, a diversos conteúdos. No campo da biomedicina, para fins didáticos, tradicionalmente as disciplinas são divididas em áreas básicas e clínicas. A adequada articulação entre essas frentes é importante para que os alunos desenvolvam as habilidades necessárias para investigar, analisar e perceber o paciente como um todo. Nos grandes centros educacionais mundo afora, há o reconhecimento de que o ensino integrativo é fundamental. Assim, Biomedicina Interdisciplinar tem por objetivo correlacionar diferentes conteúdos, de relevância na atualidade, visando promover a integração interdisciplinar e multiprofissional. Trata-se de uma disciplina que desenvolve subsídios e ferramentas fornecidas em outras frentes da matriz curricular do curso de Biomedicina, sendo, portanto, de grande importância para a formação e atuação profissional do biomédico. Ao final deste livro, o aluno revisará e aprofundará conteúdos trabalhados durante o curso de Biomedicina, integrará conhecimentos básicos, pré-profissionais e profissionais, contemplando a interdisciplinaridade e o envolvimento multiprofissional do curso, além de ser incentivado à contínua atualização e à busca de informações pertinentes acerca dos principais temas desta área na atualidade. INTRODUÇÃO O ganhador do Prêmio Nobel de Fisiologia e Medicina em 1969, Alfred D. Hershey, por seus estudos envolvendo bacteriófagos, certa vez disse que o objetivo duradouro do esforço científico, como de todo empreendimento humano, é alcançar uma visão inteligível do universo. Compreender um fenômeno não se dá pelo simples acúmulo de fatos. A compreensão é alcançada por meio de atos criativos, quando princípios compartilhados são identificados diante da clareza de o uno ser igual ao todo. No campo da biologia, assim se deu inúmeras vezes: identificamos que todos os seres vivos são compostos por células (princípio compartilhado), ainda que nem todos os seres vivos do planeta sejam conhecidos; sabemos que todos os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios (princípio compartilhado), ainda que novos vírus surjam e tornem-se alvo da preocupação humana; evidenciamos que ácidos nucleicos são a base da informação genética dos organismos (princípio compartilhado), ainda que uma fração singela, diante da vida do planeta, tenha sido sequenciada. O desejo de escrever mais e mais sobre pormenores é a maldição da ciência reducionista e a ruína daqueles que escrevem livros didáticos destinados a estudantes. Para manter um fio narrativo atrativo e a atenção do leitor, as informações serão destiladas com a intenção de extrair tais princípios essenciais, enquanto que as descrições de como as informações foram adquiridas serão apresentadas oportunamente. Em Biomedicina Interdisciplinar, a visão integrativa entre as disciplinas básicas e clínicas se dará no contexto do estudo de algumas doenças selecionadas (virais, bacterianas e parasitárias). Este livro está divido em duas unidades: na primeira, veremos as doenças infecciosas transmitidas por vetor, enquanto que a segunda apresenta as doenças infectocontagiosas. Em cada capítulo serão percorridos 10 aspectos da etiologia e epidemiologia das doenças em questão, bem como as alterações orgânicas e suas consequências, finalizando com o diagnóstico e tratamento adequados. Para entender as bases do diagnóstico laboratorial e clínico, é necessário compreender a desarmonia decorrente do estado patológico e, portanto, conciliar as diferentes disciplinas como peças de um complexo quebra-cabeça: alterações bioquímicas, danos na arquitetura tecidual e modulação da resposta inflamatória, por exemplo, são decorrência dos agentes invasores e da quebra da homeostase. Justamente, tais aspectos são a base de princípios diagnósticos que permitem a correta intervenção humana na resolução da doença. 11 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Unidade I 1 FUNDAMENTOS DA BIOLOGIA VIRAL 1.1 Por que estudamos vírus? Entre as doenças selecionadas para composição deste volume, algumas são causadas por vírus. Convém, portanto, serem retomadas noções gerais da biologia viral, a fim de facilitar a compreensão de aspectos intrínsecos de uma doença infecciosa, como decurso da doença, período de transmissibilidade e janela diagnóstica, por exemplo. A patogenicidade de um vírus está intimamente associada à suscetibilidade de seu hospedeiro, como se o vírus “vivesse” a vida alheia como sua própria (no âmbito celular). 1.1.1 Vírus estão em toda parte Há mais de meio século, Salvador E. Luria – laureado com o Prêmio Nobel de Fisiologia e Medicina em 1969, por suas descobertas em relação aos mecanismos de replicação e da estrutura genética em vírus – disse que existe uma simplicidade intrínseca da natureza, e a contribuição mais importante da ciência residiria na descoberta de generalizações unificadoras e simplificadoras, em vez da descrição de situações isoladas; na visualização de padrões gerais simples, em vez da análise de retalhos isolados em uma colcha. Uma explosão informacional ocorreu nas ciências da saúde desde os tempos de Luria, contudo, sua visão de unidade na diversidade permanece tão relevante quanto outrora. Ainda que novos vírus sejam descritos e que doenças virais como a síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS, sigla em inglês), hepatite e influenza continuem a desafiar nossos esforços para controlá-las, a proposição de Luria permanece válida: mesmo que o nosso conhecimento aumente, evidencia-se que todos os vírus seguem as mesmas estratégias simples para perpetuarem-se. Esta constatação é resultado de muitos anos de observação, pesquisa e debate científico; a história da virologia é rica e altamente instrutiva, pois, ao estudarmos esses agentes, aprendemos mais sobre nós mesmos. Vivemos em um mundo viral. A proporção estimada de partículas virais no meio ambientealcança números impressionantes tanto em quantidade quanto em massa. Todos os seres vivos deparam-se com bilhões de partículas virais todos os dias. Por exemplo, vírus dispersos no ar alcançam nossos pulmões junto com os 6 litros de ar que inalamos a cada minuto; eles passam por nosso trato gastrointestinal junto com água e alimentos; são transferidos a nossos olhos, bocas e outros pontos de entrada a partir de superfícies que tocamos e pessoas com as quais interagimos. Nossos corpos são verdadeiros reservatórios virais. Nossa corrente sanguínea abriga mais de 100 mil partículas virais por mililitro. Além daqueles capazes de nos infectar, nossos intestinos evidenciam diariamente uma miríade de vírus que afetam células vegetais ou de insetos, bem como as centenas de espécies de bactérias que nos colonizam também possuem sua própria constelação de vírus. 12 Unidade I Pele, pelos e unhas (>13) Trato digestivo (>19) Sangue (>19) Trato urogenital (>6) Trato respiratório (>17) Sistema nervoso (>3) Vírus de DNA Vírus de RNA Figura 1 – O viroma humano. Nosso conhecimento acerca da diversidade de vírus existentes no corpo humano sadio aumentou consideravelmente com o advento de técnicas de sequenciamento de alta performance e ferramentas de bioinformática. Estimativas referentes ao número de famílias virais distintas cujos genomas são de RNA ou de DNA estão indicadas entre parênteses; o símbolo > indica a presença de vírus adicionais ainda não atribuídos a famílias conhecidas. Esses números podem aumentar à medida que as ferramentas diagnósticas evoluam e novas famílias virais sejam descobertas Fonte: Flint et al. (2020, p. 4). Diante de tamanha exposição, é fantástico constatar que a maioria dos vírus que nos infectam apresenta pouco ou nenhum impacto sobre nossa saúde ou bem-estar. Você já havia pensado nisso? Isso se deve a um elaborado e eficiente complexo de defesa, o sistema imunológico, que evoluiu para combater infecções. Quando estas defesas estão comprometidas, até mesmo as infecções mais singelas podem ser letais. Apesar desta proteção eficiente, algumas das doenças mais devastadoras são causadas por vírus, como a varíola, a febre amarela, a poliomielite, influenza, sarampo e AIDS. Infecções virais podem levar a doenças que impactam virtualmente todos os órgãos, incluindo pulmões, fígado, sistema nervoso central e intestinos. Além disso, vírus são responsáveis por aproximadamente 20% dos casos de câncer em seres humanos, e infecções virais que afetam os tratos respiratório e gastrointestinal matam milhões de crianças todos os anos, em países em desenvolvimento. Para ressaltar a magnitude deste mundo viral em que estamos inseridos, vejamos alguns números surpreendentes: 13 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR • Vírus são as entidades mais abundantes da biosfera. A biomassa de bacteriófagos do nosso planeta excede – sozinha – a massa de todos os elefantes em conjunto, por um fator de mais de mil vezes. • Existem mais de 1030 partículas de bacteriófagos nos oceanos, que, se pudessem ser empilhadas umas sobre as outras em fila indiana, equivaleriam a uma distância de 200 milhões de anos-luz de uma ponta a outra (para referência, 1 ano-luz equivale a aproximadamente 9,46x1012 km, e a distância da Terra ao Sol é de 147.450.000 km ou 1,58x10-5 ano-luz). • Baleias comumente são infectadas por um vírus pertencente à família Caliciviridae, que causa erupções cutâneas, bolhas, problemas intestinais e diarreia. Esses gigantescos mamíferos infectados excretam mais de 1013 partículas de calicivírus por dia junto às fezes. Além do número impressionante, saiba que o mesmo vírus também é capaz de infectar seres humanos (pense bem ao bochechar água do mar). O corpo humano contém aproximadamente 1013 células, em média. Contudo, estima-se que o número de partículas virais em nós exceda esse número em mais de cem vezes. Saiba mais Para mais informações sobre os vírus marinhos e seus efeitos, consulte: SUTTLE, C. A. Marine viruses — major players in the global ecosystem. Nature Reviews Microbiology, v. 5, n. 10, p. 801-812, 2007. Disponível em: https://bit.ly/2WvkveZ. Acesso em: 28 jul. 2021. ANGLY, F. E. et al. The Marine Viromes of Four Oceanic Regions. PLOS Biology, v. 4, n. 11, e368, 2006. Disponível em: https://bit.ly/3C0noVx. Acesso em: 28 jul. 2021. CULLEY, A. I. Metagenomic Analysis of Coastal RNA Virus Communities. Science, v. 312, n. 5781, p. 1795-1798, 2006. Disponível em: https://bit.ly/2VQizgI. Acesso em: 10 ago. 2021. RACANIELLO, V. The abundant and diverse viruses of the seas. Virology blog about viroses and viral diseases, 20 mar. 2009. Disponível em: https://bit.ly/3fZznZS. Acesso em: 1º jan. 2021. Embora, neste material, vírus que causam doenças em seres humanos sejam nosso foco, é importante ressaltar que para cada ser vivo existem vírus capazes de infectá-los. De animais domesticados e selvagens, plantas e insetos a algas, fungos e bactérias – todos são infectados por vírus. Existem aqueles que infectam, inclusive, outros vírus (virófagos), utilizando-os como veículos para atingir uma célula (cavalos de Troia) ou que dependem de maquinarias virais alheias para completar um ciclo replicativo. https://bit.ly/2WvkveZ https://bit.ly/3C0noVx https://bit.ly/2VQizgI https://bit.ly/3fZznZS 14 Unidade I Infecções virais em plantas e animais de interesse humano podem apresentar grandes impactos econômicos e sociais. Epidemias, como as de febre aftosa e influenza aviária, levaram ao abate de milhões de animais – como bovinos, ovinos e aves – visando controlar a disseminação. A) B) C) Figura 2 – Vírus infectam todos os seres vivos. (A) Primeiro registro por microscopia eletrônica de bacteriófagos adsorvidos à superfície de Escherichia coli, em 1940. (B) Representação esquemática da imagem apresentada no painel A (bacteriófagos fora de escala, para fins didáticos). (C) Virófagos Sputnik no interior do capsídeo de um mamavírus (família Mimiviridae) de Acanthamoeba polyphaga (espécie de ameba). Representantes da família Mimiviridae são excepcionalmente grandes comparados a outros vírus, muitos dos quais maiores que bactérias Disponível em: A) https://bit.ly/2UiWOWz; C) Desnues et al. (2008, p. 100). Observação A febre aftosa é uma doença viral que infecta bovinos, porcinos e ovinos, além de outras espécies de animais selvagens. Embora a taxa de mortalidade seja baixa, a morbidade é elevada e animais infectados em fazendas perdem seu valor comercial. O vírus da febre aftosa é altamente contagioso, sendo o abate de rebanhos inteiros em áreas afetadas o método mais comum e efetivo para controle de uma epidemia. Trabalhar na prevenção é uma estratégia economicamente mais viável. Há mais de 50 anos, o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa), em parceria com a iniciativa privada, vem desenvolvendo programas para erradicar a febre aftosa dos rebanhos brasileiros. Os avanços já podem ser comprovados: o último caso registrado no Brasil foi em 2006. Em 2001, uma epidemia se espalhou do Reino Unido para outros países da Europa, levando ao abate de mais de 3 milhões de animais (infectados ou não). Os custos econômicos, sociais e políticos ameaçaram o governo britânico. Imagens de valas gigantescas e piras horrendas repletas de carcaças de animais mortos sensibilizaram a opinião pública. https://bit.ly/2UiWOWz 15 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Saiba mais Para saber mais sobre a febre aftosa, consulte: HUNT, J. Foot-and-mouth is knocking on Europe’s door. Farmers Weekly, 3 jan. 2013. Disponível em: https://bit.ly/3g4JPPJ. Acesso em: 2 jan. 2021. BATES, C. When foot-and-mouth disease stopped the UK in its tracks. BBC News Magazine, 17 fev. 2016. Disponível em: https://bbc.in/3shFbml. Acesso em: 2 jan. 2021. BRASIL. Brasil Livre da Febre Aftosa. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, 27 mar. 2018. Disponível em: https://bit.ly/3yRhJPA. Acesso em: 2 jan. 2021. Você sabiaque, apesar dos impactos negativos na agricultura, pecuária e na saúde humana e animal, vírus também podem ser benéficos? No ramo da ecologia marinha, efeitos positivos da existência de vírus são mais facilmente evidenciados em função da abundância. Cerca de 94% de todas as partículas contendo ácidos nucleicos nos oceanos são vírus. Infecções virais no oceano matam de 20 a 40% de todos os microrganismos marinhos diariamente, liberando matéria orgânica, que é utilizada pelo fitoplâncton na base da cadeia alimentar, bem como dióxido de carbono e outros gases que afetam o clima da Terra. Patógenos também exercem influência uns sobre os outros: a infecção por um vírus pode apresentar efeito positivo no combate a outra doença bacteriana ou viral. Por exemplo, pacientes HIV positivos apresentam substancial redução da progressão da doença se estiverem infectados pelo vírus da hepatite G (pegivírus humano, HPgV, ou anteriormente conhecido como GBV-C), e camundongos infectados por herpesvírus murino são resistentes a infecções bacterianas causadas por Listeria monocytogenes e Yersinia pestis. Embora vírus geralmente possuam um espectro limitado de hospedeiros que possam infectar, alguns são capazes de cruzar a barreira entre espécies facilmente, causando zoonoses. Com o aumento da população mundial e o devastamento de áreas selvagens, a infecção de seres humanos por vírus silvestres tem aumentado. A epidemia de AIDS decorrente do HIV, a febre hemorrágica fatal causada pelo vírus Ebola e a síndrome respiratória aguda grave em função da pandemia de Sars-Cov-2 são exemplos de doenças virais que emergiram como infecções zoonóticas. 1.1.2 Vírus também fazem parte de nós Cada célula do nosso corpo contém DNA viral. Retrovírus endógenos humanos e seus elementos compõem cerca de 8% do nosso genoma. A maioria está inativa, como remanescentes fósseis de infecções ocorridas em linhagens germinativas ao longo de milhões de anos de evolução. Embora 16 Unidade I alguns estejam possivelmente associados com doenças específicas, certas sequências reguladoras e produtos proteicos virais foram cooptados durante nossa evolução por suas funções exclusivas. Por exemplo, produtos de genes retrovirais podem desempenhar um papel na regulação da pluripotência das linhagens germinativas, na transmissão de sinais em sinapses e também na forma como nascemos. O desenvolvimento da placenta humana depende da fusão de células promovida por uma proteína retroviral. Se não fossem esses retrovírus endógenos, talvez ainda estivéssemos produzindo embriões em ovos, como as aves e os répteis. Estudos genômicos recentes indicam que nossa herança viral não está limitada a retrovírus. O genoma de seres humanos e de outros vertebrados porta sequências derivadas de diversos outros vírus de DNA e RNA. Estima-se que muitas dessas inserções ocorreram entre 40 e 90 milhões de anos atrás, trazendo certa luz sobre a idade e a evolução de vírus que circulam até hoje. Além disso, a conservação de algumas sequências virais no genoma de vertebrados sugere que essas podem ter sido selecionadas em função de propriedades vantajosas ao longo da evolução. O estudo de vírus foi de suma importância para certos campos, como a antropologia. À medida que os seres humanos migraram de uma área a outra do planeta, linhagens de vírus características de uma dada região também foram levadas com eles. Juntamente com informações arqueológicas, a identificação de marcadores virais foi empregada para traçar as rotas percorridas pelos seres humanos. Figura 3 – Rastreamento da migração humana por meio de vírus. Um poliomavírus conhecido como vírus JC (abreviação para John Cunningham) é transmitido entre familiares e grupos populacionais que coexistiram, desde a origem da vida humana na África. Esse vírus não causa doença em pessoas sadias, contudo em indivíduos imunodebilitados (como em transplantados ou em pacientes com AIDS) é responsável por uma forma de leucoencefalopatia multifocal progressiva. A maioria dos indivíduos é infectada na infância, assim permanecendo por toda a vida. A análise de genomas do vírus JC em populações de diferentes regiões do planeta sugeriu que a expansão dos seres humanos antigos a partir da África seguiu duas rotas de migração distintas. Os estudos são consistentes com análises de marcadores de DNA humano (linha sólida). Uma rota alternativa, não detectada apenas pela análise de material humano, é indicada pela linha tracejada Disponível em: https://bit.ly/3yQlNPZ. Acesso em: 10 ago. 2021. https://bit.ly/3yQlNPZ 17 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Quando os primeiros grupamentos humanos domesticaram animais e conviveram com eles, seguramente foram expostos a diferentes vírus em comparação com grupos nômades de coletores e caçadores. De forma semelhante, como muitos desses agentes são endêmicos nas regiões tropicais, sociedades que habitavam tais locais devem ter sido expostas a uma maior variedade de vírus em comparação com as que se estabeleceram em climas temperados. Quando grupos nômades se encontraram com aqueles que domesticavam animais, o contato homem a homem estabeleceu novos caminhos de transmissão para os vírus se espalharem. Entretanto, é improvável que vírus como o do sarampo e da varíola tenham se estabelecido em pequenos grupamentos humanos. Partículas altamente virulentas, tal como as conhecemos hoje, ou matam seus hospedeiros, ou tendem a induzir imunidade vitalícia. De tal forma, podem sobreviver apenas quando há muita interação social em grandes grupos populacionais, pois possíveis hospedeiros suscetíveis serão infectados e continuarão a propagação. Tais vírus, portanto, não poderiam ter se estabelecido junto a seres humanos até que as sociedades se tornassem relativamente grandes. Logo, é mais provável que agentes menos virulentos tenham estabelecido um relacionamento com seus hospedeiros mais cedo na história humana. Entre esses, destacam-se os retrovírus modernos, herpesvírus e papilomavírus humanos. 1.2 Infecções virais e as primeiras vacinas antivirais Existem diversos registros de doenças ao longo da história humana, que hoje sabemos serem virais. As leis mesopotâmicas descreviam quais deveriam ser as responsabilidades de proprietários de cães raivosos. Hieróglifos ilustravam consequências de lesões condizentes com quadros de poliomielite. Lesões pustulosas, características de varíola, foram observadas em múmias egípcias. A exposição de milhões de nativos americanos a esse mesmo vírus foi um fator importante na conquista da América por um grupo pequeno de europeus. Os primeiros relatos europeus de febre amarela datam da chegada dos conquistadores ao continente africano e acredita-se que essa praga seja a base por trás das histórias de navios fantasmas, como o Holandês Voador, em que toda a tripulação pereceu misteriosamente. Ainda que de forma não consciente, os seres humanos também aprenderam a manipular esses agentes ao longo da história. Um exemplo clássico é no cultivo de tulipas. No século XVII, o botânico alemão Carolus Clusius iniciou o cultivo experimental de tulipas da Turquia. Clusius verificou que, em alguns casos, as tulipas desenvolveram pétalas anormais, mas muito bonitas, com quebras de cor, que consiste numa incapacidade de desenvolvimento de pigmento em secções da pétala, em flores que normalmente desenvolvem coloração sólida. Devido a esse fenômeno fora do comum, essas flores tornaram-se muito valiosas e cobiçadas. Apenas em 1930 descobriu-se que o agente responsável por esse fenômeno era o vírus mosaico da tulipa (TBV, do inglês tulip breaking virus). 18 Unidade I Figura 4 – Tulipas infectadas por TBV. O TBV, ou vírus mosaico da tulipa, é responsável por mudanças drásticas na pigmentação do perianto (sépalas e pétalas), resultando em padrões rajados em tulipas Disponível em: https://bit.ly/3yUwCAo. Acesso em: 5 jan. 2021. Tentativas de controle de uma doença viral específica – a varíola – foram empregadas aolongo do último milênio. A variolação consistia na inoculação cutânea com lancetas, em indivíduos sadios, de material obtido a partir de lesões de infectados com varíola. Com a doença amplamente difusa na China e na Índia, a partir do século XI, o princípio do método advinha da observação de que sobreviventes da varíola não a contraíam novamente. Assim, o uso da variolação difundiu-se ao longo da Ásia com o tempo, e seu valor foi reconhecido por Lady Mary Wortley Montagu, esposa do embaixador britânico no Império Otomano, em viagem à Turquia. Ela trouxe essa prática para a Inglaterra, em 1721, onde ganhou sucesso a partir da inoculação de crianças da família real. Diz-se que George Washington também introduziu a prática entre soldados do Exército Continental em 1776, nos Estados Unidos da América. Entretanto, as consequências da variolação eram imprevisíveis e nunca plenamente agradáveis: lesões cutâneas desenvolviam-se no sítio da inoculação, geralmente acompanhadas de eritema generalizado e complicações; a taxa de mortalidade era de 1 a 2%. Do nosso ponto de vista, parece ser uma taxa absurdamente elevada e inaceitável, mas, para o século XVIII, a variolação era concebida como uma alternativa muito melhor do que a contração natural da varíola, cuja taxa de mortalidade variava de 25 a 30% na população em geral (a depender da forma de manifestação clínica) e cerca de 40% entre infantes. 19 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Figura 5 – Lesões características da varíola. Existem quatro formas principais de manifestação clínica da varíola, cada uma com suas características diferentes. Durante a era da varíola, o risco relativo de morte entre não vacinados girava em torno de 30%, variando em função da forma de manifestação Disponível em: https://bit.ly/3tX3xTr. Acesso em: 21 set. 2021. No ano de 1790, um médico britânico da área rural chamado Edward Jenner estabeleceu o princípio sobre o qual os métodos de imunização viral seriam baseados, ainda que vírus em si viessem a ser identificados apenas pouco mais de um século depois. Jenner havia sido variolado na infância e estava ciente dos riscos e benefícios do método. Talvez essa experiência tenha estimulado seu interesse permanente nesse método. Embora seja dito que o desenvolvimento da vacina de Jenner contra a varíola tenha sido inspirado por suas observações sobre ordenhadores, a realidade é mais prosaica. Como aprendiz de médico aos 13 anos, Jenner aprendeu sobre uma curiosa observação de praticantes locais que haviam variolado agricultores: nenhuma erupção cutânea ou doença esperada apareceu em fazendeiros que já haviam sido acometidos pela varíola bovina. Essa falta de resposta era típica de indivíduos que haviam sobrevivido à infecção anterior pela varíola e eram conhecidos por serem imunes à doença. Supunha-se, portanto, que, como os sobreviventes da varíola, esses fazendeiros que não respondiam deveriam ser imunes à doença. Embora o fenômeno tenha sido observado pela primeira vez e depois relatado por outros, Jenner foi o primeiro a avaliar totalmente seu significado e a seguir com experimentos diretos. De 1794 a 1796, ele demonstrou que a inoculação com material de lesões de varíola bovina induzia apenas sintomas moderados no receptor, mas protegia contra a doença muito mais perigosa. É desses experimentos que derivamos o vocábulo vacinação (vacca, em latim, significa vaca); Louis Pasteur cunhou esse termo em 1881 para homenagear as realizações de Jenner. Observação Inicialmente, a única maneira de propagar e manter a vacina contra a varíola era por infecção em série de seres humanos. Esse método acabou sendo banido, pois costumava estar associado à transmissão de outras 20 Unidade I doenças, como sífilis e hepatite. Por volta de 1860, a vacina já havia sido propagada em vacas; posteriormente, cavalos, ovelhas e búfalos d’água também foram usados. Acredita-se que a origem do vírus da vacina atual – o vírus vaccinia (VACV) – seja o vírus da varíola equina (HSPV, horsepox virus). Ao longo dos anos, muitas hipóteses foram propostas para explicar a curiosa origem do vírus vaccinia. No entanto, investigações recentes acerca desse mistério, envolvendo colaboradores da Alemanha, Brasil e Estados Unidos da América, indicaram que é mais provável que o precursor do vírus vaccinia seja o agente da varíola equina – e não bovina –, ao contrário do que historicamente se acreditava. A análise do DNA obtido a partir de um capilar de vidro de 1902 contendo o vírus vaccinia indicou 99,7% de similaridade com o vírus da varíola equina. A maioria das vacinas contra a varíola usadas no Brasil e em muitos países europeus foram produzidas pelos norte-americanos inoculando-se bezerros com material coletado em 1866, a partir de um surto espontâneo de varíola bovina na França. Um fato importante é que o vírus da varíola equina também é capaz de infectar o gado, e ambos os animais são comuns em fazendas. Seja o vírus vaccinia derivado de um ancestral selvagem capaz de infectar o gado, cavalos e até mesmo o homem, ou mesmo uma atenuação do vírus da varíola equina após sucessivas passagens em animais, o importante é que a vacinação contra a varíola é um exemplo de sucesso no combate a uma doença. Em 8 de maio de 1980, a 33ª Assembleia Mundial da Saúde declarou oficialmente que o mundo e todos os seus povos estavam livre da varíola. A declaração marcou o fim de uma doença que atormentou a humanidade por, pelo menos, 3 mil anos. Saiba mais Para mais informações, consulte: DAMASO, C. R. Revisiting Jenner’s mysteries, the role of the Beaugency lymph in the evolutionary path of ancient smallpox vaccines. The Lancet Infectious Diseases, n. 18, v. 2, p. 55-63, 2018. Disponível em: https://bit.ly/3CQaOse. Acesso em: 10 ago. 2021. ESPARZA, J. et al. Equination (inoculation of horsepox): an early alternative to vaccination (inoculation of cowpox) and the potential role of horsepox virus in the origin of the smallpox vaccine. Vaccine, n. 35, v. 52, p. 7222-7230, 2017. Disponível em: https://bit.ly/2WvADNV. Acesso em: 10 ago. 2021. SCHRICK, L. et al. An early American smallpox vaccine based on horsepox. New England Journal of Medicine, n. 377, v. 15, p. 1491-1492, 2017. Disponível em: https://bit.ly/3DoG7dI. Acesso em: 10 ago. 2021. https://bit.ly/3CQaOse 21 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Pasteur contava com cinquenta e oito anos. Tinha ultrapassado a fase produtiva da vida, mas uma descoberta acidental – da vacina que salvava galinhas tornando-as imunes à cólera aviária (Pasteurella multocida) – iniciou os seis mais árduos anos de sua vida. Junto a seus nobres assistentes, Émile Roux e Charles Chamberland, propuseram-se a confirmar sua primeira observação acidental. Deixaram culturas virulentas de germes da cólera aviária envelhecer nos seus balões de caldo. Inocularam rapidamente esses micróbios atenuados em dúzias de galinhas sãs que, rapidamente, manifestaram a doença, mas também rapidamente se curaram. Então, triunfalmente, alguns dias mais tarde, observaram essas aves – essas galinhas vacinadas – suportar injeções mortais de milhões de microrganismos, suficientes para matar uma dúzia de novas galinhas, que não estivessem imunizadas. Foi assim que Pasteur, engenhosamente, jogou os microrganismos uns contra outros. Dominou-os, primeiramente, e depois, empregou-os como maravilhoso escudo protetor contra os assaltos de seus semelhantes. Ele havia conseguido demonstrar uma coisa que Jenner jamais poderia fazer com a varíola, isto é, que o agente que mata é o mesmo que protege o animal contra a morte. Em 1881, a mesma estratégia mostrou-se efetiva na proteção de carneiros e do gado contra o carbúnculo (Bacillus anthracis). Sociedades de agricultura, veterinários, pobres criadores, cujos rebanhos eram devastados pelo carbúnculo – todos enviavam-lhe telegramas, rogando-lhe milhares de doses de vacina salvadora. A primeira vacina contra a raiva foi desenvolvida por Pasteur, embora, novamenteà época, nem se imaginasse que o agente etiológico da doença fosse um vírus. Ele era pequeno demais para ser encontrado pelos mais poderosos microscópios. Não havia possibilidade de cultivá-lo nos balões de caldo. Mas mantê-lo vivo era possível, administrando-o diretamente no cérebro de coelhos. Jamais houvera notícias de tão fantástica experiência em toda a microbiologia ou em alguma outra ciência afim. Jamais houvera, em ciência, uma proeza mais anticientífica do que essa luta tratada por Pasteur e seus ajudantes, contra um agente que eles não podiam ver, cuja existência eles apenas conheciam pelo seu crescimento invisível nos cérebros vivos e nas medulas de uma sucessão interminável de coelhos, cobaias e cachorros. A única demonstração, para eles, da existência dessa coisa que se chamava raiva era a morte, entre convulsões, dos coelhos por eles inoculados e os lancinantes uivos de seus cães trepanados. Meses e meses cinzentos se passaram, durante os quais parecia a todos eles que não haveria possibilidade de atenuar a virulência do invisível agente da raiva. Cem por cento dos animais por eles inoculados, infelizmente, morriam. Tudo indicava, na verdade, que aquela luta para dominar o vírus da hidrofobia era uma insensatez sem limites. Era essa espécie de material assassino que Pasteur e seus assistentes sacudiam na ponta de seus escalpelos e sugavam nas suas pipetas de vidro, a menos de uma polegada dos lábios – material esse que ficava separado de suas bocas por uma delgada camada de algodão. Finalmente, Roux e Chamberland conseguiram encontrar um meio de enfraquecer o selvagem vírus da hidrofobia, retirando um pequeno fragmento de medula de um coelho morto de raiva e suspendendo esse material mortífero para secar em um balão, à prova de germes, durante quatorze dias. Esse fragmento 22 Unidade I de tecido nervoso que um dia fora tão mortífero, foi por eles inoculado em cérebro de cães sadios – e os cães não morreram. Entregaram-se todos, então, a experiências consecutivas: no primeiro dia, os cães foram inoculados com o vírus atenuado que havia secado durante quatorze dias; no segundo, receberam uma injeção do tecido nervoso ligeiramente mais ativo, que tinha permanecido na secagem em balão por treze dias. E assim por diante, até o 14º dia – quando, então, cada animal foi inoculado com vírus seco apenas por um dia, capaz de matar um animal ainda não inoculado. Suas 14 ásperas e terríveis vacinas não haviam molestado os cães – pelo contrário: enquanto os cães vacinados saltavam e brincavam em suas gaiolas, sem sinal algum de doença, os animais do grupo controle – que não haviam recebido as vacinas e foram expostos ao vírus – uivavam pela última vez e morriam de raiva um mês depois. Em 6 de junho de 1885, foi praticada a primeira injeção da vacina de Pasteur contra a raiva em um ser humano – em caráter emergencial. Depois, durante dias seguidos, o jovem que havia sido mordido pelo cão raivoso retornava regularmente ao laboratório de Pasteur para tomar suas injeções. E, felizmente, jamais teve o menor sinal dessa terrível doença. Hoje, vacinas virais produzidas a partir de linhagens menos virulentas são chamadas de vacinas de vírus atenuados (do latim tenuis, fraco). Métodos mais seguros e eficientes de produção dessas primeiras vacinas virais em larga escala só foram possíveis quando vírus foram reconhecidos como entidades biológicas distintas e parasitas intracelulares obrigatórios. De fato, foram necessários quase 50 anos para o desenvolvimento das próximas vacinas antivirais: a vacina contra o vírus da febre amarela foi desenvolvida em 1935, enquanto aquela para o vírus influenza tornou-se disponível apenas em 1936. Esses avanços só foram possíveis graças às mudanças radicais decorrentes de nossa compreensão acerca de seres vivos e da etiologia de doenças. 1.3 A identificação de agentes patogênicos O século XIX foi um período importante de revolução do pensamento científico, em especial acerca das concepções sobre o início da vida. A publicação de A Origem das Espécies, de Charles Darwin, em 1859, cristalizou surpreendentes novas ideias sobre a origem da diversidade de plantas e de animais, até então atribuídas diretamente às mãos de Deus. Essas colocações mudaram permanentemente a percepção de outrora, de que seres humanos eram um conjunto à parte do Reino Animal. Do ponto de vista da virologia, as mudanças mais importantes se deram quando atenção foi dada às causas de doenças. A diversidade de organismos macroscópicos foi contemplada e registrada desde os primórdios da história humana. Contudo, os véus do mundo microscópico caíram apenas a partir das lentes de Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723). As descrições vívidas e excitantes dos animálculos de Leeuwenhoek, presentes em gotas de orvalho e em poças de água, eram o que viriam a ser catalogados por nós como exemplos de bactérias, protozoários e algas. 23 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR No início do século XIX, a comunidade científica havia aceitado a existência de microrganismos e um debate fervoroso se dava em relação às suas origens. Havia aqueles favoráveis à geração espontânea, ou seja, seres vivos surgiriam a partir de elementos inanimados, como matéria orgânica em decomposição. Por outro lado, outros afirmavam que até mesmo os microrganismos surgiriam por meio de reprodução, tal como suas contrapartes macroscópicas. A sentença de morte para a hipótese da abiogênese veio com os famosos experimentos de Pasteur e os seus balões com pescoço de cisne. Ele demonstrou que o caldo nutritivo fervido (esterilizado) permaneceria livre de microrganismos, ainda que os frascos se mantivessem abertos, desde que as curvaturas longas das extremidades dos balões impedissem o contato direto de agentes microscópicos do ar com o meio nutritivo em seu interior. Pasteur ainda foi capaz de estabelecer a associação de diferentes microrganismos com processos específicos, como a fermentação alcoólica e láctica do vinho. Essas constatações foram o ponto de partida para uma corrida acirrada visando identificar as causas microbiológicas de muitas doenças. Figura 6 – Os pequenos animais de Leeuwenhoek. Desenhos de Leeuwenhoek retratando animálculos (animalcules, pequenos animais, em latim), em uma carta a Royal Society Disponível em: https://bit.ly/3m7W8Pi. Acesso em: 3 jan. 2021. 24 Unidade I Figura 7 – Balão com pescoço de cisne, usado por Pasteur. Com auxílio desses frascos, os experimentos de Pasteur puderam, por fim, derrubar a teoria da geração espontânea Disponível em: https://bit.ly/3zyfNLc. Acesso em: 21 set. 2021. Nos assombrosos e agitados anos entre 1860 e 1870, quando Pasteur estava salvando as indústrias do vinagre, causando a admiração de imperadores e procurando descobrir o que afligia os bichos-da-seda doentes, um pequeno, sério e míope alemão estudava medicina na Universidade de Goettingen. Seu nome era Robert Koch. Lá, os ecos das profecias de Pasteur sobre umas coisas terríveis, que matavam os homens e chamavam micróbios, mal chegavam a seus ouvidos. Desde os tempos antigos, a causa de muitas moléstias era imposta a certo misticismo e crendice, como a inalação de ares venenosos (miasmas), em vez de efetiva constatação científica. Enquanto o jovem Koch exercia a medicina por entre aldeias atrasadas e passava noites esperando que as mulheres de fazendeiros prussianos dessem à luz, Lister, na Escócia, estava começando a salvar a vida de parturientes, evitando-lhes o contágio com microrganismos. Professores e estudantes das escolas médicas da Europa começavam a se entusiasmar e a discutir as teorias de Pasteur sobre os micróbios malignos. Nas horas de trabalho interrompido, Koch avaliava gotas de sangue enegrecido de uma vaca morta de carbúnculo entre duas lâminas de vidro. Olhava pelo canhão de seu microscópio e, entre os pequenos glóbulos vermelhos redondos e empilhados, via estranhos corpos, que se assemelhavam a bastonetes. Algumas vezes, essesbastões eram curtos, e havia apenas alguns poucos flutuando, movendo-se um pouco. Mas, outras vezes, eles apareciam ligados uns aos outros sem nenhum elo – muitos deles engenhosamente colados, parecendo-lhe longos filamentos, mais delgados do que o mais fino fio de seda. E assim, pondo atenção a esses seres microscópicos e conduzindo experiências com orçamento e condições limitados, Koch foi capaz de estabelecer pela primaria vez que uma determinada espécie de microrganismo causava uma definida espécie de doença. 25 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Em 1876, Koch expunha aos acadêmicos da época que os tecidos dos animais mortos de carbúnculo somente poderiam provocar essa doença quando contivessem bacilos ou esporos desses bacilos. Todo animal morto de carbúnculo deveria ser destruído imediatamente depois de morto. Se não pudessem ser queimados, deveriam ser enterrados a uma profundidade em que a terra fosse fria, e, assim, os bacilos seriam impedidos de se transformar em esporos, sua forma de resistência. A persistência e a paciência de Koch foram fundamentais para relacionar microrganismos a outras doenças importantes, como tuberculose e cólera. Seu conjunto de critérios para identificação de um agente responsável por uma doença ficou conhecido como postulados de Koch, que podem ser resumidos da seguinte forma: 1) O mesmo patógeno deve estar presente em todos os casos da doença. 2) O patógeno deve ser isolado do hospedeiro doente e cultivado em cultura pura. 3) O patógeno obtido da cultura pura deve causar a doença quando inoculado em um animal de laboratório suscetível e saudável. 4) O patógeno deve ser isolado do animal inoculado e deve ser, necessariamente, o organismo original. Lembrete A pesquisa de Koch fornece um modelo básico de estudo da etiologia de qualquer doença infecciosa. Hoje, nos referimos aos requerimentos experimentais de Koch como seus postulados. A tecnologia moderna permitiu que algumas outras evidências fossem adicionadas aos postulados de Koch, mas a elegância dessas colocações e dos métodos de isolamento e cultivo de microrganismos, desenvolvidos por Pasteur, Lister e Koch, permitiram que muitos agentes microscópicos patogênicos fossem identificados e classificados durante a segunda parte do século XIX. Assim, um método científico baseado na observação se consagrava, sendo fundamental para o estabelecimento de estratégias terapêuticas adequadas e, em última escala, controle de doenças. Na última década do século XIX, o paradigma vigente de que todas as doenças seriam então causadas por microrganismos começava a ruir, levando à identificação de uma nova classe de agentes infecciosos – patógenos submicroscópicos chamados vírus. Embora esteja claro que um microrganismo que preenche os critérios dos postulados de Koch seja, muito provavelmente, o agente causador de uma doença, hoje nós sabemos que mesmo alguns agentes que não pontuam todos os critérios podem ainda ser os responsáveis por doenças. Na segunda metade do século XX, novos métodos foram desenvolvidos permitindo-se associar partículas virais com doenças. Por exemplo, existem as evidências imunológicas de uma infecção (anticorpos). O surgimento desses métodos levou à proposição de modificações nos postulados de Koch, com base na aplicação de técnicas diagnósticas moleculares. 26 Unidade I Saiba mais Para aprofundar seus estudos acerca da aplicação dos postulados de Koch e das evidências tecnológicas modernas, consulte: FALKOW, S. Molecular Koch’s postulates applied to microbial pathogenicity. Clinical Infectious Diseases, n. 10, v. 2, p. 274-276, 1988. Disponível em: https://bit.ly/3AO29Vc. Acesso em: 10 ago. 2021. FREDERICKS, D. N.; RELMAN, D. A. Sequence-based identification of microbial pathogens: a reconsideration of Koch’s postulates. Clinical Microbiology Reviews, n. 9, v. 1, p. 18-33, 1996. Disponível em: https://bit.ly/2VYaW7Y. Acesso em: 10 ago. 2021. MOKILI, J. L.; ROHWER, F.; DUTILH, B. E. Metagenomics and future perspectives in virus discovery. Current Opinion in Virology, n. 2, v. 1, p. 63-77, 2012. Disponível em: https://bit.ly/3g9Eirf. Acesso em: 10 ago. 2021. 1835 0 20 40 N úm er o ac um ul ad o de d es co be rt as 10 30 50 60 1855 1875 1895 1915 19351845 1865 1885 1905 1925 Ano Fungos (17) Bactérias (50) Protozoários (11) Vírus filtráveis (19) IntroduçãoIntrodução de métodos bacteriológicos eficientes por Koch Descoberta do TMV Figura 8 – O ritmo da descoberta de agentes infecciosos e o despertar da virologia (TMV, vírus mosaico do tabaco). Com a introdução de métodos bacteriológicos eficientes, houve grande salto na descoberta de bactérias patogênicas no início da década de 1880. De forma similar, a descoberta de agentes infecciosos que atravessavam filtros de 0,22 μm deu início ao campo da virologia no início dos anos 1900. Apesar do acelerado ritmo de descobertas, apenas 19 vírus humanos haviam sido reportados até 1935 Fonte: Flint et al. (2020, p. 12). https://bit.ly/3AO29Vc https://bit.ly/2VYaW7Y https://bit.ly/3g9Eirf 27 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR A primeira descrição de um agente patogênico menor que uma bactéria se deu em 1892. O cientista russo Dimitri Ivanovsky estudava o agente causador da doença do mosaico do tabaco (uma praga que impactava financeiramente agricultores). Ivanovsky constatou que o agente era capaz de ser filtrado através de poros onde bactérias não passavam. Seis anos depois, na Holanda, Martinus Beijerinck chegou às mesmas constatações independentemente. Beijerinck conceituou tratar-se de uma nova classe de agentes, porém imaginava ser um líquido infeccioso. Foram dois pupilos e assistentes de Koch, Friedrich Loeffer e Paul Frosch, que, no mesmo ano (1898), deduziram corretamente se tratar de pequenas partículas. Curiosamente, tais agentes apenas podiam se replicar no interior de seus hospedeiros, e não em meios de cultura isolados (diferentemente dos postulados de Koch). Assim, essa constatação foi fundamental para distinguir os novos agentes de bactérias patogênicas. Uma vez que o agente causador da doença do mosaico do tabaco permanecia junto ao fluido filtrado, Beijerinck cunhou o termo contagium vivum fluidum para enfatizar a natureza infecciosa daquele líquido quando administrado a um hospedeiro. Agentes que podiam ser filtrados através de poros de 0,22 μm passaram a ser chamados finalmente de vírus, em alusão ao vocábulo latino veneno. Alguns marcos importantes desse despertar da virologia incluem a identificação de vírus capazes de causar leucemias ou tumores sólidos em galinhas, por Vilhelm Ellerman e Olaf Bang em 1908 e Peyton Rous em 1911, respectivamente. O estudo de vírus associados com cânceres em galinhas – particularmente o vírus do sarcoma de Rous – eventualmente levou à compreensão das bases moleculares do câncer. Frederick Twort (1915) e Félix d’Hérelle (1917) constataram que bactérias poderiam também ser alvos de vírus. O termo bacteriófago foi cunhado em função de as células hospedeiras infectadas serem lisadas (fago deriva do grego “comer”). A investigação de bacteriófagos estabeleceu não apenas as fundações do campo da biologia molecular, mas também reflexões fundamentais acerca de como vírus interagem com as células de seus hospedeiros. A década de 1930 testemunhou a introdução de um equipamento que rapidamente revolucionou a virologia: o microscópio eletrônico. O poder de ampliação desse instrumento (até mais de 100 mil vezes) permitiu a observação direta de partículas virais pela primeira vez. À medida que novos vírus foram descobertos e avaliados por microscopia eletrônica, o mundo viral pouco a pouco se tornava um verdadeiro zoológico de partículas com diferentes tamanhos, formas e composições. Uma primeira estratégia de classificação taxonômica de vírus adotou como base seus aspectos morfológicos. 28 Unidade I Figura 9 – Diversidade morfológica entre alguns vírus. Ilustração representativa da grande variedadede tamanhos e formas entre alguns vírus Fonte: Flint et al. (2015, p. 24). Nosso entendimento acerca da base molecular do parasitismo viral foi baseado, quase que completamente, na análise de estudos envolvendo células em cultura. Tais experimentos permitiram estabelecer que vírus são completamente dependentes da maquinaria de síntese das células infectadas. Diferentemente de células, vírus não se reproduzem por crescimento e divisão. Em vez disso, o genoma do agente infeccioso contém a informação necessária para redirecionar os sistemas celulares a produzirem várias cópias dos componentes necessários para que uma progênie viral seja fabricada. Embora vírus sejam desprovidos dos complexos de produção de energia e de sistemas de biossíntese, necessários para uma existência independente, eles não são os organismos biologicamente ativos mais simples do planeta. Esse cargo é ocupado pelos viroides, agentes infecciosos de plantas compostos unicamente por um filamento de RNA não codificador, e pelos príons, proteínas infecciosas capazes de causar doenças neurológicas em seres humanos e em animais. 1.4 Catalogando vírus Nenhum sistema consistente de nomeação para vírus foi estabelecido por seus descobridores. Por exemplo, entre vírus de vertebrados, alguns foram nomeados conforme as doenças associadas à sua infecção (vírus da raiva, vírus da poliomielite), pelo tipo específico de doenças que causam (vírus da leucemia murina), ou segundo a região do corpo afetada / sítio de onde foram isolados pela primeira vez (rinovírus e adenovírus). 29 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Outros foram nomeados de acordo com as localidades geográficas do isolamento (vírus Sendai [Sendai, Japão], vírus de Coxsackie [Coxsackie, Nova Iorque, EUA]), ou em homenagem aos cientistas que os descobriram, vírus Epstein-Barr). Nesses casos, os nomes são grafados com iniciais maiúsculas. Alguns vírus foram ainda batizados segundo a forma pela qual se acreditava serem contraídos (influenza, pela “influência” do mau ar), como foram evidenciados (mimivírus gigantes “mimetizam” bactérias em tamanho), ou mesmo por caprichos estilosos (pandoravírus e o mito da Caixa de Pandora). 1.4.1 O sistema clássico Uma adaptação do sistema hierárquico de classificação de Linné foi empregada (consistindo em filo, classe, ordem, família, gênero e espécie). Nessa adaptação proposta por Lwoff e colaboradores (1962), vírus devem ser agrupados de acordo com suas propriedades compartilhadas, em vez das células ou dos organismos que infectam. Assim, devem ser levadas em conta as seguintes características: • Natureza do ácido nucleico da partícula viral (DNA ou RNA). • Simetria do envoltório proteico (capsídeo). • Presença ou ausência de envoltório lipídico (envelope). • Dimensões da partícula viral (vírion) e do capsídeo. A análise da sequência de ácidos nucleicos e de aminoácidos em proteínas virais hoje é considerada o método padrão para atribuir vírus a uma família específica. Por exemplo, conforme a sequência de seus genomas o vírus da hepatite C é classificado como um membro da família Flaviviridae, enquanto o MERS pertence à família Coronaviridae. Atualmente, há um Código Internacional de Classificação e Nomenclatura de vírus, estabelecido pelo Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus (ICTV, sigla em inglês). Mudanças na taxonomia de vírus ocorrem anualmente e são o resultado de um processo de várias etapas. De acordo com os Estatutos do ICTV (ICTV, 2021), as propostas submetidas ao Comitê Executivo do ICTV passam por um processo de revisão que envolve contribuições dos Grupos de Estudo e Subcomitês do ICTV, outros virologistas interessados e o próprio Comitê Executivo. 30 Unidade I Saiba mais Para mais informações sobre a classificação viral, consulte: KUHN, J. H. et al. The International Code of Virus Classification and Nomenclature (ICVCN): proposal for text changes for improved differentiation of viral taxa and viruses. Archives of virology, n. 158, v. 7, p. 1621-1629, 2013. Disponível em: https://bit.ly/3ySXZek. Acesso em: 10 ago. 2021. LEFKOWITZ, E. J. et al. Virus taxonomy: the database of the International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV), Nucleic Acids Research, v. 46, n. D1, p. D708-D717, jan. 2018. Disponível em: https://bit.ly/3CQOzlS. Acesso em: 10 ago. 2021. WALKER, P. J. et al. Changes to virus taxonomy and the Statutes ratified by the International Committee on Taxonomy of Viruses. Archives of Virology, n. 165, p. 2737-2748, 2020. Disponível em: https://bit.ly/3jXMSub. Acesso em: 10 ago. 2021. 1.4.2 A elegância do sistema de classificação de Baltimore O dogma central da biologia conceitua a existência de um fluxo unidirecional da informação em todas as células vivas: DNA mRNA Proteína transcrição tradução em que, indica o fluxo da informação. Como vírus são parasitas intracelulares obrigatórios que dependem da maquinaria de tradução da célula infectada, é possível deduzir que toda informação viral necessária para a síntese de uma proteína deve primeiro passar por uma molécula de mRNA. Contudo, genomas virais podem ser de DNA ou RNA, assumindo diferentes conformações (por exemplo, podem ser simples ou dupla fita). A apreciação deste fluxo informacional inspirou David Baltimore, em 1971, a propor um sistema de classificação de vírus, assumindo um conjunto de etapas elementares necessárias para que uma molécula de mRNA fosse produzida, em função do tipo de genoma viral. Em alguns casos, o genoma pode entrar em ciclo replicativo diretamente no interior da célula; em outros casos, primeiro deverá ocorrer mecanismo de reparo, e produtos necessários para a replicação viral deverão ser sintetizados. https://bit.ly/3ySXZek https://bit.ly/3CQOzlS https://bit.ly/3jXMSub 31 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR +DNA DNA-DNA -RNA DNA ±DNA +mRNA -RNA +RNA +RNA VII II I III V IV VI Figura 10 – O sistema de classificação de Baltimore. O sistema de classificação de Baltimore divide os vírus em sete categorias distintas (I a VII), com base na natureza química e na polaridade dos genomas. Uma vez que todos os vírus devem produzir mRNA, para que este seja traduzido nos ribossomos, o conhecimento da composição dos genomas virais fornece reflexões sobre as etapas necessárias para se chegar ao mRNA Fonte: Flint et al. (2020, p. 21). Por convenção, a molécula de mRNA é definida como fita com polaridade positiva (+), pois contém a informação capaz de ser imediatamente traduzida. No sistema de Baltimore, a designação polaridade positiva também é atribuída à fita de DNA cuja sequência seja equivalente ao mRNA. Fitas de DNA ou RNA complementares a fitas positivas são denominadas com polaridade negativa (–). Observação Esteja atento: na classificação de genomas virais, o conceito de polaridade não remete a cargas reais, sendo simplesmente uma convenção. Uma informação cuja sequência seja análoga ao mRNA recebe a denominação polaridade positiva; enquanto o complemento de uma fita positiva recebe a alcunha de polaridade negativa. Uma fita (–) não pode ser traduzida; é preciso que seu complemento – uma fita (+) – seja produzido primeiramente. Originalmente, o esquema proposto por Baltimore contemplava seis classes de genomas virais. Quando membros da família Hepadnaviridae foram descobertos (por exemplo, vírus da hepatite B), uma sétima classe foi proposta para contemplá-los. As abreviaturas em língua inglesa para descrever as classes de Baltimore, mas não as designações em algarismos romanos, foram universalmente adotadas na literatura científica e trazem valiosa complementação à taxonomia clássica. Assim, termos como ssDNA (DNA fita simples), dsDNA (DNA fita dupla), (+) RNA ou (–) RNA (sinais designando polaridades positiva e negativa, respectivamente) são muito comuns quando nos referimos a vírus. 32 Unidade I 1.4.3 Vírus com genomas de DNA Categoria I – Vírus de DNA fita dupla (dsDNA) Atualmente, existem 38 famílias de vírus com genomadsDNA. Aquelas que incluem vírus que infectam vertebrados são Adenoviridae, Alloherpesviridae, Asfarviridae, Herpesviridae, Papillomaviridae, Polyomaviridae, Iridoviridae e Poxviridae. Tais genomas podem ser lineares ou circulares. A replicação do genoma e a síntese do mRNA (respectivamente, por DNA polimerases e RNA polimerases) podem se dar por enzimas do hospedeiro ou virais. +mRNA ±DNA ±DNA Figura 11 – Expressão de vírus com genoma DNA fita dupla. A depender do vírus, genomas DNA fita dupla podem ser transcritos por RNA polimerases do hospedeiro ou por enzimas virais, dando origem a moléculas de mRNA que serão traduzidas nos ribossomos. A replicação do DNA viral também pode ser catalisada por enzimas do hospedeiro (normalmente no núcleo) ou virais (no citoplasma) Fonte: Flint et al. (2015, p. 56). Categoria II – Vírus de DNA fita simples (ssDNA) Treze famílias virais contendo genomas ssDNA foram identificadas até o momento. As famílias Anelloviridae, Circoviridae, Genomoviridae e Parvoviridae incluem vírus que infectam vertebrados. Vírus cujos genomas são ssDNA (independentemente de sua polaridade) devem primeiro ser replicados (síntese de DNA), a fim de formar um genoma dsDNA; a partir desse molde fita dupla a transcrição pode ocorrer (síntese do mRNA) e, por conseguinte, a tradução das proteínas virais. Nesses casos, a síntese de DNA viral é catalisada por DNA polimerases celulares. ou +DNA ±DNA -DNA +DNA -DNA Figura 12 – Expressão de vírus com genoma DNA fita simples. Vírus com genomas DNA fita simples não podem ser imediatamente transcritos ao infectarem uma célula. Em primeiro lugar, ocorre replicação do DNA fita simples, dando origem a um genoma dsDNA. A partir desse molde fita dupla, a transcrição pode ocorrer e, em seguida, a tradução de proteínas virais Fonte: Flint et al. (2015, p. 57). 33 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Categoria VII – Vírus de DNA fita dupla parcial (gapped DNA) Membros de duas famílias, Caulimoviridae e Hepadnaviridae possuem genomas fita dupla parcial, sendo que esta última contém vírus que infectam vertebrados. Em genomas fita dupla parcial, primeiramente as falhas precisam ser corrigidas antes que a síntese de mRNA ocorra. Esse reparo é necessário e deve anteceder a síntese de mRNA, pois as RNA polimerases do hospedeiro são capazes de transcrever apenas fitas duplas contínuas. Genomas de DNA fita dupla parcial são produzidos a partir de um molde de RNA por uma enzima viral, a transcriptase reversa. ±DNA ±DNA +RNA -DNA ±DNA Figura 13 – Expressão de vírus com genoma DNA fita dupla parcial. Primeiramente, vírus com genomas DNA fita dupla parcial precisam ter as falhas corrigidas por enzimas envolvidas em mecanismos de reparo. Isso é necessário e deve anteceder a síntese de mRNA, pois as RNA polimerases do hospedeiro são capazes de transcrever apenas fitas duplas contínuas. Moléculas de RNA produzidas a partir de sequências virais podem agir como mRNA, sendo então traduzidas em proteínas (lado direito da figura), ou servirem de molde para transcriptase reversa (enzima viral, lado esquerdo da figura) Fonte: Flint et al. (2015, p. 57). 1.4.4 Vírus com genomas de RNA Células não possuem RNA polimerases capazes de replicar diretamente genomas virais de RNA, ou ainda são incapazes de produzir moléculas de mRNA a partir de moldes de RNA. Assim, vírus cujos genomas são baseados em RNA dependem da ação de enzimas virais ao alcançarem o interior de uma célula: uma solução encontrada por alguns foi a adição de RNA polimerases dependentes de RNA no interior da partícula viral, enquanto outros utilizam-se de transcriptases reversas. 34 Unidade I Observação Não são conhecidas enzimas celulares capazes de copiar genomas de vírus de RNA. Entretanto, ao menos uma enzima – a RNA polimerase II – é capaz de copiar um molde de RNA. O genoma ssRNA circular do vírus da hepatite D é copiado pela RNA polimerase II humana dando origem a moléculas de RNA multiméricas. Como a RNA polimerase II, uma enzima que produz moléculas de pré-mRNA a partir de moldes de DNA, sofre tal reprogramação para copiar um molde de RNA circular ainda é um mistério. Categoria III – Vírus de RNA fita dupla (dsRNA) Atualmente, existem 12 famílias de vírus com genomas dsRNA. O número de segmentos de fita dupla por partícula viral pode variar de apenas um (Totiviridae, Hypoviridae e Endornaviridae, vírus de fungos, invertebrados e plantas) para nove a 12 (Reoviridae, vírus de fungos, invertebrados, plantas, protozoários e vertebrados). Embora genomas dsRNA possuam uma fita com polaridade (+), esta é incapaz de ser imediatamente traduzida por estar em conformação dupla hélice. É necessário que a fita com polaridade (–) sirva de molde para uma RNA polimerase dependente de RNA (enzima viral). Uma vez sintetizadas, as cópias de fita simples com polaridade (+) agem como mRNA ou são envoltas pelas proteínas do capsídeo viral. No interior do capsídeo, pela ação da uma RNA polimerase dependente de RNA, um dsRNA é formado. RNA RNA Figura 14 – Expressão de vírus com genoma RNA fita dupla. Embora genomas dsRNA possuam uma fita com polaridade (+), esta é incapaz de ser imediatamente traduzida por estar em conformação dupla hélice. É necessário que a fita com polaridade (–) sirva de molde para uma RNA polimerase dependente de RNA (enzima viral). Uma vez sintetizadas, as cópias de fita simples com polaridade (+) agem como mRNA ou são envoltas pelas proteínas do capsídeo viral. No interior do capsídeo, pela ação da RNA polimerase dependente de RNA, um dsRNA é formado Fonte: Flint et al. (2015, p. 58). 35 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Categoria IV – Vírus de RNA fita simples polaridade (+) [ss(+)RNA] Atualmente, existem 41 famílias de vírus com genomas ss(+)RNA, desconsiderando aqueles que geram intermediário DNA (categoria VI). As famílias Arteriviridae, Astroviridae, Caliciviridae, Coronaviridae, Flaviviridae, Hepeviridae, Nodaviridae, Picornaviridae e Togaviridae incluem vírus que infectam vertebrados. Fitas de RNA com polaridade (+), geralmente, podem ser traduzidas diretamente nos ribossomos da célula infectada, dando origem a proteínas virais rapidamente. A replicação do genoma se dá em duas etapas: primeiro a fita de ss(+)RNA é copiada, gerando uma molécula ss(–)RNA; em seguida, a fita com polaridade negativa serve de molde para a síntese de mais cópias com polaridade positiva. Em alguns casos, são produzidos mRNA subgenômicos. Genoma -RNA Figura 15 – Expressão de vírus com genoma RNA fita simples polaridade (+). Fitas de RNA com polaridade (+) geralmente podem ser traduzidas diretamente nos ribossomos da célula infectada, dando origem a proteínas virais rapidamente. A replicação do genoma se dá em duas etapas: primeiro a fita de ss(+)RNA é copiada, gerando uma molécula ss(–)RNA; em seguida, a fita com polaridade negativa serve de molde para a síntese de mais cópias com polaridade positiva Fonte: Flint et al. (2015, p. 59). Categoria V – Vírus de RNA fita simples polaridade (–) [ss(–)RNA] Atualmente, existem 19 famílias de vírus com genomas ss(–)RNA. As famílias Bornaviridae, Filoviridae, Orthomyxoviridae, Paramyxoviridae e Rhabdoviridae incluem vírus que infectam vertebrados. Diferentemente de vírus ss(+)RNA, fitas de RNA com polaridade (–) não podem ser imediatamente traduzidas em proteínas, mas primeiro precisam ser copiadas as fitas com polaridade (+). Por não haver enzimas celulares capazes de gerar mRNA a partir de genomas de RNA, esses vírus possuem RNA polimerases dependentes de RNA no interior de suas partículas. Para a replicação do genoma viral, primeiro a fita de ss(–)RNA é copiada, gerando uma molécula ss(+)RNA; em seguida, a fita com polaridade positiva serve de molde para a síntese de mais cópias com polaridade negativa. Vírus ss(–)RNA podem ser de filamento único (como o vírus ebola) ou segmentado (como o vírus influenza). Os genomas de alguns vírus ss(–)RNA (como membros das famílias Arenaviridaee Bunyaviridae) são de estratégia de expressão ambissense: em um mesmo filamento de RNA há informação com polaridade (+) e (–). A informação com polaridade positiva é traduzida prontamente, após a entrada do vírus na célula. A replicação do genoma de RNA (por RNA polimerase dependente de RNA – enzima viral) gera filamentos adicionais com polaridade positiva, que então são traduzidos. 36 Unidade I -RNA +RNA -RNA Figura 16 – Expressão de vírus com genoma RNA fita simples polaridade (–). Fitas de RNA com polaridade (–) não podem ser imediatamente traduzidas em proteínas, mas primeiro precisam ser copiadas a fitas com polaridade (+). Para a replicação do genoma viral, primeiro a fita de ss(–)RNA é copiada, gerando uma molécula ss(+)RNA; em seguida, a fita com polaridade positiva serve de molde para a síntese de mais cópias com polaridade negativa. Vírus ss(–)RNA podem ser de filamento único ou segmentado Fonte: Flint et al. (2015, p. 60). Categoria VI – Vírus de RNA fita simples polaridade (+) com intermediário DNA Diferentemente dos vírus ss(+)RNA apresentados anteriormente, os retrovírus possuem genomas ss(+)RNA que são convertidos a intermediário dsDNA por meio de uma DNA polimerase dependente de RNA (enzima viral), conhecida como transcriptase reversa. Esse DNA produzido serve de molde para a síntese de moléculas de mRNA viral, bem como para a produção de cópias do genoma de RNA viral. RNA polimerases do hospedeiro são empregadas nessas etapas. Das famílias conhecidas, apenas os membros da Retroviridae infectam vertebrados. +RNA -DNA DNA +RNA Figura 17 – Expressão de vírus com genoma RNA fita simples polaridade (+) com intermediário DNA. Retrovírus possuem genomas ss(+)RNA que são convertidos a intermediário dsDNA por meio de uma enzima viral conhecida como transcriptase reversa. Esse DNA produzido serve de molde para a síntese de moléculas de mRNA viral, bem como para a produção de cópias do genoma de RNA viral Fonte: Flint et al. (2015, p. 59). 37 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR 1.5 Estratégias de codificação O genoma compacto da maioria dos vírus torna o dogma “um gene, um mRNA” impreciso. Táticas extraordinárias para recuperação de informações, como a produção de múltiplos mRNA subgenômicos, splicing alternativo de mRNA, edição de RNA e unidades de transcrição aninhadas, permitem a produção de múltiplas proteínas a partir de um genoma viral sucinto. A expansão adicional da capacidade de codificação do genoma viral é alcançada por mecanismos pós-transcricionais, como a síntese de poliproteínas, supressão de terminação e deslocamento da fase de leitura ribossomal. A tradução eucariótica, normalmente, se inicia no primeiro códon AUG a jusante à extremidade 5’ do mRNA, uma vez que ele é o primeiro AUG encontrado por uma subunidade ribossômica menor em processo de varredura. Mas os nucleotídeos imediatamente vizinhos ao AUG também influenciam na eficiência do início da tradução. Se o sítio de reconhecimento for muito pobre, as subunidades ribossômicas em processo de varredura irão ignorar o primeiro códon AUG no mRNA e pularão para o segundo ou terceiro códon AUG. Esse fenômeno é conhecido como “varredura frouxa” (leaky scanning). Em geral, quanto menor o genoma, maior é a compressão da informação genética. Lembrete A “varredura frouxa” (leaky scanning) é uma estratégia frequentemente utilizada para produzir duas ou mais proteínas intimamente relacionadas, diferindo somente nos seus aminoácidos N-terminais, a partir do mesmo mRNA. Quadro 1 – Estratégias de recuperação de informações em genomas virais Mecanismo Diagrama Vírus em que os mecanismos ocorrem Múltiplos mRNA subgenômicos Genoma mRNA Proteínas Adenoviridae Hepadnaviridae Herpesviridae Paramyxoviridae Poxviridae Rhabdoviridae Splicing alternativo de mRNA Adenoviridae Orthomyxoviridae Papillomaviridae Polyomaviridae Retroviridae 38 Unidade I Mecanismo Diagrama Vírus em que os mecanismos ocorrem Edição de RNA Genoma viral Sítio de edição mRNA 1 Proteína 1 mRNA 2 (+1 G) Proteína 2 Paramyxoviridae Filoviridae Hepatitis delta satellite Informação em ambas as fitas DNA fita dupla Proteínas Adenoviridae Polyomaviridae Retroviridae Síntese de poliproteínas Gene viral mRNA Poliproteína Processamento Alphavirus Flaviviridae Picornaviridae Retroviridae “Varredura frouxa” Gene viral mRNA Proteínas Orthomyxoviridae Paramyxoviridae Polyomaviridae Retroviridae Reiniciação Gene viral mRNA Proteínas Orthomyxoviridae Herpesviridae Supressão da terminação Gene viral mRNA Proteínas Alphavirus Retroviridae Deslocamento da fase de leitura ribossomal Gene viral Sítio de troca da fase de leitura A montante do sítio de troca A jusante do sítio de troca mRNA Proteínas Astroviridae Coronaviridae Retroviridae IRES Gene viral mRNA Proteínas Flaviviridae Picornaviridae 39 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Mecanismo Diagrama Vírus em que os mecanismos ocorrem Moléculas de mRNA aninhadas Gene viral Proteína Proteína Proteína Coronaviridae Arteriviridae Diferentes estratégias são apresentadas, de forma resumida. +1 G: entrada hipotética de nucleotídeo (guanosina); Cbf: fator de ligação a CCAAT; Usf: fator estimulador a montante; IRES: sítio interno de entrada do ribossomo. Fonte: Flint et al. (2015, p. 63). 2 DOENÇAS VIRAIS TRANSMITIDAS POR VETOR 2.1 Febre amarela 2.1.1 Breve histórico Em seu famoso livro Rats, Lice and History (Ratos, Piolhos e História, em livre tradução), publicado pela primeira vez em 1934, Hans Zinsser afirma que espadas, lanças, flechas, metralhadoras e até mesmo explosivos tiveram muito menos poder sobre o destino de nações do que o piolho do tifo, a pulga da peste e o mosquito da febre amarela. Embora a afirmação possa levantar um sorriso irônico, as reflexões sobre doenças e suas causas propostas nesta obra permanecem igualmente relevantes nos dias de hoje. Segundo Zinsser, o impacto global de patógenos (incluindo vírus) exerceu tanto efeito sobre a história humana quanto qualquer guerra, desastre natural ou grande invenção. Quando avaliamos no contexto histórico, epidemias diversas – como varíola, febre amarela, o vírus da imunodeficiência humana, o vírus influenza e, mais recentemente, o Sars-CoV-2 – resultaram em incalculáveis mortes e impactaram sociedades inteiras. O primeiro agente etiológico de uma doença viral humana a ser identificado foi o vírus da febre amarela, em 1901. A história de sua identificação é instrutiva, pois destaca as contribuições do pensamento criativo, da colaboração e até mesmo de certo heroísmo na identificação de novos patógenos. A febre amarela foi responsável por epidemias devastadoras associadas a extraordinárias taxas de mortalidade. No Brasil, o primeiro relato de uma epidemia amarílica data de 1685, no Recife. Os anos de 1849 a 1861 foram particularmente tormentosos: durante esse período, a doença se propagou do norte ao sul do país, eclodindo em quase todas as províncias do Império e levando-lhes a desolação e o luto. Na sua propagação, invadiu primeiramente cidades portuárias, seguindo, com raras exceções, o caminho da navegação marítima. Uma epidemia norte-americana importante se deu em 1793, na Filadélfia. À época, a cidade era a capital da nação e uma cidade com comércio bastante ativo. Entre 1º de agosto e 9 de novembro 40 Unidade I daquele ano, cerca de 5 mil pessoas (em uma cidade de 45 mil habitantes) faleceram. Poucas famílias não perderam algum parente para a doença e muitas outras foram dizimadas completamente. Aqueles que tinham condições de fugir da cidade assim o fizeram, incluindo o então presidente, George Washington, e sua comitiva. Outros permaneceram para ajudar os doentes. As práticas de isolamento social e quarentena contribuíram para o encurtamento da epidemia, em uma época em que nada se sabia ao certo sobre a doença. 0% 0,1 - 4,99% 5 - 9,99% 10 - 14,99% 15 - 19,99% 20 - 67% Figura 18 – Mortes causadaspela epidemia de febre amarela na Filadélfia, em 1793. Esse mapa retrata a taxa de mortes por febre amarela entre as ruas da cidade, à época. Ruas vermelhas e laranjas indicam as maiores taxas de mortalidade. Bairros mais pobres foram os mais afetados, pois suas condições favoreciam criadouros para o mosquito Aedes aegypti Disponível em: https://bit.ly/3AL1IuX. Acesso em: 20 jan. 2021. Em 1802, Napoleão tentou derrotar uma revolta de escravos no Haiti com o envio de 25 mil soldados, porém 22 mil destes morreram de febre amarela. O desastre atrapalhou as conquistas de Napoleão no Novo Mundo, contribuindo para a venda do território da Louisiana em 1803, dobrando assim a área dos Estados Unidos. Sem exército ou ocupação, o Haiti declarou independência em 1804, tornando-se a primeira nação negra a se libertar do domínio colonial europeu. Relatos da disseminação de febre amarela em países tropicais datam desde o século XV. Embora a doença possa ser relativamente modesta, com sintomas transitórios que incluem febre e náusea, casos mais severos resultam em falência múltipla dos órgãos. Os danos hepáticos causam amarelamento da pele (icterícia), sintoma a partir do qual a doença é nomeada. Apesar de seu impacto, pouco se sabe sobre como a febre amarela ganhou o mundo, embora seja claro que a doença não se disseminou por meio do contato pessoa-pessoa. O primeiro avanço real no estabelecimento da etiologia da doença se deu em 1880, quando o médico cubano Carlos Juan Finlay propôs que um inseto sugador, muito provavelmente um mosquito, desempenhava papel importante na transmissão da doença. Uma comissão para estudar as bases da https://bit.ly/3AL1IuX 41 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR febre amarela foi estabelecida, em 1899, em Cuba, pelo Exército norte-americano. Essa comissão foi formada por conta da alta incidência da doença entre soldados que ocupavam a ilha. Jesse Lazear, um membro da comissão, confirmou a hipótese de Finlay, quando se permitiu ser picado por um mosquito infectado. Infelizmente, Lazear faleceu dias depois do experimento. A comissão concluiu que os mosquitos eram vetores da doença. A natureza do patógeno foi constatada em 1901, quando Walter Reed e James Carrol injetaram o soro diluído e filtrado de um paciente com febre amarela em três indivíduos saudáveis. Dois dos três sujeitos desenvolveram febre amarela, o que permitiu concluir que o “agente filtrado” tratava-se de um vírus. Lembrete O termo etiologia refere-se à causa de uma doença. Já a palavra incidência consiste no número de novos casos de uma doença, em uma determinada população, em um período específico. Figura 19 – Conquistadores da febre amarela. Essa pintura de Dean Cornwell (1939) retrata a exposição experimental de voluntários à febre amarela. Carlos Finlay está retratado em roupas escuras, à esquerda. Os eventos ilustrados por Cornwell levam em conta a licença artística, elencando vários personagens importantes em um mesmo momento Fonte: Chadee et al. (2007, p. 1703). A febre amarela era endêmica em Havana havia 150 anos, contudo, as conclusões de Reed e colaboradores sobre a natureza do patógeno e do vetor que a transmitia permitiram a implementação de medidas de controle que reduziram drasticamente a incidência da doença no período de um ano. Até os dias de hoje, o controle de mosquitos ainda é um método de prevenção efetivo contra a febre amarela, bem como para outras doenças virais transmitidas por vetores artrópodes. 42 Unidade I Lembrete Uma doença endêmica é aquela cuja prevalência esteja dentro de uma faixa esperada, em uma determinada região, em período específico. Para tal, é necessário avaliar o padrão de ocorrência dessa doença, ao longo de vários anos, nesta população. 2.1.2 Agente etiológico O vírus da febre amarela é um arbovírus da família Flaviviridae. O termo arbovirose deriva de arbo, acrônimo para arthropode borne, ou carreado/transmitido por artrópode. Essa família contempla mais de 50 espécies distintas, muitas das quais são disseminadas por vetores artrópodes e são importantes agentes de doenças humanas. Estes vírus envelopados com genomas ss(+)RNA causam uma variedade de doenças, desde encefalites a febres hemorrágicas. Alguns membros de destaque, além do vírus da febre amarela, são o vírus do Nilo Ocidental, o vírus da encefalite japonesa e o vírus da dengue. Observação Arbovírus são vírus transmitidos por artrópodes, assim designados não somente pela sua veiculação por esses invertebrados, mas, principalmente, pelo fato de parte de seu ciclo replicativo ocorrer nesses hospedeiros. São transmitidos aos seres humanos e a outros animais pela picada de artrópodes hematófagos. A) B) Vírion extracelular Vírion intracelular E (dímero) Nucleocapsídeo ME prM Figura 20 – O vírus da febre amarela. A partícula viral possui cerca de 40 nm de diâmetro, é icosaédrica e envelopada. (A) Eletromicrografia de múltiplos vírions (aumento de 234.000x). (B) Esquematização da forma imatura (intracelular) e madura (extracelular) da partícula viral. O genoma viral, composto por filamento único ss(+)RNA com extremidade 5’ capeada, é armazenado no interior de um nucleocapsídeo icosaédrico, revestido por envelope. A proteína prM é processada a proteína M por clivagem mediada por furina imediatamente após o egresso Fonte: Gardner e Ryman (2010, p. 239). 43 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR O genoma do vírus da febre amarela consiste em filamento único de RNA, polaridade positiva, com aproximadamente 11 kb. De forma semelhante às moléculas de mRNA do hospedeiro, sua extremidade 5’ é capeada, contudo não há cauda de poli(A) na extremidade 3’. Em vez disso, os nucleotídeos terminais da extremidade 3’ formam uma estrutura em formato de alça bastante estável e altamente conservada, cuja função é estabilizar o genoma e prover sinais para iniciar a tradução e síntese de RNA. Todas as proteínas virais são codificadas em uma única janela aberta de leitura, produzidas como uma poliproteína, que é então processada por clivagem enzimática. As proteínas estruturais (C, M e E) – que compõem o vírion – são codificadas pelo primeiro quarto à 5’ do genoma, enquanto as proteínas não estruturais (NS, non structural – NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B e NS5) – importantes para o ciclo replicativo do vírus, como polimerases, helicases, proteases e fatores de transcrição – são codificadas pelos três quartos restantes do genoma. Tradução/processamento Petidase sinal do hospedeiro Serinoprotease viral (NS3) Figura 21 – Esquematização da organização do genoma flaviviral. O genoma de RNA dos flavivírus possui regiões não traduzidas (UTR) nas extremidades 5’ e 3’. Uma única poliproteína é sintetizada, sendo então processada por proteases virais e celulares para produção das proteínas estruturais (C, M e E) e não estruturais (NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B e NS5). Sítios de clivagem para a peptidase sinal do hospedeiro e para a serinoprotease viral (NS2B-3) são apresentados Fonte: Flint et al. (2015, p. 510). Ao nível molecular, o vírus da febre amarela e outros flavivírus parecem ser simples, pois produzem apenas 10 tipos de proteínas nas células infectadas. Contudo, é evidente que a interação entre produtos virais e a célula é extremamente complexa, uma vez que o agente se adaptou ao uso da maquinaria celular para síntese de macromoléculas necessárias à sua própria propagação, além de antagonizar ou contornar respostas antivirais. Esses patógenos modulam receptores de reconhecimento de padrões moleculares, grânulos de estresse e estruturas presentes em membranas, em prol da promoção das etapas cruciais de seu ciclo. Para compreender melhor essas etapas moleculares, os cientistas esperam identificar alvos de vulnerabilidade nos ciclos de amplificação viral que possam servir de alvos terapêuticos. Partículas do vírus da febre amarela se ligam às células por meio da interação com moléculas de superfície. Como os vírus precisam da maquinariacelular para sintetizar macromoléculas e organizá-las em partículas maduras, a interação com receptores de entrada é vital para a invasão das células do hospedeiro. No entanto, não sabemos ainda quais moléculas agem exatamente como receptores para flavivírus na superfície das células de mamíferos. 44 Unidade I Uma visão geral do processo é conhecida e a participação de certas moléculas aparenta ser importante. A infecção se inicia pela interação da glicoproteína E do envelope viral com um ou mais fatores de adesão do hospedeiro, que servem para aumentar a quantidade de vírions na superfície celular. As longas cadeias de glicosaminoglicanos em proteoglicanos de heparam sulfato da superfície celular parecem ser importantes para essa etapa. Resíduos de fosfatidilcolina e fosfatidiletanolamina presentes no envelope viral também parecem ser importantes para o tropismo viral, a patogenicidade e a infectividade. Resíduos de fosfatidilcolina são encontrados em grande quantidade na fração externa da bicamada fosfolipídica de células em apoptose e são usados como um sinal para que fagócitos teciduais, como macrófagos, removam os corpos apoptóticos. Assim, a interação desses resíduos em envelopes virais com famílias de receptores de fosfatidilcolina em fagócitos ativaria as mesmas vias de reciclagem, favorecendo a endocitose. Integrinas são moléculas transmembranares, geralmente heterodiméricas (compostas por cadeias α e β), que estão envolvidas com migração celular e adesão a componentes da matriz extracelular, como fibronectina e vitronectina. Os domínios extracelulares ligam-se a motivos RGD (sequências contendo os aminoácidos arginina-glicina-aspartato), enquanto os domínios intracelulares transduzem sinais para outros alvos, como GTPases. Após a ativação, essas moléculas desencadeiam a organização de filamentos de actina e miosina, remodelando o citoesqueleto e promovendo mudanças morfológicas na célula. Para diversos flavivírus (como o da dengue e da febre zika), a interação com integrinas resulta em aumento das taxas de infecção celulares. Além disso, a infecção per se também promove aumento de integrinas na superfície celular. Embora também seja um flavivírus, ainda não se observou interação entre integrinas e o vírus da febre amarela. Uma vez mediada sua adesão à superfície celular, a internalização da partícula viral se dá por endocitose mediada por clatrina e dinamina. Uma mudança conformacional da glicoproteína E ocorre em pH acídico, o que facilita a fusão do envelope viral com a membrana do endossomo, liberando assim o nucleocapsídeo para o citoplasma. Após a desestruturação do capsídeo, o genoma viral é liberado, podendo ser traduzido prontamente. Uma poliproteína é sintetizada e, então, processada por proteases celulares e virais, dando a origem a três proteínas estruturais e a sete proteínas não estruturais (NS). NS1 é uma glicoproteína necessária para a replicação do RNA viral e que também permanece associada à membrana do retículo endoplasmático ou à membrana plasmática, além de ser secretada pela célula. No meio externo, induz uma forte resposta humoral e contribui para a patogênese dos flavivírus inibindo a ativação da cascata do complemento. 45 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR As moléculas NS2A, NS2B, NS4A e NS4B são polipeptídeos predominantemente hidrofóbicos importantes para a associação do complexo de replicação com membranas. NS2B e NS3 formam um complexo enzimático com atividade de serinoprotease e helicase, essenciais para o processamento da poliproteína viral e replicação do RNA, respectivamente. A proteína NS5 possui dois sítios catalíticos distintos: (1) com atividade RNA polimerase dependente de RNA, responsável direto pela replicação do genoma viral, e (2) domínio com atividade S-adenosil metiltransferase, responsável pelo capeamento do RNA viral nascente. Uma vez traduzidas, as proteínas NS presumivelmente recrutam o genoma viral para fora do complexo de tradução, dando início à replicação. As proteínas NS recém-sintetizadas e processadas se associam, formando um complexo conhecido como replicase, que reconhece a estrutura secundária na extremidade 3’ do RNA genômico viral. A RNA polimerase dependente de RNA (NS5), então, inicia a síntese de uma cópia contínua com polaridade negativa, usando o genoma como molde. Esse ss(–)RNA é rapidamente replicado, dando origem a progênies de ss(+)RNA. A replicação do RNA é assimétrica, havendo mais cópias das fitas com polaridade positiva do que as com polaridade negativa, por célula infectada. Provavelmente, isso ocorre por diferenças estruturais formadas nas alças às extremidades 3’ das fitas positivas e negativas, que afetam a eficiência do início do complexo replicativo. Esse processo de produção de novos flavivírus ocorre associado a membranas. A infecção causa drástica proliferação de invaginações esféricas na região perinuclear do retículo endoplasmático rugoso, e, pelo menos em parte, isso se dá pela atividade de NS4A. A presença simultânea das diversas proteínas NS e de intermediários dsRNA nessa região sugere que lá seja o sítio de replicação viral. A depender da linhagem viral e do tipo de célula infectada, o RNA do vírus da febre amarela é detectável no citoplasma de 3 a 6 horas após a infecção, com liberação de partículas virais maduras em cerca de 12 horas. Formas imaturas não infecciosas se formam no interior do retículo endoplasmático, onde o RNA viral se complexa com a proteína C e é empacotado junto com envelope derivado da bicamada reticular. A proteína E e o precursor da proteína M (prM) estão presentes nesse envelope. As vias de transporte de vesículas subcelulares destinam essas partículas ainda imaturas para a superfície celular. Durante esse trajeto, prM protege a proteína E de uma mudança conformacional irreversível, em função do pH acídico dos compartimentos da via secretória. A maturação dos vírions se dá na rede trans do Golgi, quando prM é convertido a M por furinas. Ao final, as partículas maduras são liberadas por exocitose. A figura a seguir resume o processo descrito até então. 46 Unidade I Vesícula revestida por clatrina Endossomo Golgi Núcleo ER Figura 22 – Ciclo replicativo de flavivírus em uma célula infectada. Primeiro, (1) o vírion se liga à superfície celular e (2) é internalizado por endocitose mediada por receptor. (3) Ocorre fusão do envelope viral e da membrana do endossomo, em função do pH acídico, liberando o genoma viral para o citoplasma. (4) Por se tratar de uma molécula ss(+)RNA estruturalmente semelhante a um mRNA, o genoma viral é prontamente traduzido, gerando uma poliproteína que então é processada. (5) As proteínas NS recrutam o genoma viral para o complexo replicase, em invaginações ocorridas no retículo. (6) A replicação se inicia com a síntese de uma cópia contínua ss(–)RNA, que, então, serve de molde para síntese de mais cópias com polaridade positiva. Nesses sítios em que a replicação ocorre, também há montagem de novos vírions. (7) O complexo de montagem se inicia quando dímeros da proteína C se associam a cópias do genoma recém-sintetizadas. Esse complexo é então envolto por membranas contendo as proteínas E e prM. (8) As partículas imaturas do vírus são transportadas para a superfície celular pela via secretória. (9) Durante o transporte por esta via, as partículas sofrem maturação, incluindo a glicosilação de prM e E, mudança conformacional do complexo prM-E e clivagem de prM. (10) Partículas maduras são transportadas à superfície celular em vesículas e, então, (11) liberadas por exocitose Fonte: Flint et al. (2015, p. 511). 2.1.3 Aspectos epidemiológicos A febre amarela ocorre predominantemente em regiões subtropicais da África subsaariana e da América do Sul, sendo considerada uma doença endêmica de magnitude considerável. A incidência global dessa doença não é bem estabelecida, mas se estima que, aproximadamente, 1% dos indivíduos com hepatite severa se deva à febreamarela, em áreas onde essa doença é endêmica, na África. 47 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR 6000 América do Sul - 3985 África (1965-1997) - 25775 4000 2000 5000 3000 1000 Ca so s 0 19 65 19 75 19 85 19 95 0-10 10-100 100-1000 1000-10000 Figura 23 – Regiões endêmicas de febre amarela. Áreas endêmicas entre 1990 a 1999 estão circundadas por tracejado vermelho, com base em investigações sorológicas, estudos de campo e relatos de caso. O número de casos reportados à Organização Mundial da Saúde para o período está representado em escala de cores. Panorama semelhante é observado na presente década Disponível em: https://bit.ly/3AHnzmQ. Acesso em: 11 ago. 2021. Do ponto de vista exclusivamente epidemiológico, podem ser diferenciados um ciclo urbano e um ciclo silvestre de transmissão na febre amarela. No ciclo urbano, a doença é uma antroponose, não se reconhecendo reservatórios animais de importância epidemiológica. As espécies de culicídeos implicadas na transmissão são do gênero Aedes, principalmente Aedes aegypti (tanto na América do Sul, como na África), mantendo-se um ciclo homem-mosquito-homem. No Brasil, não há registro de ciclo urbano de febre amarela desde 1942. No ciclo silvestre, a febre amarela é uma zoonose, transmitida, no continente americano, por vários mosquitos de dois gêneros: Hemagogus (por exemplo, H. janthinomys, H. leucocelaenus e H. albomaculatus) e Sabethes (por exemplo, S. chloropterus). Primatas não humanos dos gêneros Cebus (macaco prego), Alouatta (guariba), Ateles (macaco aranha) e Callithrix (sagui) são considerados os principais hospedeiros, amplificadores do vírus. Esses macacos são vítimas da doença tanto quanto o homem, que se apresenta neste ciclo como hospedeiro acidental. Outros mamíferos podem ser reservatórios, como alguns marsupiais e roedores. Os mosquitos são considerados os verdadeiros reservatórios do vírus da febre amarela, pois, uma vez infectados, permanecem assim durante toda a vida. Apenas as fêmeas transmitem o vírus, pois o repasto sanguíneo provê nutrientes essenciais para a maturação dos ovos. Nos mosquitos, a transmissão https://bit.ly/3AHnzmQ 48 Unidade I também ocorre de forma vertical, ou seja, as fêmeas podem transferir o vírus para sua prole. Os seres humanos não imunes podem, acidentalmente, infectar-se, penetrando áreas enzoóticas. Observação O vírus da febre amarela é transmitido pela picada dos mosquitos transmissores infectados. Não há transmissão de pessoa a pessoa. Atualmente, a febre amarela silvestre é uma doença endêmica no Brasil (por exemplo, na região amazônica). Na região extra-amazônica, períodos epidêmicos são registrados ocasionalmente, caracterizando a reemergência do vírus no país. O padrão temporal de ocorrência é sazonal, com a maior parte dos casos incidindo entre dezembro e maio, e com surtos que ocorrem com periodicidade irregular, quando o vírus encontra condições favoráveis para a transmissão (elevadas temperatura e pluviosidade; alta densidade de vetores e hospedeiros primários; presença de indivíduos suscetíveis; baixas coberturas vacinais; eventualmente, novas linhagens do vírus), podendo se dispersar para além dos limites da área endêmica e atingir outros estados. Haemagogus sabethes Aedes aegypti Homem Ci cl o ur ba no Ci cl o si lv es tr e Figura 24 – Ciclos epidemiológicos da febre amarela. A febre amarela apresenta dois ciclos de transmissão epidemiologicamente distintos: silvestre e urbano. Do ponto de vista etiológico, clínico, imunológico e fisiopatológico, a doença é a mesma nos dois ciclos. No ciclo silvestre da febre amarela, os primatas não humanos (especialmente macaco prego [Cebus], guariba [Alouatta], macaco aranha [Ateles] e sagui [Callithrix]) são os principais hospedeiros e amplificadores do vírus, e os vetores são mosquitos com hábitos estritamente silvestres, sendo os gêneros Haemagogus e Sabethes os mais importantes na América Latina. Nesse ciclo, o homem participa como um hospedeiro acidental ao adentrar áreas de mata. No ciclo urbano, o homem é o único hospedeiro com importância epidemiológica e a transmissão ocorre a partir de vetores urbanos (Aedes aegypti) infectados. No Brasil, não há mais registro de transmissão urbana Disponível em: https://bit.ly/3APuwme. Acesso em: 20 jan. 2021. Na África, os vetores são mosquitos do gênero Aedes, particularmente o Aedes africanus e Aedes simpsoni. O primeiro é responsável pela transmissão na copa das árvores, principalmente entre macacos, https://bit.ly/3APuwme 49 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR enquanto o segundo é responsável pela transmissão da doença dos macacos para o homem, na África Oriental. Estudos apontaram que pelo menos 21 espécies de mosquitos africanos são capazes de transmitir o vírus da febre amarela. Algumas espécies de Aedes são importantes vetores nas áreas de savana na África Ocidental (Aedes furcifer, Aedes taylori e Aedes luteocephalus). Nas áreas urbanas, o mosquito Aedes aegypti é o principal vetor em ambos os continentes. Mais recentemente, verificou-se que o Aedes albopictus, conhecido como tigre asiático, também é capaz de transmitir o vírus da febre amarela, tal como já se era sabido para o vírus da dengue. Em momentos com as condições ideais para transmissão, um número maior de primatas não humanos adoece e morre, chamando atenção da sociedade na forma de epizootia, e define medidas de intensificação de vacinação nos moradores das regiões afetadas. Estima-se que o número de animais infectados aumenta em intervalos cíclicos dependentes do crescimento da população suscetível de macacos em determinadas regiões, além da densidade de vetores nas matas. Sendo a febre amarela silvestre uma zoonose, sua transmissão não é passível de eliminação, necessitando de vigilância e manutenção das ações de controle (especialmente por cobertura vacinal adequada). 1 3 5 7 9 112 0 1 2 3 4 5 6 7 Média de casos Meses 4 6 8 10 12 Figura 25 – Média mensal de ocorrência dos casos de febre amarela silvestre no Brasil, de 1990 a 2003 Fonte: Brasil (2004, p. 17). Nas últimas décadas, epidemias de febre amarela silvestre diversas se deram em território nacional. Em 1952, houve registro de 221 casos, predominantemente em São Paulo, Minas Gerais e Paraná. Em 1973, 36 municípios de Goiás somaram 60 casos confirmados e 38 óbitos. Em 1984, a região Norte teve um saldo de 45 casos e 28 óbitos. Entre 1993 e 1994, quatro municípios do Maranhão computaram 87 casos e 12 óbitos. Em 1998, 23 casos no Pará. Em 1999/2000, 161 casos no Pará, Tocantins e Goiás. Entre 2001 e 2003, dois surtos ocorreram em Minas Gerais, com 32 e 63 casos, respectivamente. Mais recentemente, 778 casos foram confirmados na epidemia de 2016 e 2017, totalizando 262 mortes; enquanto 1376 casos, com 483 mortes, ocorreram no país durante o surto de 2017 e 2018. Cerca de 90% desses casos foram restritos à região Sudeste. 50 Unidade I Casos confirmados de febre amarela Julho de 2018 a fevereiro de 2019 Casos confirmados de febre amarela Julho de 2018 a fevereiro de 2019 Casos confirmados em primatas ou em humanos Julho de 2017 a maio de 2018 Julho de 2016 a maio de 2018 1-8 9-14 1-8 9-24 25-48 49-147 Casos confirmados de febre amarela Julho de 2017 a maio de 2018 1-8 9-14 Figura 26 – Distribuição de casos confirmados de febre amarela no Brasil, de 2016 a 2019 Fonte: Paho (2019, p. 3). Estudos epidemiológicos possibilitam a secção do país em quatro áreas geográficas distintas: • Enzoótica ou endêmica: área onde o vírus circula entre os hospedeiros naturais (principalmente macacos) e está presente na população culicidiana vetora. Recomenda-se vacinação dos habitantes ou viajantes dessa região. • Epizoótica ou de transição: área onde havia, no início do século, intensa circulação do vírus entre os hospedeiros naturais. No entanto, com crescente desmatamento, acredita-se que o nicho ecológico tenha sido alterado e a circulação viral passou a ser esporádica.O monitoramento ativo de epizootias e ajuste de campanhas de vacinação são importantes para controles de surtos. • Indene de risco potencial: zonas contíguas às áreas de transição, onde houve identificação recente da presença do vírus. Os ecossistemas aí presentes apresentam condições de maior risco para a circulação do vírus da febre amarela. O monitoramento ativo de epizootias e ajuste de campanhas de vacinação também são importantes para controles de surtos. • Indene: área onde não há circulação do vírus. 51 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR 2.1.4 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas A febre amarela tem um espectro clínico muito amplo, podendo apresentar desde infecções assintomáticas e oligossintomáticas até quadros exuberantes com evolução para morte, nos quais está presente a tríade clássica que caracteriza a falência hepática da febre amarela: icterícia, albuminúria e hemorragias. O conhecimento acerca da patogênese da febre amarela humana deriva, principalmente, de estudos experimentais em primatas não humanos. O vírus amarílico apresenta propriedades viscerotrópicas em macacos, o que inclui sua replicação no fígado, baço, coração e rins, com consequente danos nesses tecidos. Em outras espécies utilizadas em pesquisa, como roedores (camundongos, hamsters e cobaias), o vírus selvagem da febre amarela pode causar encefalite. Em seres humanos adultos, o vírus amarílico aparenta possuir baixa capacidade em invadir o sistema nervoso, pois encefalite não é uma complicação comumente associada à infecção viral, em pacientes que não desenvolveram síndrome hepática (encefalopatia bilirrubínica). Entretanto, crianças muito jovens que são vacinadas contra a febre amarela (vacina de vírus vivo atenuado) ocasionalmente desenvolvem encefalite após a vacinação, sugerindo certo neurotropismo. O que ocorre com o vírus da febre amarela após sua entrada no organismo? No homem, após a introdução do vírus junto à saliva do mosquito infectado, em poucas horas há infecção dos linfonodos regionais, onde há multiplicação silenciosa. Um período de três a seis dias de incubação é seguido por início abrupto dos sintomas. Com a liberação das partículas virais, há viremia e início da febre. O espectro clínico de febre amarela pode variar desde infecções assintomáticas até quadro graves e fatais. Observação O período de infecção dura cerca de três dias, tem início súbito e sintomas inespecíficos, como febre, calafrios, cefaleia, lombalgia, mialgias generalizadas, prostração, náuseas e vômitos. As formas leves ou infecções assintomáticas representam a maioria dos casos (40 a 60%). O quadro clínico clássico caracteriza-se pelo início súbito de febre alta (até 41ºC), cefaleia intensa e duradoura, inapetência, náuseas e mialgia. Bradicardia acompanhando febre alta (sinal de Faget) pode ou não estar presente. Nas formas leves e moderadas, que representam entre 20 e 60% dos casos, os sinais e sintomas duram entre dois e quatro dias, que geralmente são aliviados com tratamento sintomático, antitérmicos e analgésicos. Pacientes podem apresentar batimento cardíaco lento ao pulso. As formas graves e malignas representam, aproximadamente, de 20 a 40% dos casos, para os quais a evolução para o óbito pode ocorrer entre 20 e 50% dos registros. Nas formas graves, cefaleia e mialgia ocorrem com maior intensidade e podem estar acompanhadas de náuseas e vômitos frequentes, icterícia, oligúria e manifestações hemorrágicas, como epistaxe (sangramento da mucosa nasal), hematêmese (sangue no vômito) e metrorragia (sangramento uterino fora do período menstrual). 52 Unidade I O quadro clínico típico caracteriza-se por manifestações de insuficiência hepática e renal, tendo em geral apresentação bifásica, com um período inicial prodrômico (infecção) e um toxêmico, que surge após uma aparente remissão. Após o período de remissão dos sintomas, que pode levar de 6 a 48 horas, entre o 3º e o 5º dia de doença, ocorre agravamento da icterícia, insuficiência renal e fenômenos hemorrágicos de maior intensidade. Em muitos casos, a evolução para óbito se dá em aproximadamente uma semana. Observação Período de remissão é quando ocorre declínio da temperatura e diminuição da intensidade dos sintomas, provocando uma sensação de melhora no paciente. Dura de poucas horas até, no máximo, dois dias. A convalescença costuma ser rápida e a recuperação completa, mas ocasionalmente pode ser prolongada acompanhando-se de severa astenia por uma a duas semanas. Além disso, podem ocorrer complicações decorrentes de outras infecções, como pneumonia bacteriana e sepse associada com a recuperação de necrose tubular aguda. Observação No período toxêmico reaparece a febre, a diarreia e os vômitos têm aspecto de borra de café. Instala-se quadro de insuficiência hepatorrenal caracterizado por icterícia, oligúria, anúria e albuminúria, acompanhado de manifestações hemorrágicas. Podem ocorrer formas atípicas fulminantes, levando à morte em 24 a 72 horas após o início da doença. O quadro clínico é de início abrupto, predominando a insuficiência renal com discreta ou mesmo ausência de comprometimento hepatorrenal, não havendo evolução bifásica. O prognóstico é grave, registrando-se alta letalidade, mesmo em regime de terapia intensiva. Esses quadros têm sido observados na África, porém são raros. Ao exame macroscópico, nota-se coloração amarela da pele e mucosas, bem como manchas equimóticas, às vezes extensas. Nas cavidades torácica e abdominal observa-se aumento dos líquidos pleural e ascítico, que frequentemente apresentam coloração amarela intensa. No tubo digestivo, principalmente no estômago e intestino delgado, observa-se a presença de sangue, além de lesões petequiais na mucosa ou mesmo pequenas erosões. A vesícula biliar apresenta-se distendida devido ao grande volume de sangue e, frequentemente, ultrapassa o gradil costal. Na bexiga observa-se extravasamento hemorrágico da mucosa, com áreas de franca hemorragia. A intensa multiplicação do vírus nos órgãos atingidos produz necrose com escassa reação inflamatória local. Lesões proeminentes são observadas no fígado e rins. A infecção e degeneração dos hepatócitos é um evento relativamente tardio em macacos, ocorrendo de 24-48 horas antes da morte. Em seres 53 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR humanos, o perfil é semelhante. Uma característica marcante do dano hepático decorrente da febre amarela é a presença de áreas de necrose em hepatócitos na zona média do lóbulo hepático, sem acometimento das células que circundam a veia central ou ramos da veia porta. Esse perfil de lesão reflete baixa perfusão tecidual decorrente de queda brusca da pressão arterial (choque). Nos casos mais graves, a necrose é caracterizada pela destruição de vastas áreas do fígado. A presença de corpúsculos de Councilman – áreas de degeneração eosinofílica que consistem em material amorfo, proteico e desprovido de partículas virais – denotam apoptose, diferentemente da balonização e necrose esparsa comumente presentes em hepatites virais. A injúria decorrente de apoptose contribui para explicar a ausência de infiltrado inflamatório na lesão hepática amarílica. Junto a acúmulos microvesiculares de lipídeos (esteatose), estes achados são frequentes em casos graves de febre amarela. A hemorragia associada a complicações severas da doença resulta principalmente da diminuição da síntese de fatores da coagulação pelo fígado, além de haver consumo dos fatores circulantes por coagulação intravascular disseminada, consequente a perturbações da pressão arterial e do fluxo sanguíneo. A) B) Figura 27 – Necrose do tecido hepático decorrente de febre amarela. (A) Necrose de vastas áreas do tecido hepático, com proliferação de estruturas semelhantes a ductúlos ao redor de ramo portal (seta). (B) Hepatócitos com microvesículas gordurosas (setas); a infiltração de lipídeos no citoplasma de hepatócitos é uma alteração constante na febre amarela Disponívelem: https://bit.ly/3CUQRAD. Acesso em: 11 ago. 2021. https://bit.ly/3CUQRAD 54 Unidade I Observação Os corpúsculos de Councilman são típicos da febre amarela, mas não exclusivos a ela, pois também podem ser encontrados na hepatite viral, queimaduras graves, infecções por Plasmodium falciparum, mononucleose infecciosa e outras febres hemorrágicas. Figura 28 – Aspectos histológicos da lesão do tecido hepático decorrente de febre amarela, com ênfase degenerações eosinofílicas (corpúsculos de Councilman) Disponível em: https://bit.ly/3g9gJPo. Acesso em: 11 ago. 2021. Casos fatais de febre amarela geralmente apresentam rins congestos, edemaciados e grossamente aumentados. O aspecto histopatológico do tecido renal é caracterizado por degeneração eosinofílica e gordurosa do epitélio tubular, novamente sem infiltrado inflamatório proeminente. Antígenos virais são encontrados nos túbulos renais em casos fatais, sugerindo que haja injúria viral direta nessas células. Em modelos experimentais símios, a função tubular é mantida durante o decurso da febre amarela. A oligúria associada à doença aparenta ser decorrente da hipotensão, sendo a necrose tubular aguda um evento terminal. A albuminúria acentuada pode ser consequência de perturbações da função glomerular, pois alterações histológicas são encontradas na membrana basal glomerular e nas células que formam o epitélio de revestimento interno da cápsula de Bowman. Alguns glomérulos apresentam aumento do mesângio e espessamento da parede capilar, às vezes com obstrução da sua luz. Antígenos virais são encontrados nos glomérulos de dois a três dias após a infecção em macacos. Os túbulos apresentam em sua luz cilindros de textura e cores diversas, ressaltando os cilindros hemáticos e os grânulos acastanhados constituídos de bilirrubina. Frequentemente são observados cristais arredondados e birrefringentes. https://bit.ly/3g9gJPo 55 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Figura 29 – Necrose tubular decorrente de febre amarela. Tecido renal com necrose tubular aguda (setas) Disponível em: https://bit.ly/3CUQRAD. Acesso em: 11 ago. 2021. A necrose de centros germinativos do baço, linfonodos, tonsilas e placas de Peyer foi observada em macacos e em seres humanos, mas ainda é incerto se são decorrentes da própria infecção viral ou por consequência do estresse induzido por corticoides. Degeneração focal de células musculares pode ocorrer no coração. Sintomas hemorrágicos e desfechos fatais estão fortemente correlacionados com elevados níveis de citocinas circulantes. O excesso de fator de necrose tumoral α (TNF-α) e de outras citocinas produzidas por células de Kupffer infectadas/ativadas e por macrófagos esplênicos, em resposta direta à injúria viral e ao ataque mediado por linfócitos T citotóxicos, contribui para o dano endotelial, microtrombose, anoxia tecidual e choque. Observação Algumas características clínicas da febre amarela se relacionam com grande probabilidade de morte: • Rápida progressão do período toxêmico e aumento acelerado da bilirrubina sérica. • endência hemorrágica grave e aparecimento de coagulação intravascular disseminada. • Insuficiência renal causada por necrose tubular aguda. • Aparecimento precoce de hipotensão. • Choque. • Coma e convulsões. https://bit.ly/3CUQRAD 56 Unidade I A infecção pelo vírus da febre amarela produz rápida resposta humoral. Anticorpos da classe IgM podem ser identificados ainda na primeira semana a partir da manifestação clínica dos sintomas, com pico durante a segunda semana e, em geral, declínio progressivo com o passar dos meses. Durante o período de infecção, anticorpos não são detectáveis. Ao passo que o paciente transita em direção à fase de remissão e, possivelmente, ao período toxêmico, anticorpos IgM são detectáveis enquanto a carga viral deixa de sê-lo. Os níveis de anticorpos IgG contra o vírus aumentam alguns dias após os anticorpos IgM e são detectáveis em praticamente todos os pacientes a partir do 14º dia após o início dos sintomas. A figura a seguir traz uma curva temporal para o desenvolvimento de anticorpos contra o vírus da febre amarela. -2 2 6 100 4 8 12 14 Dias desde o início dos sintomas Período de infecção Período toxêmico Convalescença IgM IgG Viremia Figura 30 – Evolução temporal para desenvolvimento de anticorpos contra o vírus da febre amarela. Áreas acinzentadas representam os períodos de infecção e toxêmico. Para muitos pacientes, a febre amarela se resolve espontaneamente durante a fase de remissão (área clara entre as áreas acinzentadas). Estima-se que 12% dos pacientes infectados entrarão no período toxêmico. Embora o período da viremia possa variar entre pacientes, e inclusive se estender, em média o RNA viral não é mais detectado por volta do início da segunda semana após o início dos sintomas. A partir desse momento, os níveis de IgM, e posteriormente IgG, passam a aumentar Adaptada de: https://bit.ly/2XzAglB. Acesso em: 11 ago. 2021. 2.1.5 Diagnóstico laboratorial Os resultados dos testes laboratoriais de rotina, como hemograma e avaliações bioquímicas, não são específicos para febre amarela. Nas formas leves e moderadas, que apresentam quadro clínico benigno e autolimitado, não há alterações laboratoriais importantes. Alguns exames inespecíficos que devem ser realizados são conhecidos como provas de função hepática e renal. As provas de função hepática buscam avaliar os pacientes quanto à função do fígado, visando detectar a presença de doença hepática, avaliar a extensão da lesão, realizar diagnóstico diferencial com outras doenças e orientar a conduta do tratamento. https://bit.ly/2XzAglB 57 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Nas formas graves, na observação da série branca verifica-se neutrofilia na fase inicial. A partir do 3º ou 4º dia, altera-se para leucopenia com linfocitose. No campo da bioquímica, as aminotransferases ou transaminases – AST (aspartato aminotransferase; antiga TGO, transaminase glutâmica oxalacética) e ALT (alanina aminotransferase, antiga TGP, transaminase glutâmica pirúvica) – começam a se elevar de dois a três dias após o início dos sintomas, facilmente ultrapassando 1.000 U/L. Os níveis séricos de AST/TGO normalmente excedem os de ALT/TGP, provavelmente devido à lesão viral direta sobre o miocárdio e músculo esquelético. Isso distingue a febre amarela de outras hepatites virais. A concentração sérica dessas enzimas alcança seu ponto máximo entre o 5º e o 8º dia e, nos pacientes que sobrevivem, podem persistir ligeiramente elevadas durante um período de até dois meses. Em decorrência do dano hepático, há aumento das bilirrubinas, com predomínio da fração direta que pode se elevar além de 5 a 10 mg/dL. Altos níveis de transaminases e de bilirrubina séricos correlacionam-se com a severidade dos casos. Achados laboratoriais adicionais incluem aumento do tempo de protrombina, tempo de tromboplastina parcial e tempo de coagulação. Em função do dano hepático, há diminuição dos fatores de coagulação sintetizados pelo fígado (II, V, VII, IX e X). Nos casos de coagulação intravascular disseminada, há diminuição do fator VIII e fibrinogênio, além de trombocitopenia. Em função da disfunção renal, os níveis de ureia e creatinina plasmáticos elevam-se, podendo alcançar até 5-6 vezes os valores normais ou até mais altos. Proteinúria (entre 3 e 20 g/L), hematúria e cilindrúria são evidentes na inspeção da urina. Nos casos graves ocorre oligúria com baixa densidade, em consequência do dano tubular, com evolução para anúria. É importante ressaltarmos que as formas leve e moderada da febre amarela são de difícil diagnóstico diferencial, pois podem ser confundidas com outras doenças infecciosas que atingem os sistemas respiratório, digestivo e urinário. Além disso, as formas graves, com quadro clínico clássico ou fulminante, devem ser diferenciadas de malária por Plasmodium falciparum, leptospirose, além de formas fulminantes de hepatites, febres hemorrágicas deetiologia viral, dengue hemorrágica, outras arboviroses, septicemias e outras doenças com curso ictero-hemorrágico. Uma gama de métodos e ensaios específicos permite a confirmação do diagnóstico de febre amarela, entre eles isolamento viral, sorologia, testes moleculares e detecção de antígenos. O isolamento viral consiste na pesquisa de vírus com base na cultura de células C6/36 (células de Aedes albopictus), ou ainda em células de outras linhagens comerciais, como Vero (rim de macaco), BHK-21 (rim de hamster) ou LLC-MK2 (rim de macaco Rhesus). Após três a cinco dias da inoculação, o vírus causa efeito citopatogênico caracterizado por alterações morfológicas das células. Uma vez isolado, a identificação do vírus pode se dar por testes de fixação de complemento ou imunofluorescência indireta. Para isolar o vírus do sangue ou do soro, a amostra deve ser coletada nos primeiros cinco dias após o início da febre. 58 Unidade I A) B) Figura 31 – Efeito citopagênico da infecção viral em células em cutura. (A) Células Vero não infectadas. (B) Células Vero infectadas com vírus Zika (efeitos semelhantes seriam observados diante de outras infecções virais). Escala = 100 µm Disponível em: https://bit.ly/3CVrnTu. Acesso em: 11 ago. 2021. Conforme inspeção ao microscópio de contraste de fase, o efeito citopatogênico pode ser evidenciado em função da desadesão e degeneração de células em cultura, alguns dias após a inoculação de partículas virais junto ao sobrenadante. As provas sorológicas produzem resultados bem definidos quando realizadas em paciente exposto pela primeira vez a um flavivírus. Os anticorpos específicos aparecem nos primeiros dias, alcançando níveis bastante elevados em comparação aos anticorpos heterólogos. A investigação sorológica pode ser realizada pelo método de captura de anticorpos da classe IgM, pela técnica de ELISA (MAC-ELISA), após o 5º dia da doença (80% dos pacientes apresentam anticorpos IgM detectáveis entre o 6º e 10º dia). A análise do resultado deve ser realizada também com base nos dados clínicos, epidemiológicos e laboratoriais. Os casos que apresentarem resultado reagente para febre amarela devem ser avaliados quanto à possibilidade de infecções recentes por outros flavivírus, como dengue e Zika, devido à possibilidade de reação cruzada e/ou inespecífica. Nesse caso, a reação é rápida e intensa em função da memória imunológica prévia e os anticorpos heterólogos são iguais ou mais elevados que os específicos. Em pessoas vacinadas com a cepa 17D ou 17DD foram detectados anticorpos IgM neutralizantes até 18 meses após a imunização. A magnitude da resposta de IgM em casos de infecção primária de febre amarela é significativamente maior, quando comparada a pacientes previamente expostos a outros flavivírus. Outros métodos sorológicos, ainda que menos frequentemente utilizados, são: (1) teste de inibição da hemaglutinação, que deve ser realizado em amostras pareadas do período de fase aguda e convalescente da doença, com intervalo de 14 a 21 dias entre a 1ª e a 2ª coleta de amostra; (2) teste de fixação de complemento, mais específico que a inibição da hemaglutinação; (3) teste de pesquisa de anticorpos da classe IgG, que é realizado pela técnica de ELISA e também requer https://bit.ly/3CVrnTu 59 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR cuidado na interpretação, pois não indica infecção recente; e (4) teste de soro-neutralização, que mede anticorpos neutralizantes contra o vírus da febre amarela e que pode ser realizado em cultura de células e/ou em camundongos. Observação As técnicas usadas para detecção de anticorpos neutralizantes incluem os testes de neutralização por redução em placa de lise (PRNT, plaque reduction neutralization test) em cultura celular e o teste de proteção de camundongos. Atualmente, o PRNT é a técnica padrão para avaliar resposta à vacina antiamarílica. Entre os testes moleculares comumente empregados para a detecção do RNA do vírus amarílico, destaca-se a reação em cadeia da polimerase com etapa de transcrição reversa (RT-PCR), que permite a detecção de quantidades reduzidas de ácido nucleico viral presente nas amostras, pela amplificação do DNA complementar (cDNA) obtido a partir do RNA viral, utilizando sondas (primers) apropriadas para amplificar sequências específicas do vírus da febre amarela. O sucesso desse método depende em parte da preservação do espécime clínico, pois as amostras devem ser obtidas na fase inicial da doença, preferencialmente até o 10º dia após o início dos sintomas, e conservadas em temperaturas ultrabaixas (-70ºC). Para biópsias e fragmentos de tecidos (em geral post mortem) existem conservantes que podem ser adicionados junto ao material (por exemplo, RNAlater®, Thermo Fisher), que garantem a estabilização do RNA viral por tempo prolongado à temperatura ambiente (uma semana a 25 ºC), sob refrigeração (um mês a 4 ºC) ou congelado (meses a -20 °C ou temperaturas mais baixas). 0 2 4 6 8 10 12 141 3 5 7 9 Diagnóstico molecular (RT-PCR) Diagnóstico sorológico (IgM) 11 13 15 Figura 32 – Indicações para diagnóstico de febre amarela em função do número de dias decorridos desde o início dos sintomas Fonte: Paho (2018, p. 2). A detecção de antígeno viral (imuno-histoquímica) pode ser realizada em amostras de tecidos (principalmente do fígado e, adicionalmente, do baço, pulmão, rins, coração e cérebro) coletadas preferencialmente até 24 horas após o óbito. As amostras devem ser conservadas em temperatura ambiente, em formalina tamponada a 10%. A pesquisa do antígeno viral deve ser acompanhada do exame histopatológico do fígado e de outros tecidos coletados, em que se espera a apresentação das lesões sugestivas de infecção recente por febre amarela, como a necrose médio-lobular ou médio-zonal e a presença de corpúsculos acidófilos de Councilman no fígado. 60 Unidade I Uma abordagem por imunofluorescência também pode ser conduzida em fragmentos de tecidos, desde que esses sejam criopreservados. Estratégias de hibridização in situ, empregando sondas radioativas ou não, também são possíveis, inclusive em materiais conservados por muitos anos. Observação É terminantemente contraindicada a realização de biópsias enquanto o paciente estiver vivo, pelos riscos de sangramento devido às alterações de coagulação próprias da doença. 2.1.6 Tratamento Não existe tratamento antiviral específico para febre amarela. Assim, o tratamento é apenas sintomático, com cuidadosa assistência ao paciente, que deve permanecer hospitalizado, em repouso, com reposição de líquidos e das perdas sanguíneas, quando indicado. Nas formas graves, o paciente deve ser atendido em uma unidade de terapia intensiva, o que reduz as complicações e a letalidade. Na enfermaria, para casos leves e moderados, deve-se prescrever medicação sintomática para febre e dor (dipirona e paracetamol), hidratação oral ou parenteral e iniciar controle de diurese usando recipientes adequados, graduados e de boca larga, calculando o volume a cada hora (diurese > 1 mL/kg/h é adequada). Não é necessário sondagem vesical, que deve ser evitada especialmente em pacientes com manifestações hemorrágicas. Nos casos graves, devem ser evitados procedimentos invasivos e o uso de heparina não é recomendado. Medidas de suporte incluem aplicação de vitamina K por três dias, proteção gástrica (ex.: omeprazol, cimetidina, ranitidina) e transfusão de concentrado de hemácias e/ou plasma fresco congelado. Observação Para o combate à febre e cefaleia devem ser evitados medicamentos que contenham em sua fórmula ácido acetilsalicílico ou derivados, pela possibilidade de agravar o quadro hemorrágico. O tratamento de náuseas e vômitos deve ser feito com antieméticos, sendo a metoclopramida o medicamento de eleição. Nos casos graves, a via endovenosa é a mais indicada. Nos casos moderados, podem ser usados supositórios via retal. Para tratar a agitação, é preferível ministrar Diazepam, via endovenosa e, de acordocom a resposta, ajustam-se a dose e o horário de aplicação. Deve-se atentar para a possibilidade de infecção bacteriana concomitante, ponderando o início precoce de antibioticoterapia de largo espectro. 61 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR 2.1.7 Imunização Há apenas um sorotipo circulante do vírus da febre amarela contra o qual existem vacinas efetivas. Você compreende o impacto disto? A existência de vacinas possibilita uma intervenção profilática de sucesso para o controle da doença. Vacinas para a febre amarela estão disponíveis desde a década de 1930, e a Organização Mundial da Saúde recomenda o uso daquelas preparadas a partir da subcepa 17D. Desenvolvida por Theiler e Smith, em 1937, a vacina 17D consiste em um vírus da febre amarela que foi atenuado por 176 passagens seriais em culturas de células murinas e em embriões de galinha, resultando na perda do viscerotropismo e da capacidade de infectar células de mosquitos. Os problemas iniciais de sobre- e subatenuação foram resolvidos quando se estabeleceu um lote-semente primário do vírus, em 1945. Hoje, essas vacinas são consideradas seguras e altamente imunogênicas. Preconiza-se que nenhuma vacina seja produzida com mais que uma passagem a partir do lote-semente primário. A usada no Brasil é produzida pelo Instituto de Tecnologia em Imunobiologicos (Bio-Manguinhos), da Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), e consiste em vírus vivos atenuados subcepa 17DD, cultivados em embrião de galinha. É um imunobiológico seguro e altamente eficaz na proteção contra a doença, com imunogenicidade de 90% a 98% de proteção. Os anticorpos protetores aparecem entre o 7° e o 10º dia após a aplicação da vacina, razão pela qual a imunização deve ocorrer dez dias antes de se ingressar em área de risco da doença. O esquema vacinal consiste em uma dose única a partir dos 9 meses de idade, sendo indicada para residentes ou viajantes que se destinem a áreas com recomendação de vacinação (todos os estados das regiões Norte e Centro-Oeste; Minas Gerais, Espírito Santo e Maranhão; alguns municípios dos estados do Piauí, Bahia, São Paulo, Rio de Janeiro, Paraná, Santa Catarina, Rio Grande do Sul, Sergipe e Alagoas), ou ainda pessoas que se desloquem para países endêmicos, conforme recomendações do Regulamento Sanitário Internacional. Pessoas com história comprovada de hipersensibilidade a ovo devem ser avaliadas por um médico antes de serem vacinadas para verificar o risco/benefício desta vacinação, que deverá ser realizada em locais com estrutura adequada para atendimento de urgência e emergência, e permanecer em observação na unidade por, pelo menos, duas horas após receber a vacina. Durante a epidemia de febre amarela silvestre de 2018, na região Sudeste, em função da disponibilidade limitada de doses, uma campanha emergencial foi conduzida, aplicando-se um quinto da dose comumente empregada aos indivíduos (fracionamento da vacina). Uma dose inteira normalmente confere imunidade vitalícia, mas e quanto à dose fracionada? Ainda não sabemos a resposta. A melhor resposta imunogênica implica a produção equilibrada de anticorpos, de células de defesa e de mediadores conhecidos como interleucinas, que ativam essas células, estimulam a produção de anticorpos e, de modo mais amplo, regulam as defesas do organismo contra agentes causadores de doenças. Em 2013, pressionada pela falta de vacinas, a OMS aprovou o fracionamento, também de um quinto da dose completa, para deter a epidemia de febre amarela de outro tipo – a urbana, transmitida pelo 62 Unidade I mosquito Aedes aegypti – na África. E funcionou muito bem. Aqui no Brasil, a campanha também foi um sucesso, evitando a propagação da doença. Se aqueles indivíduos vacinados com a dose fracionada permanecerão protegidos no longo prazo, apenas o acompanhamento longitudinal nos permitirá dizer. Saiba mais Para saber mais sobre a vacina contra febre amarela, consulte: FIORAVANTE, C. Examinando a vacina contra febre amarela. Revista Pesquisa Fapesp, ed. 264, 2018. Disponível em: https://bit.ly/3xShySJ. Acesso em: 15 jan. 2021. 2.2 Dengue 2.2.1 Breve histórico Os primeiros relatos de uma grande epidemia que possivelmente fora a dengue datam de 1779 e 1780, em três continentes distintos (Ásia, África e América do Norte). Entretanto, descritivos de uma doença com quadro clínico compatível com a febre dengue datam de muito antes. O primeiro deles foi publicado em um antigo documento chinês – a Enciclopédia de sintomas de doenças e medicamentos – publicado ainda durante a Dinastia Chin (de 265 a.C. a 420 d.C.). Surtos nas Índias Ocidentais, em 1635, e no Panamá, em 1699, também poderiam ser devidos à dengue. Assim, doenças com aspectos semelhantes à dengue foram reportadas com distribuição cosmopolita antes mesmo do século XVIII. Em algum momento do passado, possivelmente em função do desmatamento e do estabelecimento de comunidades humanas, o vírus dengue saltou das florestas e instalou-se no ambiente rural, onde era – e ainda é – transmitido ao ser humano por mosquitos do gênero Aedes, como Aedes albopictus. Com a migração e as rotas de comércio asiáticas, esses vírus foram encaminhados a vilarejos, povoados e cidades da Ásia tropical, onde provavelmente eram transmitidos, esporadicamente, a seres humanos ainda por mosquitos Aedes albopictus. Com o tráfico de escravos entre a África Ocidental e as Américas, a introdução de uma espécie de mosquito africano, o Aedes aegypti, se deu no Novo Mundo, durante os séculos XVII, XVIII e XIX. Essa espécie tornou-se altamente adaptada ao convívio conosco em ambientes urbanos, espalhando-se ao longo dos trópicos. Em função da preferência do Aedes aegypti em alimentar-se de sangue humano, essa espécie se tornou um vetor bastante eficiente para a transmissão da dengue e da febre amarela. Portanto, quando esses vírus foram introduzidos nas cidades portuárias infestadas com Aedes aegypti, epidemias ocorreram. Epidemias pré-1940 são deduzidas sobretudo por suas características clínicas e epidemiológicas. Você sabia que a última grande pandemia de dengue se iniciou durante a Segunda Guerra Mundial e perdura até os dias de hoje? Ainda no início da guerra, vírus foram carreados por soldados infectados, do 63 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR sudeste asiático para o Japão e Ilhas do Pacífico, incluindo o Havaí. Pouco se sabe acerca da distribuição geográfica dos sorotipos do vírus antes da Segunda Guerra Mundial, mas não há dúvidas que o processo de reconstrução de muitas cidades promoveu um fluxo migratório intenso em direção a áreas urbanas. Assim, a transmissão endêmica dos quatro sorotipos do vírus da dengue se deu em toda a Ásia tropical. Sem programas eficientes de controle de vetores, a taxa de infecção de seres humanos aumentou consideravelmente no continente asiático nos 40 anos subsequentes ao final da guerra. No início dos anos 1960, o vírus da dengue alcançou Cuba, muitas ilhas do Caribe, México, Estados Unidos, a maior parte da América Central, Colômbia, Equador, Peru, Paraguai, Bolívia, Argentina e Brasil. Por volta dos anos 1990, a doença se expandia em direção ao norte da China, incluindo a província de Taiwan, o sul da Austrália e praticamente todas as Ilhas do Pacífico. Na África e no Oriente Médio, surtos endêmicos foram registrados em diferentes países, como Quênia, Moçambique, Somália e Iêmen. A doença é considerada endêmica em mais de 100 países atualmente. Não apenas o número de casos tem aumentado, mas também surtos têm ocorrido em novas localidades. A ameaça de epidemias de dengue no continente europeu hoje é uma realidade. Transmissões locais foram reportadas pela primeira vez na França e na Croácia, em 2010. Em 2012, um surto de dengue ocorreu nas Ilhas Madeira, resultando em mais de 2 mil casos importados para Portugal e mais dez países europeus. A transmissão autóctone já é realidade no continente europeu. O vírus da dengue foi isolado em laboratório pela primeira em 1943, por Ren Kimurae Susumu Hotta. Esses dois cientistas estudavam amostras de sangue de pacientes acometidos pela epidemia de dengue em Nagasaki (Japão) no mesmo ano. Em 1944, Albert Sabin e Walter Schlesinger também isolaram o vírus, de forma independente. Todos os cientistas em questão haviam detectado o mesmo sorotipo viral, que hoje denominamos DEN-1 (ou DENV-1). São conhecidos quatro sorotipos do vírus que causam infecção em seres humanos (DEN-1/2/3/4 ou DENV-1/2/3/4), sendo cada um subdividido em função de diferentes genótipos. Estima-se que os quatro sorotipos surgiram a partir de um vírus símio ancestral comum, há aproximadamente mil anos. Os quatro sorotipos possivelmente emergiram entre seres humanos, em ciclos de transmissão urbana, há aproximadamente 500 anos. Mais recentemente, um quinto sorotipo (DEN-5 ou DENV-5) foi descrito em ciclos silvestres, na Malásia. As implicações de saúde pública deste quinto sorotipo ainda são incertas, pois, aparentemente, sua circulação predomina entre primatas não humanos, em Bornéu. Lembrete Chamamos sorotipos, pois, em função de características distintas nas mesmas proteínas superfície, cada um é capaz de gerar uma resposta humoral específica, em resposta à infecção; logo, cada um interage diferentemente com anticorpos produzidos pelo organismo. 64 Unidade I A) 1970 B) 2006 Figura 33 – Distribuição geográfica dos sorotipos do vírus da dengue em 1970 (A) e em 2006 (B) Fonte: Gubler (2006, p. 11). 2.2.2 Agente etiológico Tal como o vírus da febre amarela, o vírus da dengue é um arbovírus da família Flaviviridae. Trata-se de uma partícula esférica envelopada, de cerca de 40-50 nm de diâmetro. Seu filamento único de RNA polaridade positiva, com aproximadamente 11 kb, possui uma única janela aberta de leitura e codifica para três proteínas estruturais – glicoproteínas do capsídeo (C), membrana (M) e envelope (E) – 65 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR e sete proteínas não estruturais (NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B e NS5). A informação é traduzida como uma poliproteína, posteriormente processada por clivagem enzimática. Propriedades biológicas importantes dos vírus da dengue estão associadas à glicoproteína E, incluindo ligação ao receptor, hemaglutinação de eritrócitos e indução da produção de anticorpos neutralizantes. Cada sorotipo compartilha aproximadamente 65% do genoma, o que é próximo à semelhança genética do vírus do Nilo Ocidental e o vírus da encefalite japonesa. Apesar dessas diferenças, cada sorotipo produz sintomas praticamente idênticos em seres humanos e circula nos mesmos nichos ecológicos. A) B) C) Proteína E Proteína C Proteína M Figura 34 – Micrografia eletrônica e esquematização do vírus da dengue. O vírus da dengue é uma partícula esférica envelopada, de cerca de 40-50 nm de diâmetro. (A) Micrografia eletrônica. (B) Esquematização de sua estrutura. (C) Ênfase para as glicoproteínas estruturais do envelope (E), capsídeo (C) e membrana (M) Fonte: A) Guzman et al. (2010, p. 1835). B e C) Disponível em: https://bit.ly/37QKZtC. Acesso em: 11 ago. 2021. NS2B NS2A NS4B 5’ UTR 3’ UTR NS4A NS5NS3NS1EMC Figura 35 – O genoma do vírus da dengue. Uma única janela aberta de leitura codifica para três proteínas estruturais – glicoproteínas do capsídeo (C), membrana (M) e envelope (E) – e sete proteínas não estruturais (NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B e NS5) Disponível em: https://bit.ly/3iSXXxr. Acesso em: 11 ago. 2021. https://bit.ly/37QKZtC https://bit.ly/3iSXXxr 66 Unidade I O reconhecimento do vírus pelas células-alvo depende da interação entre as proteínas da superfície viral e componentes da membrana plasmática celular. A suscetibilidade de tecidos do hospedeiro aos vírus é intimamente dependente da abundância e da distribuição destes receptores virais. Em geral, a ligação se dá de forma não específica, aumentando a concentração de partículas virais ligadas à superfície da célula e desencadeando eventos de endocitose mediada por clatrina e dinamina. Apesar dos esforços em determinar um ligante específico para o vírus da dengue, este receptor ainda não foi caracterizado. Tal como descrito para o vírus da febre amarela, diferentes moléculas candidatas são possíveis, como cadeias de heparam sulfato em proteoglicanos de superfície, lectinas, moléculas de adesão (em células dendríticas), receptores de manose (em macrófagos), receptores de lipopolissacarídeo (CD14) e as proteínas do choque térmico (heat shock proteins) 70 e 90. Isso sugere que o vírus da dengue possivelmente não emprega uma única estratégia receptor-específica para sua entrada na célula-alvo, mas reconhece e se associa a diversas moléculas. Esse tipo de ação explica, em parte, a grande quantidade de tipos celulares suscetíveis à infecção, tanto nos hospedeiros vertebrados quanto nos mosquitos. De fato, é provável que o vírus tenha evoluído para não possuir um único alvo específico. Anticorpos neutralizantes, que reconhecem e se ligam à proteína E viral, bloqueiam eficientemente a adesão do vírus à superfície de células em cultura. No organismo, contudo, a remoção de imunocomplexos via ativação de receptores Fcγ em macrófagos aparenta ser uma rota importante para a internalização de partículas virais nestes fagócitos, evento de suma importância que contribui para a explicação dos quadros severos em infecções secundárias com outros sorotipos do vírus da dengue. Lembrete Para visão geral do ciclo replicativo de um flavivírus em uma célula infectada, reveja a Figura 22. Uma vez mediada sua adesão à superfície celular, a internalização da partícula viral se dá por endocitose. Uma mudança conformacional da glicoproteína E ocorre em pH acídico, o que facilita a fusão do envelope viral com a membrana do endossomo, liberando assim o nucleocapsídeo para o citoplasma. Após a desestruturação do capsídeo, o genoma viral é liberado, podendo ser traduzido prontamente. 2.2.3 Aspectos epidemiológicos A incidência da dengue cresceu dramaticamente em todo o mundo nas últimas décadas. A grande maioria dos casos é assintomática ou leve e autogerida e, portanto, o número real de casos de dengue é subnotificado. Muitos casos também são diagnosticados erroneamente como outras doenças febris. 67 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Uma estimativa por modelagem indica 390 milhões de infecções pelo vírus da dengue por ano (com intervalo de confiança de 95% de 284 a 528 milhões), dos quais 96 milhões (67 a 136 milhões) se manifestam clinicamente (com qualquer gravidade da doença). Outro estudo sobre a prevalência da dengue estima que 3,9 bilhões de pessoas correm o risco de infecção pelo vírus da dengue. Apesar do risco de infecção existente em 129 países, 70% da carga real está na Ásia. O número de casos de dengue notificados à OMS aumentou mais de oito vezes nas últimas duas décadas, de 505.430 casos em 2000, para mais de 2,4 milhões em 2010 e 4,2 milhões em 2019. Mortes notificadas entre os anos de 2000 e 2015 aumentaram de 960 para 4.032. Os picos epidêmicos têm sido cada vez maiores, em períodos que se repetem a cada 3-5 anos, quase de maneira regular. No Brasil, a primeira epidemia documentada clínica e laboratorialmente ocorreu em 1981-1982, em Boa Vista (RR), causada pelos sorotipos 1 e 4. Em 1986, ocorreram epidemias atingindo o Rio de Janeiro e algumas capitais da região Nordeste. Desde então, a dengue vem ocorrendo no Brasil de forma continuada, intercalando-se com a ocorrência de epidemias, geralmente associadas com a introdução de novos sorotipos em áreas anteriormente indenes e/ou alteração do sorotipo predominante. Na epidemia de 1986, identificou-se a ocorrência da circulação do sorotipo DENV-1, inicialmente no estado do Rio de Janeiro, disseminando-se, a seguir, para outros seis estados até 1990. Nesse ano, foi identificada a circulação de um novo sorotipo, o DENV-2, também no estado do Rio de Janeiro. Durante a década de 1990, ocorreu um aumento significativo da incidência, reflexo da ampladispersão do Aedes aegypti no território nacional. A presença do vetor, associada à mobilidade da população, levou à disseminação dos sorotipos DENV-1 e DENV-2 para 20 dos 27 estados do país. Entre os anos de 1990 e 2000, várias epidemias foram registradas, sobretudo nos grandes centros urbanos das regiões Sudeste e Nordeste do Brasil, responsáveis pela maior parte dos casos notificados. As regiões Centro-Oeste e Norte foram acometidas mais tardiamente, com epidemias registradas a partir da segunda metade da década de 1990. A circulação do sorotipo DENV-3 do vírus foi identificada, pela primeira vez, em dezembro de 2000, também no estado do Rio de Janeiro e, posteriormente, no estado de Roraima, em novembro de 2001. Em 2002, foi observada a maior incidência da doença, quando foram confirmados cerca de 697 mil casos, refletindo a introdução do sorotipo DENV-3. Essa epidemia levou a uma rápida dispersão do sorotipo DENV-3 para outros estados, sendo que, em 2004, 23 dos 27 estados do país já apresentavam a circulação simultânea dos sorotipos DENV-1, DENV-2 e DENV-3 do vírus da dengue. No Brasil, os adultos jovens foram os mais atingidos pela doença desde a introdução do vírus. No entanto, a partir de 2006, alguns estados apresentaram a recirculação do sorotipo DENV-2 após alguns anos de predomínio do sorotipo DENV-3. Esse cenário levou a um aumento no número de casos, de formas graves e de hospitalizações em crianças, principalmente no Nordeste do país. Mesmo em municípios com menor população, mais de 25% dos pacientes internados por dengue eram crianças, o que ressalta que todo o país vem sofrendo, de maneira semelhante, essas alterações no perfil da doença. 68 Unidade I Analisando-se a distribuição geográfica da incidência de casos prováveis acumulados de dengue no período de 2003-2019, observa-se que os municípios das regiões Centro-Oeste e Sudeste concentram o maior número de casos. No entanto, os casos de dengue estão distribuídos em todo o território nacional, com menor incidência nos municípios da região Sul. No ano de 2020, até a semana epidemiológica 53 foram notificados 987.173 casos prováveis de dengue no país (taxa de incidência de 469,8 casos por 100 mil habitantes). Nesse período, a região Centro-Oeste apresentou a maior incidência com 1.212,1 casos/100 mil habitantes, seguida das regiões Sul (940,0 casos/100 mil habitantes), Sudeste (379,4 casos/100 mil habitantes), Nordeste (263,8 casos/100 mil habitantes) e Norte (119,5 casos/100 mil habitantes). No período de janeiro a junho (semanas epidemiológicas 1 a 26), ocorreram 89,8% dos casos prováveis de dengue (886.654), com taxa de incidência de 421,9 casos/100 mil habitantes. Nesse cenário, destacam-se os estados do Paraná, Mato Grosso do Sul, Distrito Federal, Mato Grosso, Espírito Santo e Goiás (lado esquerdo da figura a seguir). De julho a dezembro (semanas epidemiológicas 27 a 53), foram notificados 10,2% dos casos prováveis no país (100.519 casos prováveis), correspondendo a uma taxa de incidência de 47,8 casos/100 mil habitantes. As unidades da federação que apresentaram a taxa de incidência acima de 100 casos/100 mil habitantes foram o Distrito Federal e Goiás (lado direito da figura). Sem dados 0,01 - 50,00 50,01 - 100,00 100,01 - 300,00 300,01 - 500,00 500,01 - 22.770,98 Tx. incidência dengue SE 1 a 26 Sem dados 0,01 - 50,00 50,01 - 100,00 100,01 - 300,00 300,01 - 500,00 500,01 - 3.711,48 Tx. incidência dengue SE 27 a 53 Figura 36 – Distribuição da taxa de incidência de dengue no Brasil em 2020. Lado esquerdo: período de janeiro a junho (semanas epidemiológicas 1 a 26). Lado direito: período de julho a dezembro (semanas epidemiológicas 27 a 53) Fonte: Brasil (2021, p. 3). O homem pode adquirir o vírus da dengue por via vetorial, vertical ou transfusional. A principal forma é a vetorial, que ocorre pela picada de fêmeas de Aedes aegypti infectadas, no ciclo humano-vetor-humano. Na natureza, esses vírus são mantidos entre mosquitos, principalmente por intermédio da transmissão transovariana. Existem registros de transmissão vertical em seres humanos (gestante-feto), contudo os relatos dessa via de transmissão são raros. A relevância da via transfusional ainda necessita ser avaliada. 69 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Na Ásia, a principal espécie envolvida é o Aedes albopictus, conhecido como tigre asiático. A introdução do Aedes albopictus em território europeu, associado a mudanças climáticas, favoreceu a sua expansão entre diversos países do Velho Mundo, já tendo sido reportada transmissão autóctone do vírus da dengue por lá. Embora esteja presente nas Américas, até o momento, não foi associado à transmissão de dengue nessa região. Apesar disso, a espécie não pode ser desconsiderada pelos programas de controle, por demonstrada competência vetorial e por poder ser encontrado no peridomicílio e em ambientes naturais ou modificados. 2.2.4 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas Após a ingestão de sangue contaminado com vírus da dengue, um período de incubação extrínseco de aproximadamente 10 dias inicia-se nas fêmeas dos mosquitos Aedes. Esse prazo sofre influência da temperatura externa elevada, podendo ser encurtado. Ao final dessa etapa, partículas virais são encontradas nas glândulas salivares dos mosquitos, sendo inoculadas no corpo humano junto ao repasto. Na pele, partículas virais podem infectar diferentes sentinelas do sistema imune, como células dendríticas, células de Langerhans, macrófagos e mastócitos. Algumas dessas, como macrófagos e células dendríticas, desencadeiam respostas inatas antivirais importantes. A migração de células dendríticas para linfonodos próximos caracteriza o evento de iniciação da resposta imune adaptativa ao vírus da dengue, onde ocorre a apresentação de antígenos a células T. No entanto, células dendríticas infectadas que migram até linfonodos podem agir como verdadeiros “cavalos de Troia”, favorecendo a disseminação do vírus a outras células igualmente suscetíveis. Nos linfonodos ocorre multiplicação silenciosa do vírus, em um período de incubação intrínseco que pode variar de quatro a sete dias (podendo se estender a 10, em certos casos). Com a liberação das partículas virais, há viremia e início da febre, aproximadamente 24 horas depois. O espectro clínico da dengue é amplo, variando desde infecções assintomáticas até quadros hemorrágicos graves e fatais. Clinicamente, a dengue é definida como uma doença febril aguda, sistêmica e dinâmica, embora infecções assintomáticas também ocorram e constituam a maioria dos casos. Após a picada do mosquito e o período de incubação, sintomas semelhantes à síndrome gripal aparecem, tais como febre, náusea, dores musculares e nas articulações, cefaleia e dor retro-orbital. Casos de febre dengue sem grandes complicações normalmente são autolimitados. Em alguns casos, a febre progride, manifestam-se rashs cutâneos e sangramento de mucosas, com petéquias e equimoses evidentes. Embora o vírus da dengue infecte células endoteliais em cultura, avaliações de tecidos post-mortem não identificaram sua presença nessas células, tampouco em lesões na pele em sítios distais do ponto de infecção. Isso sugere que as complicações vasculares do quadro hemorrágico são, primariamente, consequências da própria resposta imunológica. 70 Unidade I Observação Na fase aguda, a febre (geralmente, acima de 38 ºC) é de início abrupto e com duração de dois a sete dias, associada a cefaleia, astenia, mialgia, artralgia e dor retro-orbitária. Anorexia, náuseas, vômitos e diarreia também podem se fazer presentes. A) 294 milhões 96 milhões FDH e/ou SCD Febre dengue Casos assintomáticos e/ou não reportados B) -5-14 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Picada do mosquito Permeabilidade vascular Período de incubação Ativação da imunidade adaptativa Risco de choque e/ou hemorragia Febre Viremia Dias Célula T IgM IgG Figura 37 – Perfil de distribuição dos casos e evoluçãotemporal da resposta imune contra o vírus da dengue. FDH: febre dengue hemorrágica; SCD: síndrome do choque associado à dengue Disponível em: https://bit.ly/3CTIB3K. Acesso em: 11 ago. 2021. Na figura anterior, vemos, em (A), que o número de casos assintomáticos representa a maioria das infecções pelo vírus da dengue todos os anos. As infecções clinicamente aparentes estão presentes em aproximadamente 25% dos casos e podem variar desde formas oligossintomáticas a formas graves, podendo levar o indivíduo a óbito. https://bit.ly/3CTIB3K 71 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Em (B), nota-se que a infecção se inicia com a inoculação do vírus, junto à saliva do mosquito. Após um período de quatro a sete dias, o quadro febril pode se manifestar. O pico da viremia correlaciona-se com a febre alta e pode coincidir com o início da produção de IgM e IgG, que promovem a neutralização do vírus. Quando a viremia decai, alguns pacientes sofrem com quadros hemorrágicos e/ou choque, possivelmente como consequência de resposta imuno-mediada. Uma redução drástica da quantidade de plaquetas (trombocitopenia ou plaquetopenia) ocorre na fase aguda do quadro febril. A maioria dos pacientes se recupera após a defervescência; contudo, é justamente nesse momento que uma minoria apresenta complicações severas, potencialmente fatais. O quadro clínico grave, conhecido como febre dengue hemorrágica (FDH) e síndrome do choque associado à dengue (SCD), caracterizada por intenso extravasamento de plasma e, ocasionalmente, franca hemorragia, falência múltipla dos órgãos e/ou choque. Entre os principais sinais de alarme, assim chamados por sinalizarem o extravasamento de plasma e/ou hemorragias que podem levar o paciente a choque grave e óbito, destacam-se: • dor abdominal intensa (referida ou à palpação) e contínua; • vômitos persistentes; • acúmulo de líquidos (ascite, derrame pleural, derrame pericárdico); • hipotensão postural e/ou lipotimia; • letargia e/ou irritabilidade; • hepatomegalia maior do que 2 cm abaixo do rebordo costal; • sangramento de mucosa; • aumento progressivo do hematócrito. Observação A fase crítica tem início com o declínio da febre, entre o 3º e o 7º dia do início da doença. Os sinais de alarme, quando presentes, ocorrem nessa fase. 72 Unidade I Dias de doença 1 2 40º Desidratação Hematócrito Viremia IgM IgM IgG IgG Plaquetas Comprometimento de órgãos Reabsorção sobrecarga de fluidos 3 4 5 6 7 8 9 10 20 40 60 80 Temperatura Potenciais problemas clínicos Mudanças laboratoriais Virologia Sorologia Infecção primária Infecção secundária Evolução da dengue Fase de recuperaçãoFebril Crítica Choque sangramento Figura 38 – Evolução clínica e laboratorial da dengue Fonte: Brasil (2016, p. 31). Fatores de risco individuais podem determinar a gravidade da doença, a exemplo da idade, da etnia e de doenças associadas, como asma brônquica, diabetes mellitus, anemia falciforme, hipertensão, além de infecções prévias por outros sorotipos. Crianças mais novas podem ser menos competentes que os adultos para compensar o extravasamento capilar e, consequentemente, possuem maior risco de evoluir para o choque. Uma fase de recuperação ocorre quando uma reabsorção gradual do fluido que havia extravasado para o compartimento extravascular se dá nas 48-72 horas seguintes à fase crítica. A exposição prévia a um determinado sorotipo heterólogo (outro sorotipo do vírus da dengue) altera o curso da infecção, de tal forma que a viremia atinge níveis mais elevados, e há risco potencial de desenvolver FDH e/ou SCD. Esse risco aumentado diante de uma infecção secundária heteróloga é, possivelmente, resultado da resposta imune desencadeada por reatividade cruzada a anticorpos preexistentes. 73 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Teoriza-se que a ligação desses anticorpos ao novo sorotipo, além de não neutralizar o patógeno, favorece a infecção de fagócitos, pois imunocomplexos são reconhecidos por essas células via ligação a receptores Fcγ. Com internalização facilitada, os vírus evadem o vacúolo endocítico e replicam-se no citoplasma. Assim, a quantidade de partículas virais aumenta rapidamente, explicando o porquê do pico da viremia decorrer mais precocemente em comparação à infecção primária. Em consequência, há intensificação da resposta imune, com liberação exacerbada de citocinas, promovendo aumento da permeabilidade vascular e coagulopatia. Mastócitos também estão envolvidos na patogênese da febre hemorrágica. Quando a degranulação de mastócitos ocorre, proteases e mediadores pró-inflamatórios – como leucotrienos, fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e histamina – são liberados, aumentando a permeabilidade capilar e favorecendo o extravasamento de plasma. A formação de imunocomplexos também ativa a via clássica do complemento. A sinalização mediada pelos fragmentos C3a e C5a promove aumento da permeabilidade vascular. Embora a ativação de linfócitos NK seja importante para a destruição de células infectadas, a presença de anticorpos heterólogos pode intensificar a citotoxicidade mediada por células dependente de anticorpos, favorecendo dano tissular. -5-14 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Picada do mosquito Permeabilidade vascular Período de incubação Ativação da memória imunológica Risco de choque e/ou hemorragia Febre Viremia Células T Dias IgM IgG Figura 39 – Evolução temporal da resposta imune contra o vírus da dengue diante de infecção secundária heteróloga. Durante uma infecção secundária por DENV heterólogo, o período da viremia é mais curto, provavelmente em função de reatividade cruzada devido a anticorpos preexistentes. Células T de memória também apresentam reatividade cruzada, desencadeando uma resposta mais precoce e potencialmente mais intensa, quando comparada à infecção primária. Em função da memória imunológica e da resposta exacerbada na infecção secundária heteróloga, o risco de um quadro clínico grave é maior nesses pacientes. O aumento da permeabilidade vascular, uma característica marcante da dengue, em geral se torna evidente após a defervescência. Setas indicam o deslocamento da curva da viremia em comparação ao decurso da infecção primária Disponível em: https://bit.ly/3CTIB3K. Acesso em: 11 ago. 2021. https://bit.ly/3CTIB3K 74 Unidade I Infecção secundária homólogaInfecção primária Infecção secundária heteróloga Infecção limitada Grânulos intracelulares Células FcR+ infectadas Grânulos extracelulares APC infectada Células NK Sorotipo 2 Sorotipo 1 Sorotipo 1 Célula dendrítica Célula T CD4+ Célula T CD8+ TCR TCR MHC IIMHC I FcR Anticorpos neutralizantes Anticorpos promovem a opsonização do vírus Destruição de células infectadas por DENV, via reconhecimento de anticorpos ligados a antígenos virais por células NK Degranulação favorecida via reconhecimento de imunocomplexos Replicação viral é potencializada Degranulação, citocinas, proteases etc. Célula B específica para o sorotipo 1 Seleção de células T e B específicas para o sorotipo 1 Anticorpos preexistentes Liberação de grânulos citotóxicos, citocinas etc. Citocinas são produzidas pelas células infectadas Infecção intensificada dependente de anticorpos Ativação de mastócitos intensificada por anticorpos, levando a aumento da permeabilidade vascular Citotoxidade mediada por células dependente de anticorpos Figura 40 – Efeitos mediados por anticorpos em infecções decorrentes do vírus da dengue. Anticorpos produzidos em infecção prévia a determinado sorotipo do vírus da dengue são capazes de interagir com vários tipos de células. Diferentes teorias são propostas para como essas moléculas contribuem para um quadro clínico mais grave, em segunda infecção heteróloga de DENV. APC: célula apresentadora de antígeno; TCR: receptor da célula T Disponível em: https://bit.ly/3iO0Gbn. Acesso em: 11 ago 2021. 2.2.5 Diagnóstico laboratorial O hematócrito, a contagem deplaquetas e a dosagem de albumina auxiliam na avaliação e no monitoramento dos pacientes com suspeita ou diagnóstico confirmado de dengue, especialmente os que apresentarem sinais de alarme ou gravidade. Entretanto, esses exames não são específicos e a confirmação laboratorial da infecção por dengue é crucial, pois o amplo espectro de apresentações clínicas, variando de doença febril leve a várias síndromes graves, pode dificultar o diagnóstico preciso. Entre os métodos disponíveis para o diagnóstico da dengue, o isolamento do vírus fornece o resultado do teste mais específico. No entanto, instalações que podem oferecer suporte à cultura viral nem sempre estão disponíveis. A detecção do genoma viral ou dos antígenos virais também fornece evidências de infecção. Em uma primeira exposição ao vírus da dengue, é fundamental que a amostra seja obtida até o 5º dia do início dos sintomas, pois ocorre queda progressiva da viremia ao longo dos dias (rever Figura 37). https://bit.ly/3iO0Gbn 75 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR A linhagem celular C6/36 de Aedes albopictus é o método de escolha para o isolamento de DENV, embora outras linhagens celulares também possam ser usadas (como Vero, LLC-MK2 e BHK21). O soro coletado de casos suspeitos de dengue nos primeiros 3-5 dias da febre (fase virêmica) pode ser usado para o isolamento do vírus. Após um período de incubação, que permite a replicação do vírus, a identificação viral é realizada usando anticorpos monoclonais específicos para dengue em imunofluorescência ou ensaios de PCR (como RT-PCR ou qPCR). O soro é frequentemente usado para isolamento do vírus, mas plasma, leucócitos, sangue total e tecidos obtidos na autópsia também podem ser usados. Para amostras coletadas após o 5º dia do início dos sintomas, a presença de anticorpos – sobretudo da classe IgM – é o padrão para a confirmação sorológica de uma infecção por dengue. A presença de IgM anti-dengue no soro coletado de um caso suspeito sugere uma provável infecção por dengue. Embora alguns pacientes apresentem níveis detectáveis de IgM já nos primeiros dias da doença, mais de 90% encontram-se positivos no 7º dia após o aparecimento dos primeiros sintomas. Os níveis de IgM aumentam rapidamente e atingem seu pico por volta de duas semanas, permanecendo detectáveis por dois a três meses, o que faz desses anticorpos indicadores de infecções primárias. Testes imunoenzimáticos (ELISA) são muito utilizados para o diagnóstico da dengue, devido à praticidade, especificidade e sensibilidade, e permitem a detecção tanto de anticorpos da classe IgM e IgG quanto de antígenos NS1 específicos do vírus da dengue (presentes no soro de indivíduos infectados até o 5º dia do aparecimento dos sintomas). Os níveis de IgM na resposta secundária são consideravelmente mais baixos do que na resposta primária. A relação entre os títulos de IgM e IgG e a especificidade dos anticorpos pode ser, portanto, usada na caracterização de respostas primárias e secundárias. Dada a possibilidade de reação cruzada entre dengue e outros flavivírus (como Zika) por meio da sorologia IgM, sugere-se testar as amostras em paralelo para as doenças que co-circulem em uma dada região. Por exemplo, um resultado positivo para IgM contra a dengue na ausência de IgM contra Zika é presuntivo de infecção pelo vírus da dengue. Entretanto, um resultado positivo para ambas as doenças poderia ocorrer, sendo inconclusiva a confirmação do agente etiológico. Embora o paciente possa estar infectado pelos dois vírus simultaneamente, isso é improvável e raramente reportado na literatura. Um evento de reação cruzada pela existência de anticorpos IgM menos específicos seria mais plausível. Por essa razão, os resultados também devem ser analisados considerando-se as características clínicas e epidemiológicas do caso. A existência de testes rápidos imunocromatográficos facilita a triagem em áreas endêmicas mais remotas e de baixa assistência em saúde, contudo o desafio da reatividade cruzada a outros flavivírus deve ser igualmente considerado. Além disso, esses testes apresentam baixa sensibilidade, portanto um resultado negativo pode ser falso. Assim, seu emprego deve se dar com prudência, e não em substituição a abordagens mais sensíveis e precisas. O ensaio de inibição da hemaglutinação era utilizado para classificar a resposta imune das infecções por dengue, em infecções primárias ou secundárias. No entanto, a técnica tem limitações, e ainda na década de 1980, foi substituída pela pesquisa de anticorpos IgG (ELISA). Ao contrário do ELISA de captura de IgM, capaz de detectar anticorpos já partir do 5º dia da doença, os anticorpos detectados pela fixação do complemento aparecem mais tardiamente, entre o 7º e 14º dias após o início dos 76 Unidade I sintomas e persistem por períodos curtos, não sendo indicados como marcadores de infecção recente. Por ter uma baixa sensibilidade, essa técnica também foi substituída por outras metodologias. Muitos ensaios de RT-PCR para dengue têm como alvo diferentes genes e usam procedimentos de amplificação distintos. Os testes de amplificação de ácidos nucleicos mais comumente usados baseiam-se em ensaios de RT-PCR, Nested-RT-PCR ou RT-PCR multiplex. Observação RT-PCR: uma etapa inicial de transcrição reversa gera um DNA complementar (cDNA) ao RNA viral; em seguida, uma reação em cadeia da polimerase é conduzida empregando-se um par de iniciadores (primers) específicos para o vírus da dengue. A reação de Nested-RT-PCR envolve uma etapa inicial de transcrição reversa, seguida de amplificação com iniciadores (primers) que possuem como alvo uma região conservada do genoma do vírus. Uma segunda etapa de amplificação é então conduzida, específica para o sorotipo. Os produtos dessas reações são separados por eletroforese em gel de agarose, o que permite a diferenciação dos sorotipos virais com base no tamanho dos fragmentos obtidos. Na abordagem RT-PCR multiplex, diferentemente do Nested-RT-PCR, os primers específicos para cada sorotipo do vírus são empregados todos na mesma reação. Adaptações desses métodos podem ser conduzidas em equipamentos de PCR em tempo real, com emprego de sondas fluorescentes na reação. 2.2.6 Tratamento Não existe tratamento antiviral específico para a dengue. Embora a doença possa apresentar manifestações clínicas complexas, o tratamento baseia-se principalmente na reposição volêmica adequada, levando-se em consideração o estadiamento da doença. O reconhecimento precoce de sinais de alarme é crítico para prover a assistência necessária, evitando-se a evolução a um quadro mais grave ou óbito. Em função da plaquetopenia característica e do risco de sangramento, devem ser evitados medicamentos que contenham em sua fórmula ácido acetilsalicílico ou ibuprofeno. O tratamento sintomático deve ser feito com dipirona ou paracetamol. O prurido intenso, desencadeado pelo exantema em pacientes com maior sensibilidade, pode ser aliviado por soluções caseiras à base de amido (“papa de maisena”, uso tópico), pasta d’água ou, em último caso, por anti-histamínicos (preferencialmente, loratadina, cetirizina ou fexofenadina). Na criança, recomenda-se apenas o banho frio para alívio do prurido. O choque com disfunção miocárdica pode necessitar de inotrópicos (dopamina, dobutamina ou milrinona). 77 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR A transfusão de concentrado de plaquetas deve ser realizada somente em caso de sangramento que comprometa a hemodinâmica, devendo-se utilizar uma unidade de concentrado de plaquetas para cada 10 kg, a cada 8 ou 12 horas. Conduta conservadora deve ser aplicada em sangramentos leves de mucosa ou de pele, como uso de compressas frias, medicamentos protetores da mucosa gástrica e repouso. Os pacientes com contagem de plaquetas abaixo de 50.000 células/mm3 não deverão fazer uso de quaisquer medicações de administração intramuscular. Pacientes cardiopatas em uso profilático de derivados do ácido acetilsalicílico ou outrosanti-agregantes plaquetários devem ser orientados a suspender suas medicações apenas se apresentarem plaquetopenia acentuada (< 50.000 células/mm3) ou fenômenos hemorrágicos de grande magnitude. A reintrodução desses medicamentos poderá ser efetuada quando da normalização das plaquetas. 2.2.7 Imunização Uma vez que haja infecção, a imunidade adquirida é permanente para um mesmo sorotipo (homóloga). A imunidade cruzada (heteróloga) persiste temporariamente no indivíduo, ou seja, quando induzida por um sorotipo, é apenas parcialmente protetora contra outros sorotipos e tende a desaparecer. Lembrete A existência de anticorpos contra um determinado sorotipo do vírus da dengue altera o curso da uma infecção secundária por outro sorotipo do vírus, de tal forma que a viremia atinge níveis mais elevados e há risco potencial de desenvolver FDH e/ou SCD. Reveja o tópico 2.2.4. Em consequência a estratégias de controle do vetor falhas, a disseminação contínua e crescente da dengue renovou o interesse no desenvolvimento de vacinas contra a doença. Uma vacina tetravalente segura, eficaz e acessível para a dengue é prioridade em saúde pública global. Há muitas décadas, várias estão em desenvolvimento. No entanto, a complexa patologia da doença, a necessidade de controlar quatro sorotipos de vírus simultaneamente e a limitação de investimentos têm impedido o progresso da maioria delas em velocidade desejável. Algumas vacinas contra DENV são baseadas em vírus quiméricos, que geralmente consistem em uma estrutura viral que contém proteínas não estruturais de um vírus e proteínas estruturais de outro. Um exemplo é a Dengvaxia (Sanofi Pasteur), uma vacina tetravalente que consiste em todas as proteínas não estruturais – além da proteína do capsídeo – da cepa vacinal de febre amarela (vírus 17D atenuado), associadas a duas proteínas estruturais – E e prM – de cada um dos quatro sorotipos de DENV. Essa construção se deu para que as taxas de replicação de cada sorotipo fossem semelhantes, utilizando a mesma polimerase do vírus vacinal da febre amarela. No entanto, isso demanda que a resposta imune contra epítopos das proteínas não estruturais (do vírus 17D vacinal da febre amarela) também seja reativa contra os sorotipos de DENV. Especificamente, 78 Unidade I células T CD4+ e T CD8+ com reatividade a alguns epítopos do vírus da febre amarela 17D podem ser necessárias para combate a células infectadas por DENV. O uso da Dengvaxia é aprovado em muitos países, incluindo o Brasil, e é indicada para indivíduos de 9 anos ou mais que vivem em áreas endêmicas para dengue. Nessa população, a vacina tem demonstrado prevenção de 93% de casos severos e redução 80% de hospitalizações causadas pela doença durante os 25 meses de estudos clínicos de larga escala conduzidos em 10 países da América Latina e Ásia, onde a dengue é muito difundida. Em 2018, as informações de prescrição foram atualizadas, alertando-se que indivíduos não infectados pela dengue previamente possuíam risco aumentado de hospitalização se vacinados. Assim, o emprego dessa vacina é recomendado apenas àqueles que já foram expostos a um sorotipo de DENV alguma vez na vida, protegendo-os contra futuras infecções por sorotipos heterólogos do mesmo vírus. Observação Em indivíduos com infecção prévia por dengue, a vacina demonstrou eficácia de cerca de 80% na redução de hospitalizações e na redução de casos graves ao longo de seis anos de acompanhamento. Outra vacina tetravalente quimérica que está atualmente em teste clínico, TAK-003 (Takeda Pharmaceutical Company), é composta de uma estrutura derivada de DENV-2 e, portanto, não requer respostas de reatividade cruzada para induzir imunidade protetora aos quatro sorotipos de DENV. Diversos testes clínicos de fase 1 e 2 mostraram que duas doses de TAK-003 são imunogênicas contra todos os quatro sorotipos da dengue em adultos e crianças, independentemente da exposição anterior à dengue. Um estudo de fase 3 recente (2020) mostrou que a TAK-003 tem um perfil de segurança aceitável em crianças de 4 a 16 anos, sendo eficaz na prevenção da doença sintomática tanto em indivíduos nunca expostos ao vírus quanto naqueles previamente expostos. A eficácia variou em relação aos sorotipos individuais, com eficácia geral de 66% em indivíduos que não tinham dengue e 76% naqueles que já haviam sido expostos anteriormente. Além disso, a TAK-003 reduziu o número de indivíduos hospitalizados por dengue em 90%. Esses dados representam um grande passo no desenvolvimento de uma vacina eficaz e segura contra a dengue para uso em pessoas de todas as idades, independentemente da exposição anterior a esta doença no momento da vacinação. 2.3 Chikungunya 2.3.1 Breve histórico A febre chikungunya, uma doença arboviral causada pelo vírus chikungunya (CHIKV) e transmitida por mosquitos, foi reconhecida pela primeira vez de forma epidêmica na África Oriental em 1952– 1953. A doença foi descrita por Robinson e Lumsden, em 1955, na sequência de um surto no Planalto 79 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Makonde, ao longo da fronteira entre Tanzânia e Moçambique. Entre os anos 1960 e 1980, o vírus foi repetidamente isolado em vários países do sul da África, bem como no Senegal, Nigéria, na África Ocidental e na Ásia. “Chikungunya” é uma palavra em swahili (um dos idiomas da Tanzânia) que significa “aqueles que se dobram”, e se refere à postura contorcida de pacientes infectados que sofrem de fortes dores nas articulações. Durante os últimos 50 anos, numerosas reemergências de CHIKV foram documentadas na África e na Ásia, com intervalos irregulares de 2 a 20 anos entre os surtos. A ausência de vigilância sorológica significa que o número de indivíduos infectados durante esses surtos só pode ser estimado. Em 2004, o CHIKV surgiu no Quênia e se espalhou para Camarões, onde 5 mil casos foram relatados. Em 2005–2006, o surto se espalhou para outras ilhas do Oceano Índico, incluindo La Réunion; esta foi a primeira vez que o CHIKV infectou um país ocidental. La Réunion, que faz parte da França, é uma ilha no Oceano Índico com uma população de aproximadamente 785 mil; surpreendentemente, cerca de 300 mil casos de infecções por CHIKV e 237 mortes resultantes foram relatados. A análise genética viral apoiou a ligação entre as infecções em La Réunion e o surto no Quênia em 2004. A epidemia também se espalhou para a Índia, onde se estima que mais de 1,5 milhão de pessoas foram infectadas, e foi posteriormente identificada na Europa e nos Estados Unidos, acredita-se que tenha sido importada por viajantes infectados que retornavam de áreas com altas taxas de incidência. Entre julho e setembro de 2007, o vírus causou o primeiro surto epidêmico autóctone no nordeste da Itália, com mais de 200 infecções humanas, todas relacionadas ao mesmo caso inicial. Nas Américas, em outubro de 2013, teve início uma grande epidemia de chikungunya em diversas ilhas do Caribe. No Brasil, a transmissão autóctone foi confirmada no segundo semestre de 2014, primeiramente nos estados do Amapá e da Bahia. Atualmente, todos os estados do País registraram ocorrência de casos autóctones. Em função da alta densidade do vetor, da presença de indivíduos suscetíveis e da intensa circulação de pessoas em áreas endêmicas há a possibilidade de epidemias em todas as regiões do Brasil. A febre chikungunya costumava ser vista como uma doença reumática relativamente benigna e autolimitada. No entanto, um espectro consideravelmente mais complexo de manifestações atípicas e graves, menos comuns, é agora reconhecido em subgrupos de pacientes, sendo a doença frequentemente complicada por comorbidades e coinfecções. 2.3.2 Agente etiológico O CHIKV é um membro da família Togaviridae, gênero Alphavirus, que compreende vírus de RNA de fita simples polaridade positiva, envelopados. Os alfavírus têm um genoma com aproximadamente 11,5 kb de comprimento que codifica quatro proteínas não estruturais (nsP1, nsP2, nsP3 ensP4) e cinco proteínas estruturais: do capsídeo (C) e do envelope (E1, E2, E3 e 6K). E2 se liga a elementos de superfície celular (como cadeias de glicosaminoglicanos em proteoglicanos, e outras estruturas mais, ainda não 80 Unidade I completamente elucidadas) para iniciar a entrada na célula por meio de endocitose. A molécula E1 contém um peptídeo de fusão, que quando exposto a pH baixo, no interior do endossomo, inicia a liberação do nucleocapsídeo para o citoplasma da célula infectada. O gênero Alphavirus contém aproximadamente 30 membros, que provavelmente divergiram há alguns milhares de anos. Alguns desses não são patogênicos para seres humanos, enquanto outros são altamente infecciosos, com doenças clínicas associadas variando de quadros leves a graves. Os alfavírus podem ser divididos em vírus do Novo Mundo e do Velho Mundo. Esses dois grupos desenvolveram formas distintas de interagir com seus respectivos hospedeiros e diferem em sua patogenicidade, tecido e tropismo celular, citotoxicidade e interferência com respostas imunes induzidas por vírus. Deve-se notar que a maioria das infecções alfavirais em seres humanos e em animais domesticados é considerada um “beco sem saída” – isto é, o vírus não pode ser transmitido a um novo hospedeiro. A) Estrutura do genoma B) Estrutura do vírion C) Glicoproteínas do envelope em formato de espícula Síntese da fita de RNA polaridade negativa Atividade de helicase e protease Síntese de RNA RNA polimerase dependente de RNA Glicoproteínas do envelope Poli(A)3’5’ cap Glicoproteínas E1 e E2 Capsídeo Capsídeo RNA E1 E2E3 Bicamada lipídica RNA Figura 41 – Estrutura física e do genoma do vírus chikungunya. (A) Estrutura do genoma do CHIKV, com destaque para os genes que codificam para as proteínas não estruturais (ns1-4, laranja) e estruturais (C, E1-3 e 6K, azul). (B) Estrutura da partícula viral (vírion). (C) Glicoproteínas do envelope formam espículas, conforme é possível evidenciar nesta imagem de microscopia de força atômica com esquematização computacional à direita Disponível em: https://bit.ly/3yVmtnh. Acesso em: 11 ago. 2021. https://bit.ly/3yVmtnh 81 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Vesícula revestida por clatrina Endossomo inicial (pH < 6,2) Endossomo tardio (pH < 5,3) Capsídeo externalizado para o citoplasma Dissociação do capsídeo Internalização Vesícula Vírus chikungunya Tradução Fusão Figura 42 – Ciclo replicativo de alfavírus em uma célula infectada. Partículas virais são internalizadas por endocitose, via vesículas revestidas por clatrina. Em pH ácido ocorre fusão das membranas do envelope viral e do endossomo, externalizando o nucleocapsídeo para o citoplasma. Com a dissociação do capsídeo, o RNA viral é liberado no citoplasma, podendo interagir com ribossomos para a tradução Fonte: Flint et al. (2015, p. 143). 82 Unidade I A transmissão do CHIKV ao ser humano se dá, principalmente, por meio da picada de fêmeas dos mosquitos Aedes aegypti e Aedes albopictus infectadas. Atualmente, a doença ocorre em áreas urbanas no país, tendo o Aedes aegypti contribuição dominante. Pesquisadores brasileiros evidenciaram que mosquitos silvestres coletados no estado do Rio de Janeiro (como Haemagogus leucocelaenus e Aedes terrens, espécies encontradas em grande parte das florestas do continente americano) são igualmente capazes de transmitir o vírus. Casos de transmissão vertical podem ocorrer quase que exclusivamente no intraparto de gestantes virêmicas e, muitas vezes, provoca infecção neonatal grave. Também pode acontecer transmissão por via transfusional, todavia é rara se os protocolos forem respeitados. Uma exploração completa de outros reservatórios virais zoonóticos para o CHIKV não foi realizada. Especula-se que, durante períodos interepidêmicos, um número de vertebrados aja como potenciais reservatórios, incluindo primatas não humanos, roedores e outros pequenos mamíferos. Ainda é necessário verificar se os macacos brasileiros são capazes de atuar como reservatórios do chikungunya, a exemplo do que ocorre no ciclo de transmissão silvestre da febre amarela, vírus que também é originário da África. Alguns arbovírus, como dengue, chikungunya e Zika, tornaram-se totalmente adaptados aos ciclos urbanos e não requerem mais primatas não humanos, mosquitos da mata e um ciclo silvestre para sua manutenção. No entanto, os ciclos silvestres ainda podem ter implicações importantes para infecções humanas. Eles podem atuar como refúgio para arbovírus, permitindo o ressurgimento após epidemias humanas terem passado e a imunidade na população ter diminuído. Além disso, eles podem fornecer ambientes seletivos onde novas cepas de arbovírus podem se desenvolver com aumento (ou diminuição) da virulência para as pessoas. Em laboratório, mostrou-se que o vírus chikungunya pode ser transmitido verticalmente em Aedes aegypti por meio de oocistos de um protozoário (Ascogregarina culicis) que comumente infecta o intestino de mosquitos. Como a sobrevivência desses oocistos na natureza é muito alta, quando as ascogregarinas invadem novos hospedeiros em fase larval, elas podem passar a infecção viral para o mosquito. Do ponto de vista clínico, os dois grupos de alfavírus são subdivididos em aqueles associados à encefalite (predominantemente vírus do Novo Mundo) e aqueles associados à poliartrite e erupção cutânea (predominantemente vírus do Velho Mundo). Ao contrário dos alfavírus encefalogênicos típicos, que infectam os neurônios, o CHIKV parece infectar as células do estroma do sistema nervoso central e, em particular, o revestimento do plexo coroide. 83 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Cérebro Células endoteliais e epiteliais Infecção de fibroblastos e replicação viral Mosquito Vírus Fibroblastos Pele Células endoteliais Queratinócitos Disseminação de CHIKV pela corrente sanguínea Fígado Células endoteliais Músculo Células satélites e fibroblastos Articulações Fibroblastos Órgãos linfoides Células do estroma, macrófagos e células dendríticas (?) Figura 43 – Disseminação do vírus chikungunya no corpo humano Disponível em: https://bit.ly/3mnCChZ. Acesso em: 11 ago. 2021. Após a introdução do vírus junto à saliva do mosquito, o CHIKV se replica na pele, em fibroblastos, disseminando-se posteriormente para o fígado, músculos, articulações, órgãos linfoides (linfonodos e baço) e cérebro. As células infectadas em cada órgão são indicadas na figura anterior. 2.3.3 Aspectos epidemiológicos A maior epidemia de Chikungunya já registrada começou na Ilha de Lamu, Quênia, em 2004. A epidemia se expandiu por quatro continentes, com casos ainda reportados até hoje. Quatro principais genótipos de CHIKV são agora reconhecidos – o asiático, o oeste africano, o leste-centro-sul africano (ECSA) – e uma nova linhagem, a do Oceano Índico (IOL), que emergiu do genótipo ECSA durante a epidemia de 2004 a 2019. https://bit.ly/3mnCChZ 84 Unidade I No Brasil, até o momento foram detectadas as linhagens asiática e ECSA. A epidemia atingiu mais de 100 países, causou mais de 10 milhões de casos e pode ser considerada uma pandemia. Estima-se que 1,3 bilhão de pessoas correm o risco de contrair chikungunya. A modelagem de mudanças climáticas sugere que muitas outras áreas do mundo, onde a transmissão autóctone ainda não ocorre, podem se tornar capazes de acomodar a transmissão do CHIKV no futuro. 2016 2016 2010 2011 2006 2006 2006 2017 2017 2013 2012 2012 2012 2015 2010 2007 2010 2011 2014 2014-2018 2014-2018 2014-2018 2015-2018 2014-2017 2006-2007 2005-2018 2004-2015 2005-2006 2007 e 2010 2004 e 2018 2005-2019 2008-2009 2011-20142013 e 2016 2010 e 2017 2014-2017 2013 Figura 44 – Surgimento e propagação da epidemia de CHIKV de 2004 a 2019. Em 2004, o primeiro surto da maior epidemia de chikungunya já registrado começou na Ilha de Lamu, no Quênia (estrela vermelha). A epidemia então se expandiu para o oeste daÁfrica e para o leste através das ilhas do Oceano Índico até a Ásia. A epidemia cresceu na Índia e no sudeste da Ásia, mudou-se para o leste nas ilhas do Pacífico e atingiu o Caribe (Ilha de Saint Martin) em 2013 (diamante vermelho). A Ilha de Saint Martin foi o primeiro local nas Américas a relatar a transmissão autóctone (conclusão de um ciclo de transmissão entre humanos e mosquitos dentro da mesma localização geográfica) do CHIKV Disponível em: https://bit.ly/3CWBx6e. Acesso em: 11 ago. 2021. Em 2013, o CHIKV se espalhou para a América Central e do Sul, e os casos ainda estavam sendo relatados em 2018/2019. Pequenos surtos também ocorreram na Europa e no sul dos Estados Unidos. O Aedes aegypti é o principal vetor na América Central e do Sul, na maior parte da África e nas ilhas do Pacífico. O Aedes albopictus é o principal vetor na Europa e em partes do Oceano Índico, África Ocidental e Papua-Nova Guiné. Ambos os vetores provavelmente estiveram envolvidos em muitos surtos ocorridos na Ásia. Nos anos anteriores a 2021, a Ásia e as Américas foram as regiões mais afetadas pelo chikungunya. O Paquistão enfrentou um surto persistente que começou no ano anterior e relatou 8.387 casos, enquanto a Índia sofreu com 62 mil casos. Nas Américas e no Caribe foram notificados 185 mil casos; desse montante, cerca de 90% se deu no Brasil. Surtos de chikungunya também foram relatados no Sudão (2018), Iêmen (2019) e, mais recentemente, no Camboja e Chade (2020). https://bit.ly/3CWBx6e 85 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Em 2014, ano seguinte à introdução do vírus nas Américas, 35 países, incluindo o Brasil, confirmaram autoctonia. No fim de 2016, houve confirmação de casos autóctones em todos os estados da federação. Entre 2014 e 2019, foram notificados 589.076 casos prováveis e 495 óbitos confirmados por laboratório, sendo 2016 e 2017 os anos com maiores coeficientes de incidência, 114,0 e 89,4 casos por 100 mil habitantes, respectivamente. A mediana de idade dos óbitos foi de 68 anos (0 a 96), as maiores taxas de letalidade foram observadas em pessoas acima de 79 anos (1,13%) e em menores de 1 ano (0,4%). A comorbidade mais frequente nos óbitos foi hipertensão arterial. A maior concentração de casos e óbitos ocorreu na região Nordeste, com destaque para o Ceará em 2017 com 61,4% dos casos e 80% dos óbitos do país (coeficiente de incidência de 1.264,2 casos por 100 mil habitantes). Excepcionalmente em 2018 e 2019, os casos estão concentrados no estado do Rio de Janeiro, com coeficiente de incidência de 239 e 152,3 casos por 100 mil habitantes, respectivamente, sendo o primeiro local com transmissão importante fora da região Nordeste. 2014 Autoctonia AP e BA Transmissão concentrada NE Autoctonia nas 27 UFs Taxa de incidência Óbitos confirmados Epidemia CE Epidemia no RJ Co efi ci en te d e in ci dê nc ia (/ 10 0 m il ha b. ) N úm er o de ó bi to s 2015 2016 2017 2018 2019 0 100 200 50 150 250 300140 100 60 20 120 80 40 0 Figura 45 – Coeficiente de incidência e óbitos por chikungunya no Brasil, de 2015 a 2019 Fonte: Brasil (2019, p. 7). No ano de 2020, foram notificados 82.419 casos prováveis (taxa de incidência de 39,2 casos por 100 mil habitantes) no país. As regiões Nordeste e Sudeste apresentam as maiores taxas de incidência, 103,4 casos/100 mil habitantes e 24,1 casos/100 mil habitantes, respectivamente. De janeiro a junho (até semana epidemiológica 26), ocorreram 71,8% das notificações por Chikungunya (59.141 casos prováveis), com taxa de incidência de 28,1 casos/100 mil habitantes. Destacam-se os estados do Espírito Santo, Bahia e Rio Grande do Norte (Figura 46, lado esquerdo). No período entre julho e dezembro (semanas epidemiológicas 27 a 53), foram notificados 28,2% dos casos prováveis de chikungunya no país (23.278 casos prováveis), com taxa de incidência de 11,1 casos/100 mil habitantes. Nesse período, apenas o estado de Sergipe apresentou uma taxa de incidência acima de 100 casos/100 mil habitantes (Figura 46, lado direito). 86 Unidade I Sem dados 0,01 - 50,00 50,01 - 100,00 100,01 - 300,00 300,01 - 500,00 500,01 - 12.126,45 Tx. incidência chikungunya SE 1 a 26 Sem dados 0,01 - 50,00 50,01 - 100,00 100,01 - 300,00 300,01 - 500,00 500,01 - 4.003,02 Tx. incidência chikungunya SE 27 a 53 Figura 46 – Distribuição da taxa de incidência de chikungunya no Brasil em 2020. No lado esquerdo: período de janeiro a junho (semanas epidemiológicas 1 a 26). No lado direito: período de julho a dezembro (semanas epidemiológicas 27 a 53) Fonte: Brasil (2021, p. 4). 2.3.4 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas A febre chikungunya é tipicamente uma doença febril de início rápido, caracterizada por astenia intensa, artralgia, mialgia, cefaleia e erupção cutânea. O início abrupto da febre segue um período médio de incubação de três a sete dias (maior parte dos casos de dois a quatro dias); quando há febre, a temperatura corporal costuma ser superior a 38,5 ºC. Ao contrário de outras doenças arbovirais, como a dengue, a maioria das pessoas infectadas apresenta sintomas, com baixo percentual de pacientes com soroconversão assintomática (estimativa em torno de 15% dos casos). O início da febre coincide com a viremia, e a carga viral pode atingir rapidamente até 109 cópias do genoma viral por mililitro de sangue. A intensidade da infecção aguda se correlaciona com a da viremia, e a infecção aguda geralmente dura uma semana, até o término da viremia, quando aparecem anticorpos IgM. Logo após o início da febre, ocorrem mialgias e artralgias graves; estas são frequentemente tão intensas que os pacientes têm dificuldade em deixar a posição em que estavam quando os sintomas começaram. Para diagnóstico diferencial em regiões onde o vírus chikungunya circula, a poliartralgia debilitante tem um valor preditivo positivo maior que 80% para a viremia do vírus chikungunya. A dor nas articulações é geralmente simétrica e localizada nos braços e nas pernas (em 90% dos pacientes); as grandes articulações são quase invariavelmente sintomáticas, assim como, em menor grau, as pequenas articulações e a coluna vertebral. Edema periarticular e artrite aguda também podem ocorrer, em particular nas articulações interfalangianas, punhos e tornozelos, bem como dor ao longo das inserções ligamentares. 87 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Picada do mosquito e infecção com CHIKV Fase aguda 2-4 dias 3-5 dias Meses-anos Células T Anticorpos Viremia Resposta dependente de IFN Manifestação dos sintomas Figura 47 – Evolução temporal da resposta imune contra o vírus chikungunya. Após a transmissão pela picada do mosquito, os indivíduos infectados apresentam um início agudo da doença dois a quatro dias após a infecção. Os sintomas incluem febre alta, calafrios, dor de cabeça e exantema predominantemente maculopapular. Além disso, a maioria dos indivíduos infectados se queixa de fortes dores nas articulações, que costumam ser incapacitantes. O início da doença coincide com o aumento do título viral, que desencadeia a ativação de uma resposta imune inata, cuja marca registrada é a produção de interferons tipo I (IFN). Os pacientes eliminam o vírus com sucesso aproximadamente uma semana após a infecção, e somente nesse momento há evidência de imunidade adaptativa específica para CHIKV (isto é, células T e respostas mediadas por anticorpos). É importante ressaltar que cerca de 30% dos indivíduos apresentam sequelas de longo prazo que incluem artralgia e, em alguns casos, artrite Disponível em: https://bit.ly/3g6JZpJ. Acesso em: 12 ago. 2021. O exantema é macular ou maculopapular, acomete cerca de metade dos doentes e, em geral, surge do 2º ao 5º dia após o início da febre. É focado no tronco, mas também pode atingir o rosto e envolver os braços e pernas, as solas dos pés e as palmas das mãos. Menos comuns, os sinais e sintomas inespecíficos incluem linfadenopatia, prurido e anormalidades digestivas (principalmentenas crianças), que são mais comuns após a resolução da viremia. Torpor, desmaios, confusão mental e transtornos de déficit de atenção são observados na fase aguda, mas podem refletir a intensidade da febre em vez da patogênese específica do vírus chikungunya. Complicações raras podem ocorrer durante a fase aguda, incluindo conjuntivite não purulenta, uveíte, iridociclite e retinite, que geralmente se resolvem. Esses sinais e sintomas foram descritos em locais geográficos, onde nenhum outro surto de arbovirose foi relatado, o que sugere que eles foram causados por infecção pelo vírus chikungunya. Pacientes com febre chikungunya grave que requerem hospitalização tendem a ser mais velhos e ter condições coexistentes, como doenças cardiovasculares, neurológicas e respiratórias ou diabetes, que são fatores de risco independentes para doença grave. A febre chikungunya grave pode se manifestar com quadros de encefalopatia, miocardite, hepatite e falência múltipla dos órgãos. As complicações hemorrágicas são raras e devem levar em consideração diagnósticos alternativos, como coinfecção pelo vírus da dengue ou condições coexistentes, como hepatopatia crônica. https://bit.ly/3g6JZpJ 88 Unidade I Saiba mais Embora a chikungunya, geralmente, não seja considerada uma ameaça à vida, foram documentadas manifestações clínicas atípicas que resultam em morbidade significativa, especialmente durante epidemias. Há registros de manifestações neurológicas, cardiovasculares, cutâneas, oculares, renais, entre outras outras. Para mais informações sobre formas atípicas de chikungunya, consulte: RAJAPAKSE, S.; CHATURAKA, R.; RAJAPAKSE, A. Atypical manifestations of chikungunya infection. Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene, v. 104, n. 2, 89-96, 2010. Disponível em: https://bit.ly/3j2kk3E. Acesso em: 17 ago. 2021. Enquanto a infecção fetal parece ser extremamente rara, a taxa de infecção de neonatos nascidos de mães virêmicas e expostos ao vírus durante o parto pode chegar a 50%, levando à doença grave e encefalopatia que resultam em sequelas neurológicas de longo prazo. Essa dependência da gravidade da doença com a idade segue uma curva parabólica em forma de U, com recém-nascidos, crianças pequenas e idosos em maior risco e com adultos saudáveis geralmente apresentando doença autolimitada. O principal fardo da doença não resulta apenas da alta taxa de casos sintomáticos e da gravidade da infecção aguda, mas também da dor crônica nas articulações. A artralgia persistente ou recidivante, localizada principalmente nas articulações distais, pode estar associada à artrite e pode mimetizar artrite reumatoide em até 50% dos pacientes. A artralgia crônica pode levar à incapacitação persistente, exigindo tratamento de longo prazo com medicamentos anti-inflamatórios e imunossupressores não esteroidais. 2.3.5 Diagnóstico laboratorial O diagnóstico de febre chikungunya é tipicamente clínico, porque a associação de febre aguda e artralgia é altamente preditiva em áreas onde a doença é endêmica e onde ocorreram epidemias. O principal achado laboratorial é a linfopenia (contagem de linfócitos menor que 1000 células/mm3). Outras alterações laboratoriais incluem trombocitopenia (menos frequente que na dengue), níveis elevados de aspartato aminotransferase (AST) e alanina aminotransferase (ALT) no sangue e hipocalcemia. Um diagnóstico definitivo depende da detecção do vírus, geralmente por meio de RT-PCR durante a fase virêmica (a primeira semana). O RT-PCR pode ser projetado em um formato multiplex para detectar simultaneamente vários outros arbovírus, como o vírus da dengue, que pode ser muito útil para a triagem de pacientes. A cultura do CHIKV em uma variedade de células permite caracterização virológica adicional, mas não tem valor agregado em relação à RT-PCR na prática clínica e não é realizada rotineiramente. 89 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR O sorodiagnóstico é facilitado pela diversidade antigênica limitada do vírus chikungunya e extensa reatividade cruzada dos anticorpos induzidos por diferentes cepas. Níveis de IgM séricos são detectáveis desde o 5º dia (e mesmo antes) até vários meses após o início da doença e também possui valor diagnóstico. Não há ensaio específico para avaliar os sinais e sintomas crônicos associados à febre chikungunya, embora os níveis elevados de proteína C reativa e citocinas pró-inflamatórias se correlacionem com a atividade da doença, assim como os níveis de IgG e IgM persistentes. A persistência de altos títulos de anticorpos e sua correlação com doença crônica podem indicar atraso na depuração do antígeno, em vez de persistência viral. Lembrete As mesmas metodologias apresentadas no tópico 2.2.5 para diagnóstico laboratorial de dengue podem ser empregadas para diagnóstico de chikungunya. Em suma, entre os principais exames empregados para o diagnóstico de chikungunya, destacam-se: • Exames específicos diretos: — pesquisa de vírus (isolamento viral por inoculação em células); — pesquisa de genoma viral (RT-PCR); — pesquisa de antígeno NS1 (ELISA); • Exames específicos indiretos: — pesquisa de anticorpos IgM e IgG (ELISA); — estudo anatomopatológico post mortem (imuno-histoquímica ou imunofluorescência). 2.3.6 Tratamento Além dos medicamentos anti-inflamatórios para controlar os sintomas e o inchaço das articulações, não existem agentes terapêuticos específicos para tratar pessoas infectadas e nem vacinas licenciadas para prevenir a febre chikungunya. Em modelos animais, a imunoterapia passiva demonstrou ser eficaz na prevenção e cura da infecção pelo vírus chikungunya, mas essa abordagem ainda não foi testada em seres humanos; essa abordagem poderá ser particularmente importante no tratamento de recém-nascidos de mães virêmicas. Os anti-inflamatórios não esteroidais (ibuprofeno, naproxeno, diclofenaco, nimesulida, ácido acetilsalicílico, entre outros) e os corticosteroides não devem ser utilizados na fase aguda da doença. O ácido acetilsalicílico também é contraindicado na fase aguda pelo risco de síndrome de Reye (encefalopatia aguda) e de sangramento, além da possibilidade de dengue não diagnosticada. 90 Unidade I É necessário estar atento à avaliação hemodinâmica para a instituição de terapia de reposição volêmica e do tratamento de complicações. Igualmente importante é avaliar a existência de disfunção renal, sinais e sintomas neurológicos, insuficiência hepática, acometimento cardíaco, hemoconcentração e plaquetopenia. Recomenda-se tratamento não farmacológico, concomitante ao tratamento farmacológico, por meio de fisioterapia e/ou de exercícios de intensidade leve ou moderada e de crioterapia. Saiba mais Para mais informações acerca do tratamento e manejo de pacientes com chikungunya, consulte: BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Departamento de Vigilância das Doenças Transmissíveis. Chikungunya: manejo clínico. Brasília: Ministério da Saúde, 2017. Disponível em: https://cutt.ly/kQVFOZR. Acesso em: 12 ago. 2021. Até que haja um tratamento ou vacina, o controle da febre chikungunya, como o da dengue, dependerá da redução do vetor e da limitação do contato entre seres humanos e os mosquitos Aedes aegypti e Aedes albopictus. Esses esforços geralmente se concentram no tratamento de água parada e na redução de recipientes que possam armazenar água, incluindo vasos de plantas em quintais e recipientes de lixo, onde os ovos são colocados e as larvas se desenvolvem. Novas estratégias para o controle do vetor incluem a liberação de Aedes aegypti transgênicos projetados para carrear um gene de letalidade à prole. Outra abordagem promissora para reduzir a transmissão é o uso da bactéria Wolbachia, que, quando introduzida em Aedes aegypti ou Aedes albopictus, reduz sua competência vetorial para o vírus chikungunya e para o vírus da dengue. Ainda, entre as formas de limitar o contato entre os mosquitos infectados e as pessoas destaca-seo uso de roupas protetoras e repelentes, ou telas e cortinas impregnadas com inseticida. 2.3.7 Imunização Uma vez que haja infecção, a imunidade adquirida é permanente. A diversidade antigênica limitada do vírus chikungunya e extensa reatividade cruzada dos anticorpos induzidos por diferentes cepas garante resposta protetora diante da primeira exposição. Acredita-se que as respostas imunes sejam dirigidas principalmente contra as proteínas E1 e E2, e esteja ligada à presença de anticorpos neutralizantes, conforme mostrado em modelos animais e sugerido pelos resultados de um estudo prospectivo em seres humanos. Assim, essas proteínas também são os principais alvos para o desenvolvimento de vacinas. A alta similaridade das cepas provavelmente resultará em proteção contra cepas heterólogas quando um indivíduo for vacinado. Portanto, usar o antígeno de uma única linhagem deve ser suficiente para https://cutt.ly/kQVFOZR 91 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR gerar uma vacina de proteção cruzada contra todos os CHIKV. O papel das células T na proteção contra esta doença ainda não está claro e está sob investigação. A ativação de células T específicas para CHIKV ocorre no início da infecção e provavelmente desempenha um papel no controle da infecção viral antes das respostas dos anticorpos. A tentativa de desenvolver uma vacina contra o CHIKV começou na década de 1960, não muito depois do isolamento do vírus. Desde então, os pesquisadores continuaram a desenvolver vacinas candidatas que equilibram imunogenicidade e segurança. No entanto, ainda não há vacina licenciada contra CHIKV disponível para uso. Diferentes estratégias foram empregadas no desenvolvimento de vacinas potenciais, como vírus inativados, vacinas de subunidades, vacinas de vírus vivo atenuado, vacinas de vetor de vírus recombinante, vacinas quiméricas, vacinas de partícula semelhante a vírus e vacinas de ácido nucleico. Partículas semelhantes a vírus são atraentes porque apresentam estruturas de vírions (com antígenos nativos), mas não têm ácidos nucleicos virais e não se replicam, o que as torna seguras. Uma vacina potencial contra o CHIKV deve induzir uma resposta imune protetora após uma ou duas intervenções, permitindo programas de imunização eficazes em áreas endêmicas, bem como para viajantes. Planejar uma vacina com custo acessível e de fácil fabricação é desejável, assim, o emprego do vetor do sarampo tem se mostrado uma escolha estratégica para gerar uma vacina candidata. Em camundongos, essa abordagem induziu respostas imunes humorais e celulares robustas, que foram reforçadas por uma segunda imunização. Essa vacina demonstrou ser segura e altamente imunogênica também em seres humanos (testes clínicos de fase I), mesmo na presença de imunidade anti-sarampo preexistente. Com a avaliação clínica adicional em andamento, esses resultados sugerem-na como uma candidata promissora. A pandemia em curso de COVID-19 destaca, mais uma vez, a importância do desenvolvimento de vacinas para infecções existentes e emergentes. 2.4 Zika 2.4.1 Breve histórico Exploradores e colonizadores europeus da África que conseguiram sobreviver a diversos agentes microscópicos mortais, contra os quais não tinham imunidade, podem ter se sentido pálidos e suados, mesmo em dias bons. Afecções exóticas, como a febre Zika, provavelmente explicam o porquê. A febre Zika é uma doença exantemática, relacionada à dengue, à febre do Nilo Ocidental e à febre amarela. Essa infecção é caracterizada por sintomas que podem durar por uma semana, com apresentação clínica semelhante a outras infecções por arbovírus, como chikungunya e dengue, incluindo febre moderada, manifestações cutâneas, artralgia, artrite, mialgia, dor de cabeça, conjuntivite e edema. Casos graves envolvendo hospitalização são incomuns e as mortes são raras. 92 Unidade I O agente etiológico da febre Zika foi isolado pela primeira vez em 1947, no sangue de um macaco rhesus (Macaca mulatta), na floresta Zika perto de Entebbe (Uganda). Em 1952 foi relatado o primeiro caso em seres humanos. Antes de 2007, pelo menos 14 casos de Zika foram documentados, embora outros provavelmente tenham ocorrido e não tenham sido relatados. Recentemente, foi observado um grande aumento na circulação do ZIKV em todo o mundo, que inicialmente era endêmico apenas na África e na Ásia. Casos foram relatados em países da Europa, Oceania e Américas, particularmente na América Latina, onde está se espalhando rapidamente para novas áreas. O ZIKV causou um surto de infecções humanas no Pacífico Sul (Polinésia Francesa) em 2013-2014, que foi o primeiro registrado fora da África. Foi lá, em áreas de prevalência da infecção pelo ZIKV, que a síndrome de Guillain-Barré passou a ser documentada em pacientes previamente infectados. De lugares com transmissão autóctone estabelecida, como o Brasil, viajantes virêmicos têm a capacidade de introduzir ZIKV em novos países onde os mosquitos Aedes seriam infectados e perpetuariam os ciclos de transmissão locais. Na América do Sul, o Brasil apresentou grande concentração de casos de Zika, principalmente na região Nordeste, e complicações graves ocorreram simultaneamente ao surto desse arbovírus. 2.4.2 Agente etiológico O ZIKV é um vírus de RNA com polaridade positiva, não segmentado, de fita simples e pertence ao gênero Flavivirus, que também inclui muitos outros patógenos humanos importantes, como o vírus da dengue e da febre amarela. As infecções por flavivírus em seres humanos apresentam um amplo espectro de manifestações clínicas, desde uma doença febril autolimitada na maioria dos casos até uma doença grave com febre hemorrágica e encefalite letal. Apesar do alto grau de similaridade na organização do genoma e na estrutura do vírion entre o ZIKV e outros flavivírus, a evidência atual mostra que o ZIKV adquiriu várias propriedades que são distintas de outros flavivírus. Em particular, o ZIKV pode atravessar a placenta e causar graves defeitos congênitos, incluindo restrição de crescimento intrauterino, microcefalia fetal, aborto espontâneo e outras malformações do neurodesenvolvimento. Lembrete Reveja a Figura 22, no tópico 2.1.2, para recordar a organização do genoma de um flavivírus, esquematizado então para o vírus da febre amarela. Lembre-se de que todas as proteínas dos flavivírus são codificadas em uma única janela aberta de leitura, produzidas como uma poliproteína, que é então processada por clivagem enzimática, para produção das proteínas estruturais e não estruturais. 93 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR O vírus Zika (ZIKV) foi isolado em diferentes espécies do gênero Aedes (A. africanus, A. luteocephalus, A. aegypti, A. albopictus, A. furcifer e A. vittatus) e, portanto, embora A. aegypti seja o principal vetor da epidemia no Brasil, todas essas espécies de Aedes estão provavelmente envolvidas na transmissão do ZIKV aos seres humanos. Semelhante a outros flavivírus, o ZIKV tem um genoma de RNA de 10,8 kb de comprimento, que contém uma única janela aberta de leitura flanqueada por regiões 5’ e 3’ não traduzidas. A poliproteína produzida é posteriormente processada por proteases virais e do hospedeiro em três proteínas estruturais – capsídeo (C), pré-membrana (prM) ou membrana (M) e envelope (E) – que formam a partícula do vírion, e sete proteínas não estruturais – NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B e NS5 – que são responsáveis pela replicação do genoma viral e modificação das funções celulares do hospedeiro e da resposta imune. As proteínas estruturais são os componentes do vírion. Várias cópias da proteína do capsídeo (C) encapsulam o RNA genômico viral e formam o nucleocapsídeo icosaédrico. O nucleocapsídeo brota no retículo endoplasmático para adquirir uma camada de membrana externa revestida com as proteínas da pré-membrana viral (prM) e do envelope (E). O vírion imaturo resultante é transportado ao longo do complexo de Golgi e os peptídeos pr são clivados da proteína prM pela proteasefurina, presente na rede trans-Golgi. No entanto, os peptídeos pr ainda permanecem associados aos vírions para prevenir a fusão indesejada da membrana, que seria iniciada pela proteína E viral em condições ácidas. Os peptídeos pr são liberados em ambientes extracelulares neutros para gerar um vírion maduro. As proteínas flavivirais não estruturais (NS) são essenciais para a replicação do RNA viral, montagem do vírion e antagonismo do sistema imunológico do hospedeiro. A proteína NS3 tem várias atividades enzimáticas que são essenciais para a síntese de RNA viral, além de agir como protease e helicase. NS5 também é essencial para a replicação e funciona como RNA polimerase dependente de RNA, metiltransferase e guanililtransferase. As outras proteínas não estruturais cooperam para remodelar as membranas do retículo, gerando brotamentos vesiculares induzidos por vírus e estruturas de membrana contorcida, além de formar o arcabouço que ancora NS3 e NS5, bem como fatores críticos do hospedeiro durante a formação do complexo de replicação viral. Ainda, várias proteínas não estruturais são antagonistas da produção e/ou da sinalização de interferon. Muitas das proteínas de ZIKV têm funções conservadas em comparação com as proteínas ortólogas em outros flavivírus; no entanto, a divergência de sequência de aminoácidos e subsequente diversificação funcional podem ajudar a explicar as propriedades de virulência do ZIKV. Por exemplo, a proteína NS2A de ZIKV, mas não a NS2A de DENV, é capaz de interagir com as proteínas do hospedeiro formando complexos de junção aderente e promover sua degradação via autofagossomos, o que resulta em proliferação descontrolada e diferenciação de células da glia e no posicionamento anormal de neurônios durante o desenvolvimento. 94 Unidade I Além disso, as proteínas NS4A e NS4B de ZIKV inibem a fosforilação de AKT, que bloqueia a sinalização de AKT-mTOR e leva à inibição da neurogênese e à indução de autofagia. Esses achados sugerem que as proteínas não estruturais do ZIKV podem conter motivos e/ou domínios únicos que determinam a patogênese viral. A infecção por ZIKV se dá, principalmente, por meio de picadas de mosquitos vetores infectados do gênero Aedes. Outras formas não vetoriais de transmissão do ZIKV incluem a via vertical (transplacentária), sexual e transmissão por transfusão sanguínea. Sendo a via de transmissão vetorial a principal, após a picada e inoculação do ZIKV junto à saliva do mosquito, a infecção inicial provavelmente ocorre nas células da pele, afetando diretamente fibroblastos dérmicos permissivos, queratinócitos epidérmicos e células dendríticas imaturas. A figura a seguir retrata alguns dos principais tecidos e células infectadas por ZIKV. Estudos em seres humanos e em modelos animais (camundongos e primatas não humanos) detectaram ZIKV em células da placenta, incluindo células de Hofbauer, trofoblastos e células endoteliais. Outros alvos celulares do ZIKV incluem células do tecido nervoso, como células progenitoras neurais e neurônios maduros, além de astrócitos. O ZIKV ainda é capaz de infectar tecidos oculares, incluindo a córnea, a retina neurossensorial e o nervo óptico, bem como é detectado no humor aquoso da câmara anterior (em seres humanos). O ZIKV também tem como alvo as células do trato reprodutivo, incluindo espermatogônias, células de Sertoli e células de Leydig (nos testículos de camundongos), podendo ser detectado no esperma (amostras de camundongos e humanos), no epitélio vaginal e em fibroblastos uterinos. O extenso tropismo resulta na detecção de ZIKV em vários fluidos corporais, incluindo fluido conjuntival ou lágrimas, saliva, sêmen, muco cervical e urina. Em um estudo prospectivo feito em Porto Rico com 117 homens sintomáticos participantes, o ZIKV foi detectado no sêmen de 48 homens (51%). Nesse estudo, o tempo mediano para eliminação do RNA viral do sêmen foi de 42 dias, e 95% dos homens tinham RNA do ZIKV indetectável no sêmen 120 dias após o início da doença. Em outro estudo feito no Reino Unido, 12 de 23 (52,2%) homens com infecção sintomática pelo ZIKV tinham RNA viral detectável no sêmen, 11 dos quais estavam dentro de 28 dias do início da doença. Observação As taxas de detecção de RNA do ZIKV no sêmen de homens infectados sintomáticos têm sido consistentes na maioria dos estudos, variando de 50% a 60% no primeiro mês do início dos sintomas. 95 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Pele Fibroblastos Queratinócitos Colunas dendríticas imaturas Placenta Células das vilosidades coriônicas Membrana amniocoriônica Células dendríticas imaturas Células da decídua parietal Células de Hofbauer Células do estroma endometrial Testículo Sêmen Epidídimo Vírus Zika Tecido nervoso embrionário Células-tronco neurais Progenitores de células da glia Figura 48 – ZIKV é capaz de infectar diferentes tecidos humanos. A figura destaca os principais tecidos e células infectadas pelo ZIKV Disponível em: https://bit.ly/3sphcli. Acesso em: 12 ago. 2021. A transmissão vertical do ZIKV pode ocorrer em todos os 3 trimestres da gestação, independentemente da presença ou ausência de sintomas na mãe. Aproximadamente 26% das mães infectadas transmitem o ZIKV aos fetos. No entanto, o risco de desenvolver defeitos congênitos, incluindo anormalidades neurológicas, foi maior entre as mulheres que foram infectadas durante o primeiro trimestre. Em contraste, o risco de complicações neurológicas fetais foi menor entre as mulheres grávidas que adquiriram a infecção pelo ZIKV durante o terceiro trimestre da infecção. ZIKV também foi detectado no leite materno, mas esse modo de transmissão não foi documentado. Assim, a Organização Mundial da Saúde recomenda que mães com infecção possível ou confirmada por ZIKV continuem a amamentar. Observação A identificação do RNA viral na urina, leite materno e saliva, à luz do conhecimento atual, apresenta potencial utilidade no diagnóstico da doença, não sendo possível afirmar eventual relevância para transmissão do vírus para outra pessoa. https://bit.ly/3sphcli 96 Unidade I A interação inicial do ZIKV com glicosaminoglicanos presentes em proteoglicanos da superfície celular é inespecífica. Essas moléculas favorecem o aumento da concentração de partículas virais na superfície celular, facilitando a interação viral com receptores celulares, auxiliando na subsequente internalização do vírus por endocitose mediada por clatrina. A interação do ZIKV com moléculas de superfície celular é complexa e, portanto, os receptores primários que permitem sua captação em tecidos/órgãos específicos ainda não foram completamente estabelecidos. Em macrófagos e em células dendríticas, receptores de lectina do tipo C (dependente de cálcio), como DC-SIGN (CD209), são alvos primários do ZIKV. Além da glicoproteína E (presente no envelope viral), a glicosilação da proteína prM também desempenha um papel importante na ligação aos receptores de lectina. Os flavivírus contêm quantidades significativas de resíduos de fosfatidilserina em seu envelope e, portanto, podem indiretamente interagir com os receptores TAM a partir de seus ligantes endógenos (como Gas6 e Pros1). Esse mecanismo é chamado de mimetismo apoptótico e induz a fusão do envelope viral com a superfície celular, culminando na internalização da partícula viral. O ZIKV também aparenta empregar a estratégia de mimetismo apoptótico para invadir diferentes células do hospedeiro. Lembrete Reveja a Figura 22, no tópico 2.1.2, para recordar o ciclo replicativo de flavivírus em uma célula infectada. Uma vez mediada sua adesão à superfície celular, a internalização da partícula viral se dá por endocitose. Uma mudança conformacional da glicoproteína E ocorre em pH acídico, o que facilita a fusão do envelope viral com a membrana do endossomo, liberando assim o nucleocapsídeo para o citoplasma. Após a desestruturação do capsídeo, o genoma viral é liberado, podendo ser traduzido prontamente. 2.4.3 Aspectosepidemiológicos A análise filogenética demonstrou que o ZIKV divergiu em duas linhagens: uma africana e outra asiática. A estirpe protótipo de linhagem africana (MR766) foi isolada de um macaco Rhesus em 1947; posteriormente, mais cepas africanas foram isoladas de mosquitos e de seres humanos. Todas as cepas epidêmicas identificadas na região do Pacífico e nas Américas desde 2007 pertencem à linhagem asiática. As primeiras cepas asiáticas foram isoladas de mosquitos coletados em Bentong, uma pequena cidade da Malásia, em 1966. Em 1977, o primeiro surto de ZIKV asiático em seres humanos foi relatado no centro de Java, Indonésia, com base em achados sorológicos. Em todos os sete casos do surto na Indonésia, os sintomas foram leves e autolimitados, incluindo febre alta, mal-estar, dor de estômago, tontura e anorexia. Além disso, pesquisas sorológicas subsequentes encontraram altas taxas de anticorpos e indicaram que as infecções por ZIKV poderiam ter se disseminado no sudeste e sul da Ásia, incluindo Malásia, Indonésia, Filipinas, Tailândia, Vietnã, Índia e Paquistão, sugerindo circulação silenciosa no Sudeste Asiático. 97 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Após quase seis décadas de circulação presumidamente assintomática na África e no Sudeste Asiático, o primeiro grande surto de ZIKV surgiu na Ilha Yap (Micronésia) em 2007, com pelo menos 49 casos confirmados. Os testes sorológicos sugeriram que aproximadamente três quartos da população local havia sido infectada com ZIKV, sugerindo rápida disseminação em uma população imunologicamente desprotegida. Em 2013, a linhagem asiática do ZIKV causou um surto ainda maior na Polinésia Francesa. Foram notificados pelo menos 396 casos confirmados e, no geral, estima-se que 29 mil pessoas tenham sido infectadas. Em particular, na epidemia da Polinésia Francesa, mais de 40 casos de síndrome de Guillain-Barré, uma complicação neuropatológica autoimune grave, foram associados à infecção pelo ZIKV, tendo esta ligação sido detectada pela primeira vez. Posteriormente, o ZIKV continuou a se espalhar pelo Pacífico, causando vários surtos nas ilhas vizinhas, incluindo as Ilhas Cook, Nova Caledônia e Ilha de Páscoa. Os primeiros casos confirmados de ZIKV nas Américas foram identificados em maio de 2015, embora análises filogenéticas sugiram que o ZIKV foi introduzido no Brasil entre maio e dezembro de 2013, pelo menos um ano antes da descoberta do primeiro caso em ser humano. O ZIKV então se espalhou rapidamente no Brasil e foi introduzido no Caribe e na América Central várias vezes. Finalmente, o ZIKV foi importado para os Estados Unidos, provavelmente do Caribe, e a transmissão local foi detectada na Flórida. No final de 2016, pelo menos 48 países e territórios nas Américas foram afetados, com mais de 175 mil casos de ZIKV confirmados em laboratório nas Américas e um número ainda maior de casos suspeitos. Micronésia Brasil Polinésia francesa Final de 2012 ao começo de 2013 Maio a dezembro de 2013 Estados Unidos Sudeste asiático Figura 49 – Rotas de transmissão da linhagem asiática de ZIKV. A região sombreada em amarelo representa o sudeste da Ásia. A investigação de mutações no genoma do ZIKV permitiu avaliar a origem e a data provável de entrada das variantes que alcançaram o continente americano Disponível em: https://cutt.ly/RQV5OE7. Acesso em: 12 ago. 2021. No período de 2016 a 2019 foram notificados 239.634 casos prováveis da doença no Brasil. Em 2016, o país passou por uma transmissão importante de ZIKV, especialmente nos municípios de Mato Grosso, https://cutt.ly/RQV5OE7 98 Unidade I Rio de Janeiro e Bahia. Das 23 cidades que apresentaram taxas de incidência maiores ou igual a 2 mil casos/100 mil habitantes, 11 se localizavam na Bahia e nove em Mato Grosso. De modo inverso, em 2017 e 2018 ocorreu uma redução importante na transmissão de Zika, quando comparada ao ano de 2016, com notificações em 18,5% (1.029) e 17% (942) dos municípios, respectivamente. Em relação às gestantes, no ano de 2016 observou-se maior número de casos prováveis de gestantes com Zika (16.245). As complicações decorrentes da infecção pelo vírus Zika, principalmente em recém-nascidos, são os principais desafios para a saúde pública em relação às arboviroses urbanas transmitidas pelo Aedes, reforçando a importância das medidas de controle vetorial e de melhoria do saneamento básico. No ano de 2020 foram notificados 7.387 casos prováveis no país (taxa de incidência 3,5 casos/100 mil habitantes). A região Nordeste apresentou a maior taxa de incidência (9,2 casos/100 mil habitantes), seguida das regiões Centro-Oeste (3,6 casos/100 mil habitantes) e Norte (2,8 casos/100 mil habitantes). O estado da Bahia concentrou 47,9% dos casos de Zika do país. Observa-se também uma tendência de redução de casos de Zika, assim como observado para dengue e chikungunya, a partir da semana epidemiológica 27 (início de julho). Sem dados 0,01 - 50,00 50,01 - 100,00 100,01 - 300,00 300,01 - 500,00 Acima de 500,01 Tx. incidência Zika SE 1 a 26 Sem dados 0,01 - 50,00 50,01 - 100,00 100,01 - 300,00 300,01 - 500,00 Acima de 500,01 Tx. incidência Zika SE 27 a 51 Figura 50 – Distribuição da taxa de incidência de chikungunya no Brasil em 2020. Lado esquerdo: período de janeiro a junho (semanas epidemiológicas 1 a 26). Lado direito: período de julho a dezembro (semanas epidemiológicas 27 a 51) Fonte: Brasil (2021, p. 5). 2.4.4 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas A infecção pelo vírus Zika pode ser assintomática ou sintomática, sendo a maioria (50% a 80%) dos infectados assintomáticos. Quando sintomática, a doença pode apresentar quadro clínico variável, desde manifestações brandas e autolimitadas até complicações neurológicas e malformações congênitas. A 99 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR maioria dos pacientes apresenta doença leve, autolimitada, marcada por exantema cutâneo, febre baixa, artralgia, mialgia e conjuntivite que pode durar até uma semana. Diante da infecção pela via vetorial, as primeiras células humanas encontradas pelo vírus são fibroblastos dérmicos, queratinócitos epidérmicos, macrófagos de tecido e células dendríticas imaturas. As células dendríticas e macrófagos servem para transportar o vírus para os linfonodos (como “cavalos de Troia”), onde se replicam eficientemente. Os vírus difundem-se, então, no sangue (viremia), tecidos periféricos e órgãos viscerais. O ZIKV exibe um extenso tropismo de células e tecidos. Vários tipos de células são permissivos ao ZIKV: células de Hofbauer (macrófagos placentários), trofoblastos, células endoteliais da placenta, células progenitoras neuronais e neurônios maduros, oligodendrócitos, astrócitos, células do trato reprodutivo (masculino e feminino), células de tecidos oculares, hepatócitos, várias células epiteliais, fibroblastos, células de tecido renal, células mononucleares do sangue periférico, macrófagos, neutrófilos e células dendríticas. A presença do ZIKV afeta a função de muitos órgãos do hospedeiro mamífero, especialmente os órgãos imunologicamente privilegiados, como cérebro, olhos, testículos e placenta. Esses órgãos suportam a infecção, a replicação viral e podem servir como reservatórios. O período de incubação do ZIKV varia de três a 11 dias. Em média, sintomas da febre Zika se darão seis dias após a infecção, em indivíduos que os manifestem. O exantema pruriginoso em indivíduos sintomáticos é relevante, podendo afetar suas atividades cotidianas e o sono. A artralgia, que geralmente surge em forma de poliartralgia, é menos intensa quando comparada àquela que ocorre em indivíduos acometidos por chikungunya. Embora não se tenha até o momento observado a cronicidade dessa condição, os sintomas articulares em alguns casos podem se estender por até 30 dias de seu início, com um padrão recidivante. Embora a duração da imunidade contra o ZIKV permaneça desconhecida, evidências de outros flavivírus sugerem que deva ser vitalícia. Sintomas1-2 semanas IgM IgGAnticorpos 6 dias (3-11 dias) 9 dias (4-14 dias) 10 dias (2-19 dias) Viremia Figura 51 – Esquematização do curso temporal da infecção por ZIKV. Os sintomas se desenvolvem, em média, 6 dias (intervalo de confiança de 95%, 3 a 11 dias) após a infecção pelo ZIKV. Aproximadamente 9 dias (intervalo de confiança de 95%, 4 a 14 dias) após a infecção, os anticorpos começam a aumentar: primeiramente anticorpos IgM, que mais tarde diminuirão à medida que os anticorpos IgG aumentam (o comprimento real da persistência de IgM pode ser maior que o indicado). A viremia provavelmente começa a aumentar antes que os sintomas apareçam, e a sua magnitude e duração definirão o risco de infecção dos mosquitos suscetíveis que picam esse hospedeiro. Em geral, a detecção do RNA viral é possível em amostras de sangue coletadas até o quinto dia após o início dos sintomas Fonte: Lessler et al. (2016, p. 5). 100 Unidade I Especial atenção deve ser dada para o aparecimento de quadros neurológicos, tais como a síndrome de Guillain-Barré, encefalites, mielites, neurite óptica, entre outros. Durante a epidemia de ZIKV na Polinésia Francesa, foram descritos relatos de casos de síndrome de Guillain-Barré associada ao ZIKV, caracterizada por paralisia ascendente e polineuropatia. Essa mesma associação também foi relatada no Brasil, Colômbia e em outros países nos anos seguintes. A síndrome de Guillain-Barré pode ocorrer concomitantemente com a infecção aguda pelo ZIKV ou como sua consequência imediata, sugerindo que a desmielinização dos nervos periféricos pode ser decorrente de infecção direta de neurônios e células gliais e/ou por ativação de resposta autoimune. Os pacientes apresentam fraqueza generalizada, arreflexia e graus variáveis de distúrbios sensoriais e de envolvimento dos nervos cranianos. Há formas com acometimento motor e sensitivo, até formas exclusivamente sensitivas. O risco aumenta com a idade. Vários agentes infecciosos, incluindo o ZIKV, foram apontados como responsáveis pelo desenvolvimento de uma doença autoimune. Por exemplo: Campylobacter jejuni, HIV e ZIKV foram todos associados à síndrome de Guillain-Barré. O efeito de agentes infecciosos na indução de autoimunidade pode ser atribuído a vários mecanismos distintos. Um deles é baseado nas semelhanças entre antígenos não próprios e próprios, causando reatividade cruzada (mimetismo molecular). Outro possível mecanismo é quando a resposta imune a um patógeno persistente (ou o dano tecidual diretamente causado por um patógeno persistente) promove a liberação de autoantígenos que são captados por células apresentadoras, iniciando uma resposta autoimune. Um mecanismo semelhante, mas distinto, é a “ativação de observadores” (bystander activation), que ocorre por ativação indireta ou não específica de células autoimunes em decorrência do ambiente pró-inflamatório. Observação A Síndrome de Guillain-Barré é uma doença autoimune caracterizada por uma neuropatia desmielinizante inflamatória aguda. A função motora é usualmente afetada, começando distalmente e progredindo proximalmente pelo período de quatro semanas. Gestantes infectadas, mesmo as assintomáticas, podem transmitir o vírus ao feto. Essa forma de transmissão da infecção pode resultar em aborto espontâneo, óbito fetal ou malformações congênitas. O ZIKV causa uma constelação de defeitos fetais e congênitos conhecidos coletivamente como síndrome congênita do vírus Zika (SCZ), afetando principalmente o sistema nervoso central, juntamente com outros sistemas. As manifestações da SCZ decorrem principalmente da natureza neurotrópica do vírus. A SCZ pode ser dividida em lesões estruturais e alterações funcionais relacionadas. As lesões estruturais da SCZ são bastante específicas e raramente vistas em outras infecções congênitas: microcefalia, crânio colapsado, fechamento prematuro de fontanelas, suturas sobrepostas e pele do couro cabeludo excessiva, são exemplos. Outras lesões estruturais incluem calcificações subcorticais, diminuição da mielinização, ventriculomegalia, hipoplasia cerebelar, restrição de crescimento intrauterino 101 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR e distúrbio de migração neuronal. Várias lesões oculares ocorrem em SCZ, incluindo cicatriz macular, glaucoma, atrofia do nervo óptico, calcificações intraoculares, microftalmia, anoftalmia e catarata. As alterações funcionais decorrentes da SCZ incluem convulsões, deficiência visual, perda auditiva e atraso no desenvolvimento. Lesões piramidais e extrapiramidais se manifestam como hipertonia, distúrbio de deglutição, anormalidades de movimento (discinesia, distonia), choro impaciente, hiperexcitabilidade e distúrbios do sono. A mortalidade neonatal durante a primeira semana de vida de bebês nascidos com CZS varia de 4 a 7%. 2.4.5 Diagnóstico laboratorial Com relação a investigações laboratoriais gerais, como o hemograma, muito embora sejam descritas algumas alterações, como discreta leucopenia, e, por vezes, rara plaquetopenia, elas não constituem dado significativo na exclusão de outras doenças virais. Da mesma forma, as provas de fase aguda, como a velocidade de hemossedimentação e a dosagem de proteína C reativa, não podem ser usadas como critério diagnóstico isolado. Assim, como mencionado para outras doenças causadas por flavivírus (tópicos sobre febre amarela e dengue), uma gama de exames específicos diretos e indiretos podem ser empregados para confirmação do diagnóstico de infecção por ZIKV. O isolamento viral, a pesquisa do genoma de ZIKV e métodos sorológicos são realizados rotineiramente. Algumas limitações, contudo, restringem a aplicação de certas abordagens: o isolamento viral demanda vários dias para conclusão (1-2 semanas), enquanto reações cruzadas entre flavivírus podem ocorrer em métodos sorológicos. A cultura celular pode ser utilizada para isolar o ZIKV, mas laboratórios especializados são necessários para esta prática. A reação em cadeia da polimerase com etapa de transcrição reversa (RT-PCR) é usada para a confirmação de infecções por ZIKV, enquanto IgM contra ZIKV pode ser detectado por ELISA. O RT-PCR economiza tempo, é específico e sensível para detectar o ZIKV em soro, em outros fluidos biológicos ou em cultura de células. A detecção molecular de ZIKV pode se dar em saliva na fase aguda da doença, particularmente em crianças e neonatos, pois o sangue lhes é difícil de coletar. Devido à maior persistência do vírus na urina, quando o paciente se encontrar após o 5° dia de doença, a pesquisa de ZIKV por RT-PCR pode se dar nesse material. A detecção de IgM anti-ZIKV comumente se dá por ELISA (MAC-ELISA), podendo ser necessária confirmação por teste de neutralização por redução de placa (PRNT) se os resultados forem ambíguos ou positivos. Observação Amostras de sangue ou de urina (coletadas até o 5º e 15º dia do início dos sintomas, respectivamente) podem ser investigadas para a presença de ZIKV por RT-PCR. 102 Unidade I Em razão da semelhança entre alguns sintomas de dengue, Zika e chikungunya, recomenda-se, em caso de suspeita principal de Zika, iniciar a testagem para essa doença por meio de provas diretas, e, se não detectável, testar para dengue e depois para chikungunya. Esgotando-se as possibilidades de positividade por meio dos métodos diretos, uma nova amostra deve ser coletada após cinco dias do início de sintomas (preferencialmente, após 10 dias), para realização de sorologia IgM. O Centro de Controle e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos exige que as amostras com resultados de IgM presumivelmente positivos, duvidosos ou inconclusivos para ZIKV sejam confirmadas por PRNT. O PRNT é um teste sorológico que se baseia na capacidade de um anticorpo específico neutralizar um vírus, por sua vez, evitando que esse agente cause a formação de placas (halos de destruição) em uma monocamada de células em cultura. Normalmente, o ensaio envolve a mistura de uma quantidade constante de vírus com diluiçõesdo soro a ser testado, seguido por plaqueamento da mistura em células de dada linhagem suscetível e permissível ao vírus em estudo. A concentração de unidades formadoras de placas pode ser determinada pelo número de placas formadas após alguns dias. Um corante vital (por exemplo, vermelho neutro) é então adicionado para a visualização das placas e cálculo da porcentagem de neutralização. Atualmente, o teste PRNT é considerado o “padrão ouro” para detectar e medir anticorpos que podem neutralizar os vírus que causam muitas doenças. Tem uma sensibilidade maior e é mais específico que muitos outros testes sorológicos. Embora o PRNT normalmente forneça maior especificidade para ZIKV e outros vírus, os ensaios sorológicos tendem a estar sujeitos à reatividade cruzada, especialmente em pacientes com infecção prévia por flavivírus. Além disso, o teste é relativamente complicado e demorado (alguns dias), em comparação com abordagens imunoenzimáticas. Saiba mais Para mais informações sobre a interpretação dos testes de febre Zika, consulte: RABE, I. B. et al. Interim Guidance for Interpretation of Zika Virus Antibody Test Results. Centers for Disease Control and Prevention, 3 jun. 2016. Disponível em: https://bit.ly/3gd3a1f. Acesso em: 15 jan. 2021. A proteína não estrutural 1 (NS1) também é considerada um importante marcador antigênico de ZIKV e de outros flavivírus. As células infectadas secretam NS1 como uma lipoproteína hexamérica que interage com as proteínas do sistema complemento, desempenhando modulação do sistema imunológico. Sua detecção pode se dar na fase aguda por ELISA, sendo indicativo direto da presença do vírus. Lembrete As mesmas metodologias apresentadas no tópico 2.2.5 para diagnóstico laboratorial de dengue podem ser empregadas para diagnóstico de febre Zika. 103 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Em suma, dentre os principais exames empregados para o diagnóstico de febre Zika, destacam-se: • Exames específicos diretos: — pesquisa de vírus (isolamento viral por inoculação em células); — pesquisa de genoma viral (RT-PCR); — pesquisa de antígeno NS1 (ELISA); • Exames específicos indiretos: — pesquisa de anticorpos IgM e IgG (ELISA); — estudo anatomopatológico post mortem (imuno-histoquímica ou imunofluorescência). 2.4.6 Tratamento Até o presente momento, não existe antiviral específico disponível para o tratamento da infecção pelo ZIKV. Como os sintomas são muito semelhantes aos produzidos por DENV e CHIKV, frequentemente a conduta clínica é baseada em recomendações estabelecidas para a dengue, bem como na opinião de especialistas. Essas recomendações podem estar sujeitas a modificações conforme avanço do conhecimento da doença e de seu agente etiológico. No Brasil, as recomendações de tratamento foram adaptadas a partir das diretrizes da Organização Panamericana de Saúde. Como a infecção pelo ZIKV costuma ser assintomática e o curso clínico dos casos é autolimitado, os pacientes geralmente não precisam de tratamento e podem nem mesmo procurar atendimento médico. As medidas a seguir se concentram no alívio dos sintomas: descanso relativo enquanto durar a febre; uso de mosquiteiros e de repelentes durante a fase sintomática (para evitar contaminação de vetores); ingestão adequada de líquidos; paracetamol (em caso de dor ou febre); anti-histamínicos de uso oral (clorfeniramina, loratadina) e aliviantes tópicos (calamina) para combate ao prurido; lágrimas artificias para alívio da conjuntivite; recomendação de que o paciente consulte um médico imediatamente em caso de formigamento ou dormência em braços ou pernas (sinal de complicações neurológicas). Em caso de síndrome de Guillain-Barré, recomenda-se plasmaferese e aplicação de imunoglobulinas por via intravenosa. Anti-inflamatórios não esteroidais não devem ser usados até que seja descartado o diagnóstico de dengue. O ácido acetilsalicílico também é contraindicado na fase aguda pelo risco de síndrome de Reye (encefalopatia aguda) em crianças menores de 12 anos. 2.4.7 Imunização Embora ainda não haja descrições específicas para ZIKV, com base na resposta a outros flavivírus, deduz-se que uma vez que haja infecção, a imunidade adquirida é permanente. 104 Unidade I A recente epidemia do ZIKV nas Américas revelou as consequências devastadoras da infecção, especialmente em mulheres grávidas. A síndrome congênita do vírus Zika, caracterizada por malformações e microcefalia em neonatos, bem como retardo de desenvolvimento em crianças, destaca a necessidade da produção de uma vacina segura e eficaz. Várias vacinas candidatas foram desenvolvidas e mostraram resultados promissores em modelos animais e em ensaios clínicos de fase I. Existem relatos de vacinas de subunidades, vacinas de vírus inativado, vacinas baseadas em vetores adenovirais e do sarampo, vacinas de vírus vivos atenuados, além de vacinas de ácidos nucleicos (DNA e RNA). No entanto, a disponibilização de uma vacina efetiva em escala comercial ainda é imprevisível, principalmente devido à falta de financiamento, aos altos custos financeiros associados a esses estudos e aos níveis incertos de lucro para as empresas do setor privado. Parcerias entre instituições governamentais e empresas do setor privado devem permitir mais testes clínicos e eventual licenciamento e fabricação de vacinas de ZIKV, caso ocorra uma epidemia de ZIKV no futuro. 3 PROTOZOOSES TRANSMITIDAS POR VETOR – MALÁRIA 3.1 Breve histórico A malária é uma doença infecciosa febril aguda, cujos agentes são protozoários transmitidos por vetores. Acreditava-se que era contraída pelo ar contaminado – do italiano mal aria, que significa “ar ruim”. A doença ainda é de grande preocupação em toda a África tropical, onde ocorrem mais de 80% dos casos e 95% das mortes no mundo. Endêmica em outros lugares, como em áreas rurais da Ásia e da América Latina, também ocorre em diversos países geralmente entre imigrantes e viajantes internacionais. O grande número de infecções e fatalidades, principalmente entre crianças, traz grandes consequências para o desenvolvimento econômico e social de uma região endêmica. A malária é conhecida desde a Antiguidade e provavelmente originou-se na África, de onde espalhou-se pelas áreas tropicais e subtropicais de todo o mundo. Parece certo que essa parasitose tenha existido no Egito, pois foram encontradas múmias de mais de 3 mil anos com esplenomegalia característica da malária. O papiro de Ebers, datado de 1750 a.C. menciona pacientes com esplenomegalia e febre. Na Grécia, a malária é conhecida desde 1000 a.C., sendo a moléstia bem caracterizada pelos médicos gregos que descreveram os tipos febris: febre cotidiana, terçã e quartã da doença. Hipócrates (314-370 a.C.) descreveu clinicamente a doença, chamando a atenção não só para a esplenomegalia e hepatomegalia nela observadas, como também para o fato de a cura do doente corresponder à redução do tamanho do baço e do fígado. Em 1874, Meckel mostrou que a cor escura dos órgãos de indivíduos mortos de malária era devido a um pigmento, que Virchow demonstrou ser intracelular, no ano seguinte. Foi procurando elucidar a origem de tais pigmentos que Laveran, em 1880, fez a maior das descobertas na história da malária – a do seu parasita. Observou ele não só corpos esféricos pigmentados, mas também crescentes, assim como a formação de flagelo, cuja existência lhe permitiu afirmar a natureza animada dos seres que acabara de descobrir. 105 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Ainda que a descoberta de Laveran fosse a princípio posta em dúvida por pesquisadores italianos, como Golgi e seus colaboradores, foram eles que, mais tarde, descreveram o ciclo assexuado do parasita, ainda hoje denominado “ciclo de Golgi”, e correlataram as várias formas que aparecem no sangue, com as formas clínicas da malária. Além dos importantes trabalhos de Golgi, muitas informações surgiram dos trabalhos de outros pesquisadores italianos, como Marchiafava, Celli, Grassi, Feletti, Bignami,Bastianelli, Sanfelice, entre outros. O ciclo esporogônico ainda se mantinha obscuro quando Manson, estudando Wuchereria bancrofti – helmintos cujos embriões aparecem na corrente sanguínea e que se desenvolvem em mosquitos do gênero Culex, expressou a opinião de que a malária deveria ser transmitida de forma semelhante. A teoria da transmissão da malária por mosquitos era de tal modo convincente, que Ross investigou esse problema na Índia, demonstrando a evolução completa da malária nos pássaros (Plasmodium praecox) e o intermédio de um vetor artrópode, mosquitos Culex fatigans, em seu ciclo de transmissão. Ross (1898) observou os primeiros estágios do desenvolvimento dos parasitas da malária humana em mosquitos, porém não descreveu o ciclo completo. Foram Grossi, Bastianelli e Bignami que tiveram a glória de conseguir, pela primeira vez, o desenvolvimento completo das três espécies de parasitas da malária nos anofelinos. Um fato importante foi observado por MacCallum (1897), quando, estudando parasitas pigmentados de pássaros (Haemoproteus), descobriu a verdadeira função dos “corpos flagelados” e os identificou aos elementos masculinos, destinados a fertilizar as células femininas, que então se transformavam em vermículo móvel. Uma experiência conduzida por Manson, em setembro de 1900, provou definitivamente o papel dos mosquitos no ciclo da malária. Anofelinos infectados com Plasmodium vivax foram enviados de Roma para Londres, e o próprio filho e George Warren (um assistente no laboratório) voluntariaram-se para serem picados. Ambos nunca haviam sido expostos à malária antes. Alguns dias depois, os dois tiveram acessos febris, e os exames repetidos de sangue permitiram encontrar numerosos parasitas da febre terçã benigna. Os dois voluntários foram tratados com quinino e recuperaram-se com sucesso. Ainda em 1900, Grassi publicou uma importante monografia, descrevendo o ciclo completo dos parasitas da malária humana no mosquito Anopheles e sua importância na epidemiologia da doença. Entretanto, apenas em 1937 é que James e Tate, trabalhando com Plasmodium gallinaceum, mostraram que os esporozoítas introduzidos pelos mosquitos não entram diretamente nos glóbulos vermelhos, segundo se acreditava até então. A descoberta de que um ciclo pré-eritrocítico dos plasmódios que infectam o ser humano se dava no fígado se deu em 1948, por Short e Garnham. 3.2 Agente etiológico Você sabia que existem cinco espécies de protozoários do gênero Plasmodium que podem causar a malária humana? São elas P. falciparum, P. vivax, P. malariae, P. ovale e P. knowlesi. No Brasil, há três espécies associadas à malária em seres humanos: P. vivax, P. falciparum e P. malariae. O P. ovale está restrito a determinadas regiões do continente africano e a casos importados de malária no Brasil. 106 Unidade I O P. knowlesi ocorre apenas no Sudeste Asiático e é parasita de macacos, embora casos em seres humanos tenham sido registrados. Além de P. knowlesi, existem outras espécies de Plasmodium que infectam primatas não humanos e que também podem ser transmitidas a seres humanos, como Plasmodium cynomolgi na Ásia e Plasmodium brasilianum e Plasmodium simium nas Américas. Alguns, senão a maioria, dos casos autóctones previamente diagnosticados como P. vivax na região da Mata Atlântica, provavelmente, foram devidos a P. simium adquiridos por mosquitos infectados de macacos, tornando essa parte do Brasil o local de um segundo foco global de malária zoonótica. Acredita-se que P. simium deriva ancestralmente de P. vivax, após mudança de hospedeiro recente, de seres humanos para macacos. Muitas outras espécies de Plasmodium causam malária em vertebrados, incluindo primatas não humanos (por exemplo, Plasmodium cynomolgi em macacos e Plasmodium reichenowi em chimpanzés), roedores (por exemplo, Plasmodium berghei e Plasmodium yoelli), pássaros (por exemplo, Plasmodium gallinaceum, Plasmodium relictum e Plasmodium elongatum) e répteis (por exemplo, Plasmodium mexicanum). Das espécies que acometem o ser humano, o próprio homem é o principal reservatório com importância epidemiológica. A malária é transmitida ao homem pela picada de mosquitos fêmeas do gênero Anopheles infectadas com Plasmodium spp. Durante o repasto sanguíneo, os mosquitos infectados injetam – junto com sua saliva anticoagulante – esporozoítos, que são o estágio infeccioso e móvel do Plasmodium spp. Os parasitas da malária têm um ciclo de vida complexo marcado por rodadas sucessivas de replicação assexuada em vários estágios e tecidos, tanto no hospedeiro vertebrado intermediário quanto no inseto hospedeiro definitivo. O esporozoíto móvel entra na corrente sanguínea, o que permite que ele chegue ao fígado e, assim, escape da imunidade do hospedeiro. Uma vez que os esporozoítos atingem os sinusoides hepáticos, eles cruzam a barreira sinusoidal e entram nos hepatócitos, nos quais estabelecem um vacúolo parasitóforo e se diferenciam em uma primeira rodada de replicação assexuada. Ao longo de dois a vários dias (dependendo da espécie), forma-se um esquizonte pré-eritrocítico multinucleado contendo milhares de merozoítos filhos (esquizogonia tecidual primária). Alguns autores denominam esta forma no interior do hepatócito de criptozoíta (krypto = oculto), pela dificuldade de serem encontradas nessa fase. Observação Anopheles darlingi é o principal vetor de malária no Brasil, cujo comportamento é altamente antropofílico e endofágico (entre as espécies brasileiras, é a mais encontrada picando no interior e nas proximidades das residências). Ele é encontrado em altas densidades e com ampla distribuição no território nacional, exceto no sertão nordestino, no Rio Grande do Sul e nas áreas com altitude acima de 1.000 metros. 107 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Etapa de diagnóstico Etapas do mosquito Oocistos Oocíneto Macrogametócitos P. falciparum Gametócitos Esquizonte Gametócitos Ciclo eritrocítico Etapa de diagnóstico Exo-eritrocítico Ruptura do esquizonte Esquizonte Etapas da corrente sanguíneaCiclo esporogónico Etapas no fígado humano Ruptura dos Oocistos Libertação dos esporozóitos Célula do fígado P. Vivax P. ovale P. malariae Mosquito injeta esporozoítos Célula do fígado infectada Trofozoíto imaturo Trofozoíto maduro Ruptura do esquizonte Mosquito injeta gametócitos Microgametócitos exflagelados Microgameta entra na macrogameta Etapa de infecção Figura 52 – Esquematização do ciclo de vida de Plasmodium spp. O ciclo de vida do parasita da malária envolve dois hospedeiros. (1) Durante um repasto sanguíneo, uma fêmea do mosquito Anopheles infectada com malária inocula esporozoítos no hospedeiro humano, que então se espalham pela corrente sanguínea, alcançam e (2) infectam as células do fígado. (3) No interior dos hepatócitos, formam-se esquizontes, que se rompem e (4) liberam merozoítos. Em P. vivax e P. ovale um estágio dormente (hipnozoítos) pode persistir no fígado e causar recidivas semanas ou mesmo anos depois. Após essa replicação inicial no fígado (esquizogonia exoeritrocítica, letra A), os parasitas sofrem multiplicação assexuada nos eritrócitos (esquizogonia eritrocítica, letra B). Os merozoítos infectam os glóbulos vermelhos (5). Os trofozoítos em estágio de anel amadurecem em esquizontes, que se rompem liberando merozoítos (6). Alguns parasitas se diferenciam em estágios eritrocíticos sexuais (gametócitos, 7). Os parasitas do estágio sanguíneo são responsáveis pelas manifestações clínicas da doença Disponível em: https://bit.ly/37Ox33h. Acesso em: 12 ago. 2021. Algumas espécies de parasitas, como P. vivax e P. ovale, podem entrar em um período de latência formando um hipnozoíto não replicante em vez de um esquizonte. Esses hipnozoítos permitem a sobrevivência a longo prazo do parasita e podem levar a recidivas. Portanto, dentro do hepatócito, um único esporozoíto é capaz de gerar dezenas de milhares de merozoítos, que são liberados na correntesanguínea. Os merozoítos são agrupados em vesículas ligadas à membrana chamadas merossomos, que são liberadas para o lúmen dos sinusoides hepáticos. Os merozoítos invadem os glóbulos vermelhos, nos quais ocorre uma segunda esquizogonia assexuada. https://bit.ly/37Ox33h 108 Unidade I Esse ciclo de replicação assexuada produz até 32 merozoítos ao longo de 24-72 horas (ambos os parâmetros quantidade e tempo variam entre as espécies). Por meio de rodadas repetidas de invasão e crescimento, o parasita estabelece infecções agudas e, eventualmente, crônicas. Algumas espécies, como P. vivax, estão restritas aos reticulócitos, que constituem uma pequena fração das hemácias circulantes, limitando assim a parasitemia total. Outros, como P. falciparum, não são restritos e podem infectar uma alta proporção de hemácias, levando a uma alta carga parasitária, um fator implicado na capacidade do P. falciparum em causar doença grave. Figura 53 – Liberação de merozoítos na corrente sanguínea. Merozoítos (verdes) de plasmódio são liberados pela formação de vesículas (merossomos), que brotam dos hepatócitos infectados para o lúmen sinusoidal Disponível em: https://cutt.ly/FQBecOQ. Acesso em: 12 ago. 2021. Os trofozoítos eritrocíticos apresentam-se, no interior das hemácias, sob a forma de um anel, com um único núcleo e uma massa citoplasmática que circunda um vacúolo digestivo. O crescimento se processa às custas da célula: o trofozoíto utiliza-se do oxigênio das hemácias por meio de uma porfirina citocrômica férrica. Também utiliza a globina da célula e, assim, os plasmódios dividem a hemoglobina em heme e globina. O heme torna-se a hemozoína (ou hematina), que é o pigmento malárico que se deposita em forma de grânulos escuros no citoplasma dos parasitas. https://cutt.ly/FQBecOQ 109 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Em seguida, o trofozoíto toma um grande desenvolvimento e começa a divisão, iniciando-se pela transformação do núcleo. Essa forma é denominada esquizonte. Desse corpo sólido, com um número variável de núcleos conforme a espécie, formam-se novos merozoítas. Pela ruptura do glóbulo vermelho, que já se apresentava profundamente alterado, os merozoítas libertam-se no plasma. Estes, agora, penetram em novas hemácias e o ciclo se repete. A multiplicação continua em progressão geométrica, até que, transcorridas aproximadamente duas semanas (período de incubação), já existe número suficiente de parasitas para determinar os sintomas clínicos. Se o desenvolvimento do plasmódio não fosse sustado ou diminuído, chegaríamos a um ponto em que cada célula do sangue ficaria parasitada. Após fases sucessivas de esquizogonias, aparecem no ciclo evolutivo do parasita as estruturas sexuadas do protozoário. O ciclo sexual é iniciado quando uma pequena proporção de parasitas se compromete a produzir progênie sexual, isto é, os gametócitos. Os gametócitos maduros podem circular no sangue humano por vários dias, o que maximiza sua chance de transmissão aos mosquitos. Poucos minutos depois de entrar no intestino do mosquito, os gametócitos masculinos e femininos usam proteases para sair das hemácias e se diferenciar em oito microgametas e um macrogameta, respectivamente, que se fundem para produzir o zigoto. O zigoto se transforma em um oocineto móvel, que atravessa a camada epitelial da parede do intestino médio para formar um oocisto. No oocisto, os parasitas passam pelo terceiro ciclo de replicação assexuada para produzir milhares de esporozoítos que são liberados na hemolinfa. Os esporozoítos que atingem as glândulas salivares do mosquito se fixam e invadem a glândula, onde permanecem até serem transmitidos a um novo hospedeiro vertebrado por meio de uma picada do mosquito, reiniciando o ciclo. 3.3 Morfologia e caracteres diferenciais dos parasitas da malária 3.3.1 Plasmodium vivax O P. vivax causa a forma de malária denominada terçã benigna, pois os acessos febris se mostram a cada três dias. Os esporozoítos do P. vivax são organismos fusiformes, alongados e delgados, com extremidades afiladas. Medem cerca de 15 µm de comprimento por 1 µm na sua porção mais larga, isto é, na região central do seu corpo. O núcleo é central e apresenta a cromatina dividida em dois grânulos. O esquizonte pré-eritrocítico aproxima-se da maturidade em cerca de sete dias, com contornos regulares e contendo vacúolos, liberando cerca de 12 mil merozoítos. Os trofozoítos aparecem a princípio sob forma arredondada, com um disco hialino, que se torna ameboide em poucas horas. O núcleo aparece como uma granulação brilhante, cercada de um halo claro. O glóbulo vermelho descora-se, vacuoliza-se finamente e aumenta de volume. Desde 2 até 24 horas após, o parasita cresce, o citoplasma torna-se mais aparente e se carrega de mais pigmento. Os grãos de pigmento apresentam birrefringência acentuada e podem ser postos muito facilmente em evidência, pelo emprego de luz polarizada. O trofozoíto toma então as formas mais estranhas, alonga-se, desenvolve-se em espiral, em ferradura etc. Nos primeiros estágios do desenvolvimento, o parasita aparece como uma pequena massa irregular, na qual se cora um grão muito fortemente. O cariossomo e a auréola clara que o cerca formam o núcleo 110 Unidade I do parasita. Algumas horas após aparece o vacúolo nutritivo; o trofozoíto então toma a forma de anel, cujo núcleo ocupa a parte mais delgada. O citoplasma cora-se em azul pelo método de Romanowsky e já apresenta prolongamentos ameboides. Não é comum o encontro de eritrócitos com parasitismo múltiplo. As hemácias, já aumentadas de volume, mostram granulações, descobertas por Schüffner. Essas granulações assemelham-se às do citoplasma de neutrófilos, mais ou menos numerosas, e às vezes de tal modo abundantes que mascaram o parasita. Seu aparecimento, forma, tamanho, quantidade e distribuição nas hemácias parasitadas varia com a qualidade da amostra de sangue, a espécie e o estágio do plasmódio, o pH do diluente, a qualidade do corante, o método e o tempo de coloração. Na maioria das preparações de gota espessa, as granulações de Schüffner não aparecem em virtude do pH ácido do diluente e menor tempo de coloração. Ao cabo de 16 horas, o parasita ocupa um terço do glóbulo vermelho, que se tornou mais pálido e maior que o normal. Depois de 24 horas, o trofozoíta já alcança metade da hemácia hipertrofiada, e com 48 horas soma 4/5 do tamanho do glóbulo. Na maior parte dos casos, a divisão da cromatina se inicia 12 horas antes do acesso de febre. Observação A natureza das granulações de Schüffner é ainda desconhecida. São grânulos de cor rósea surgidos nas hemácias parasitadas pelo P. vivax e P. ovale quando coradas pelos corantes de Romanowski, segundo os métodos de Giemsa, Walker/Giemsa, Wright, Maygrunwald/Giemsa e Romanowski modificado. A evolução dos gametócitos é cerca de duas vezes mais lenta que a dos esquizontes. Na terçã benigna os gametócitos se desenvolvem sobretudo no baço, onde são encontrados em grande quantidade e em todos os estágios de desenvolvimento, enquanto no sangue circulante só encontramos as formas adultas, sobretudo no momento do acesso de febre. Os gametócitos de P. vivax são redondos a ovais com pigmento marrom espalhado e podem quase preencher a hemácia. Figura 54 – Esfregaço corado pelo método de Giemsa com forma irregular de P. vivax Fonte: Brasil (2005, p. 88). 111 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Figura 55 – Esfregaço corado pelo método de Giemsa com P. vivax. Notar hemácia dilatada com numerosas granulações de Schüffner Fonte: Brasil (2005, p. 87). Saiba mais Para mais imagens das formas sanguíneas de P. vivax, consulte: CDC. Laboratory diagnosis of malaria: Plasmodium vivax. Laboratory Identification of Parasites of Public Health Concern. [s.d.]. Disponível em: https://bit.ly/3z2cv3A. Acesso em: 18 jan. 2021. 3.3.2 Plasmodium falciparum O P. falciparum causa a forma de malária denominada terçã maligna ou malária tropical, pois o parasita completaseu ciclo entre 36 e 48 horas. O ritmo da esquizogonia nesta espécie é mais irregular do que nas outras. Ainda mais, o P. falciparum difere das outras espécies de plasmódios parasitas do homem, uma vez que só são encontrados os trofozoítos (ou “formas em anel”) e os gametócitos no sangue periférico. Os glóbulos vermelhos parasitados deixam a circulação periférica antes de se formarem os esquizontes e acumulam-se nos capilares das vísceras, onde se processa a esquizogonia. Os esporozoítos são muito semelhantes aos de P. vivax, sendo mais delgados e pontudos nas extremidades e com porção média mais dilatada. O esquizonte pré-eritrocítico não contém vacúolos, alcançando cerca de 60 µm no sexto dia e contendo cerca de 40 mil merozoítos. Os trofozoítos jovens de P. falciparum aparecem no glóbulo vermelho como corpúsculos hialinos em forma de anel. Comumente são observadas infecções múltiplas da hemácia, e assim podem-se contar dois até seis anéis em um único glóbulo. Os trofozoítos crescem e em cerca de 24 horas ocupam mais ou menos 1/6 do eritrócito. Menos ativos que os de P. vivax, têm movimentos ameboides, emitindo pequenos pseudópodes. 112 Unidade I Os gametócitos são facilmente diagnosticados devido a sua forma característica de crescente, ou de “banana”, ou de “salsicha”. Estes elementos surgem nas hemácias dos capilares viscerais e, em geral, só invadem a circulação periférica depois que atingiram seu tamanho normal, geralmente de seis a oito dias depois do primeiro acesso febril. Figura 56 – Esfregaço corado pelo método de Walker com P. falciparum. Notar a elevada parasitemia por trofozoítos e gametócitos Fonte: Brasil (2005, p. 86). Saiba mais Para mais imagens das formas sanguíneas de P. falciparum, consulte: CDC. Laboratory diagnosis of malaria: Plasmodium falciparum. Laboratory Identification of Parasites of Public Health Concern. [s.d.]. Disponível em: https://bit.ly/3iZbAve. Acesso em: 18 jan. 2021. 3.3.3 Plasmodium malariae O P. malariae causa a forma de malária denominada febre quartã (um dia com febre seguido de três dias sem). Os esporozoítos assemelham-se aos de P. falciparum, sendo um pouco mais largos e com núcleo mais difuso. Os esquizontes pré-eritrocíticos são esféricos, medindo 36 µm de diâmetro e liberam um número bem menor de merozoítos (2.000). A fase pré-eritrocítica difere das de P. falciparum e P. vivax porque o hepatócito infectado apresenta dilatação do núcleo e numerosos vacúolos no citoplasma periférico. O desenvolvimento desta fase é também mais lento em comparação às outras duas espécies. No sangue periférico, os trofozoítos jovens mostram-se como corpúsculos hialinos pequenos, em forma de anel e ovoides. Os grânulos de pigmentos são em menor número, porém maiores que os no P. vivax. 113 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR O trofozoíto médio tem tendência a formar “faixas” (ou “bandas”) equatoriais (Figura 58, esquerda), o que faz com que encha o glóbulo. Formatos semelhantes a “cestas” também podem ser observados (Figura 58, direita). O esquizonte forma de seis a 12 merozoítos e pigmento malárico, geralmente propenso a se aglomerar, forma grumos grosseiros. Os gametócitos são morfologicamente idênticos aos de P. vivax, distinguindo-se apenas no tamanho pouco menor e a hemácia parasitada não se mostra hipertrofiada. Observação Em P. malariae, a hemácia parasitada não aumenta e não há granulações de Schüffner. As hemácias velhas são preferencialmente invadidas. Figura 57 – Esfregaço corado pelo método de Giemsa com P. malariae Fonte: Brasil (2005, p. 94). Figura 58 – Esfregaço com P. malariae. À esquerda, trofozoíto médio em forma de “faixa”. À direita, trofozoíto médio em forma de “cesta” Fonte: CDC ([s.d.]c). 114 Unidade I Saiba mais Para mais imagens das formas sanguíneas de P. malariae, consulte: CDC. Laboratory diagnosis of malaria: Plasmodium malariae. Laboratory Identification of Parasites of Public Health Concern. [s.d.]. Disponível em: https://bit.ly/3k7xNq2. Acesso em: 18 jan. 2021. 3.3.4 Plasmodium ovale O P. ovale só tem sido diagnosticado com frequência no oeste da África e nas Filipinas. Seus esporozoítos são semelhantes aos do P. vivax, medindo, porém, 12 µm de comprimento. Os esquizontes teciduais medem cerca de 85 µm (ao 9º dia), com contorno lobado e muito irregular, contendo cerca de 15 mil merozoítos. Quanto à morfologia da espécie, ela difere de todos os outros plasmódios parasitas de mamíferos devido ao tamanho muito grande de merozoítos e de seus núcleos, medindo pouco mais de 3 µm (veja na figura a seguir). Os trofozoítos jovens podem parecer-se com os de P. vivax ou P. malariae. Quando maduro, apresenta-se redondo, com massa de cromatina de tamanho variável e pigmento malárico escuro, porém mais claro que o de P. vivax e P. malariae. Os esquizontes eritrocíticos são menores do que as hemácias e o merócito contém de 6 a 12 merozoítas. O pigmento é granuloso, castanho, semelhante ao do P. malariae. Os gametócitos são ovais e menores que os glóbulos vermelhos. As hemácias tornam-se ovaladas e aumentadas, porém não tanto como nas infecções por P. vivax. Suas margens apresentam-se denteadas e todos os glóbulos parasitados, mesmo nos estágios mais jovens do parasita, contêm granulações de Schüffner. 115 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Figura 59 – Esfregaço com P. ovale. À esquerda acima, trofozoíto jovem em forma de anel. À direita acima, trofozoíto médio em hemácia denteada. À esquerda abaixo, esquizonte eritrocítico. À direita abaixo, gametócito Fonte: CDC ([s.d.]d). Saiba mais Para mais imagens das formas sanguíneas de P. ovale, consulte: CDC. Laboratory diagnosis of malaria: Plasmodium ovale. Laboratory Identification of Parasites of Public Health Concern. [s.d.]. Disponível em: https://bit.ly/37WlBCO. Acesso em: 18 jan. 2021. 3.4 Aspectos epidemiológicos A malária ainda é um problema de saúde pública em todo o mundo, sendo a causa de consideráveis perdas sociais e econômicas das populações sob risco, principalmente daquelas que vivem em condições precárias de habitação e saneamento. 116 Unidade I Segundo a Organização Mundial da Saúde, havia uma estimativa de 229 milhões de casos de malária globalmente, em 2019, em 87 países endêmicos para a doença. Em 2015, a estimativa era de 218 milhões de casos. A incidência de casos de malária (ou seja, casos por mil habitantes em risco) reduziu de 80 em 2000 para 58 em 2015 e 57 em 2019 em todo o mundo. Entre 2000 e 2015, a incidência global de casos de malária diminuiu 27% e, entre 2015 e 2019, diminuiu menos de 2%, indicando uma desaceleração da taxa de declínio desde 2015. Vinte e nove países foram responsáveis por 95% dos casos de malária em todo o mundo. Nigéria (27%), República Democrática do Congo (12%), Uganda (5%), Moçambique (4%) e Níger (3%) foram responsáveis por cerca de 51% de todos os casos globalmente. P. falciparum e P. vivax são as espécies predominantes em todo o mundo. A grande maioria da malária decorrente de P. falciparum ocorre na África Subsaariana (aproximadamente 190 milhões de casos/ano), onde a transmissão permanece intensa em muitos locais, embora haja uma variação considerável na incidência dentro e entre os países. A malária causada por P. vivax é muito menos comum nessa região porque há predomínio de indivíduos com antígeno Duffy negativo na população. Observação O processo de invasão dos eritrócitos pelos plasmódios é complexo, sendo mediado por interações moleculares específicas do tipo ligante receptor. No caso do P. vivax, a invasão é altamente dependente do antígeno de grupo sanguíneo Duffy (DARC), presente na superfície dos eritrócitos, que interage com uma proteína do parasito, a Duffy binding protein (PvDBP). Na Ásia e na Oceania, os números de casos de malária são geralmente menores e as proporções causadas por P. vivax e P. falciparum são semelhantes, enquanto nas Américas, os casos de malária por P. vivax excedem os por P. falciparum emmais de duas vezes. P. malariae e P. ovale têm uma distribuição global, mas a incidência é baixa, com P. ovale encontrado principalmente na África e no sudeste da Ásia. Na Malásia, há alta carga de malária causada por P. knowlesi, cujos hospedeiros naturais são macacos. Lá, os casos haviam sido inicialmente diagnosticados como P. malariae devido às semelhanças morfológicas quando examinadas por microscopia de luz. A verdadeira carga global da doença é desconhecida; entretanto, esse tipo de malária é predominantemente uma zoonose. Podem ocorrer infecções humanas por outras malárias símias, como Plasmodium cynomolgi e Plasmodium simium. Eles são considerados eventos raros, com a ressalva de que o exame microscópico de rotina pode falhar em distingui-los das espécies mais comuns. O primeiro Programa Global de Erradicação da Malária da Organização Mundial da Saúde (1955-1972) envolveu, além dos tratamentos à base de cloroquina, campanhas com uso de inseticidas em grande escala, usando diclorodifeniltricloroetano (DDT). Essa estratégia foi bastante eficaz contra P. falciparum; embora os mosquitos repovoassem gradualmente as áreas tratadas com DDT (porque desenvolveram resistência ao inseticida e o uso do DDT em si diminuiu devido aos seus custos e às 117 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR crescentes preocupações ambientais), essas áreas, muitas vezes, permaneceram livres da malária e em alguns casos ainda estão. Abordagens mais seletivas de controle de vetores, como o uso de mosquiteiros tratados com inseticida e pulverização no interior de residências, eliminaram a malária em várias áreas. No entanto, a resistência do mosquito aos inseticidas é uma preocupação crescente. Dos 78 países que monitoram a resistência do mosquito a inseticidas, 60 relataram resistência a um ou mais inseticidas desde 2010. No Brasil, a grande extensão geográfica da área endêmica e as condições climáticas favorecem o desenvolvimento dos transmissores e agentes causais da malária pelas espécies de P. vivax, P. falciparum e P. malariae (este último com menor frequência). Especialmente na Amazônia Legal, a transmissão é instável e geralmente focal, alcançando picos principalmente após o período chuvoso do ano. O quadro epidemiológico da malária no Brasil é preocupante. Embora em progressivo declínio entre 2007 e 2016, os casos de malária no Brasil apresentaram expressivo acréscimo em 2017 (Figura 60). Em 2018, o país registrou 187.736 casos notificados de malária. Já em 2019 e em 2020 foram 153.270 e 129.915, respectivamente. Do total de casos reportados, mais de 99% foram transmitidos nos estados da Amazônia Legal (Figura 61), sendo P. vivax a espécie causadora de quase 90% dos casos. No entanto, a transmissão do P. falciparum, sabidamente responsável pela forma grave e letal da doença, tem apresentado redução importante nos últimos anos. Além disso, a frequência de internações por malária no Brasil também vem mostrando declínio. 19 59 19 60 19 61 19 62 19 63 19 64 19 65 19 66 19 67 19 68 19 69 19 70 19 71 19 72 19 73 19 74 19 75 19 76 19 77 19 78 19 79 19 80 19 81 19 82 19 83 19 84 19 85 19 86 19 87 19 88 19 89 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 100.000 200.000 300.000 400.000 P. vivax P. falciparum Total de casos 500.000 600.000 700.000 N úm er o de c as os 0 Figura 60 – Série histórica de casos de malária notificados no Brasil, 1959 a 2019 Fonte: Brasil (2020, p. 12). 118 Unidade I 2019 e 2020 Apenas 2019 Apenas 2020 Municípios prioritários Figura 61 – Mapa de municípios prioritários para malária no Brasil em 2019 e janeiro a junho de 2020. A área de risco em função da incidência parasitária anual, entretanto, engloba regiões mais amplas em todos os estados destacados Fonte: Brasil (2020, p. 12). 3.5 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas As perturbações patológicas na malária se iniciam quando os plasmódios invadem o organismo e se multiplicam dentro das hemácias. As esquizogonias parasitárias nos eritrócitos terminam com a destruição dos glóbulos vermelhos e com a liberação de merozoítas no plasma, pigmento malárico, restos de hemácias, hemoglobina, entre outros elementos. Os sintomas são devidos, em grande parte, aos ciclos assexuados dos parasitas nas hemácias. Os períodos de incubação são normalmente de 10–14 dias para P. falciparum ou P. knowlesi, 2-3 semanas para P. vivax e P. ovale e 18 dias ou mais para P. malariae; no entanto, há variação – por exemplo, algumas cepas de P. vivax têm um período de incubação primária de 3-6 meses. Os relatos clássicos descrevem picos de febre periódicos em intervalos correspondentes à duração do ciclo eritrocítico das espécies infectantes (48 horas para P. falciparum, P. vivax, ou P. ovale e 72 horas para P. malariae), resultante da sincronização de estágios de desenvolvimento, mas agora esses padrões são raramente observados. Os sintomas da malária envolvem a clássica tríade febre, calafrio e dor de cabeça. Sintomas gerais – como mal-estar, dor muscular, sudorese, náusea e tontura – podem preceder ou acompanhar a tríade 119 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR sintomática. Contudo, esse quadro clássico pode ser alterado pelo uso de medicamentos profiláticos ou aquisição de imunidade, e muitos desses sintomas podem ou não estar presentes e até mesmo todos podem estar ausentes. Nos casos complicados, podem ainda ocorrer dor abdominal forte, sonolência e redução da consciência – podendo levar ao coma nos casos de malária cerebral. Observação A ausência de parâmetros clínicos específicos que permitam confirmar a infecção justifica a necessidade de métodos laboratoriais para o diagnóstico da malária. P. falciparum tem um comportamento único entre os plasmódios, pois os eritrócitos contendo parasitas maduros deixam a circulação periférica e acumulam-se nos capilares das vísceras, onde se processa a esquizogonia, evitando a eliminação do parasita pelo baço, mas causando lesão em células endoteliais e obstrução microvascular. A citoaderência é mediada por proteínas de P. falciparum (PfEMP1) expostas na superfície do eritrócito infectado. Subtipos de PfEMP1 ligam-se a diferentes receptores endoteliais. Os eritrócitos infectados também se ligam às células não infectadas, exacerbando a obstrução microvascular. O efeito clínico da sobrecarga hemática e da disfunção endotelial associada depende do(s) órgão(s) envolvido(s). No cérebro, contribui para o coma, nos pulmões predispõe à insuficiência respiratória e, em mulheres grávidas, o sequestro no espaço interviloso da placenta leva à malária placentária com consequências de anemia materna, baixo peso ao nascer, parto prematuro e aumento do risco de aborto e natimorto. Os efeitos sobre gestantes são mais graves em mulheres primigestas. Você sabia que a queda do número de eritrócitos por hemólise e a intensa remoção de hemácias pelo baço levam à anemia? Além disso, há anoxemia generalizada, que se torna mais grave pelo fato de o parasita não só utilizar-se do oxigênio, mas ainda dividir continuamente a hemoglobina em heme e globina, na hemácia infectada. Também há supressão da medula óssea e diseritropoiese. A localização dos parasitas no fígado, baço e medula óssea é devida à ação fagocitária das células que revestem os seios venosos desses órgãos e dos tecidos que os cercam. Na malária benigna, tais macrófagos se abarrotam de parasitas e de pigmento, podendo mesmo tornar o sangue livre das hemácias parasitadas. Já na malária maligna, tal fagocitose é menos ativa e a multiplicação dos parasitas progride até o êxito letal. Devido às localizações relativas dos parasitas nos órgãos citados, a hipertrofia, a hiperplasia e a pigmentação do baço, fígado e medula óssea são feições características e constantes da anatomia patológica.A forma grave de malária (P. falciparum) tem critérios diagnósticos específicos. Para uma avaliação clínica rápida, é usada uma pequena lista de sinais de perigo, que inclui prostração, respiração profunda rápida (refletindo a acidose subjacente) e comprometimento da consciência. As manifestações mais comuns de malária grave são: malária cerebral; lesão pulmonar aguda, que pode progredir para síndrome do desconforto respiratório agudo (em até 25% dos casos); lesão renal aguda, geralmente apresentando-se como necrose tubular aguda, e acidose. O ácido láctico predomina, 120 Unidade I mas outros ácidos foram identificados em adultos com malária grave, incluindo ácido hidroxifenilático e ácidos α-hidroxibutírico e β-hidroxibutírico. Crianças comumente apresentam anemia grave. Outras diferenças na apresentação da doença em crianças em comparação com adultos são convulsões mais frequentes (em 60-80%), hipoglicemia e sepse concomitante, enquanto edema pulmonar e insuficiência renal são menos frequentes. A taxa de letalidade da malária cerebral tratada varia entre 10-20% e pode chegar a 50% em mulheres grávidas. Exames de imagem geralmente mostram algumas evidências de edema cerebral, mas isso é menos proeminente em adultos do que em crianças, nos quais o edema cerebral está fortemente associado a um desfecho fatal. Dois padrões de lesão renal aguda são descritos na malária: um em pacientes com malária grave com falência múltipla dos órgãos e o segundo em pacientes que foram tratados com sucesso e não têm evidência de envolvimento de outros órgãos. A síndrome nefrótica possivelmente resulta da deposição de imunocomplexos, complemento e antígenos parasitários livres na membrana basal glomerular. A trombocitopenia frequente na fase aguda das infecções maláricas possivelmente resulta do consumo de plaquetas no processo de coagulação intravascular disseminada, havendo evidências indiretas de fibrinólise quando o número de plaquetas é baixo. Os mecanismos especulados que levam à trombocitopenia são: distúrbios de coagulação, esplenomegalia, alterações da medula óssea, destruição plaquetária mediada por anticorpos, estresse oxidativo e o papel das plaquetas como cofatores no desencadeamento da malária grave. 3.6 Diagnóstico laboratorial A associação de critérios clínicos e epidemiológicos é muito importante para a suspeição da doença, isto é, a presença de sintomatologia geral em paciente procedente de área sabidamente malarígena obrigatoriamente indica a solicitação do exame laboratorial confirmatório da infecção. Confirmar a presença de parasitas em todos os casos de malária garante o tratamento antimalárico adequado e aponta para outras doenças em casos negativos. O padrão ouro para o diagnóstico da malária continua sendo a microscopia óptica de esfregaços de sangue corados. O exame microscópico do sangue pode ser feito em esfregaço delgado (distendido) ou espesso (gota espessa). A gota espessa é corada pela técnica de Walker (azul de metileno e Giemsa) e o esfregaço delgado é corado pelo Giemsa, após fixação com álcool metílico. Além do baixo custo, ambas permitem identificar, com facilidade e precisão, a espécie do plasmódio (ver tópico 3.3). Esses métodos também possibilitam quantificar a intensidade do parasitismo, mediante a determinação da parasitemia por volume (µl ou mm3) de sangue. Na prática, o método da gota espessa é o mais utilizado, uma vez que a concentração do sangue por campo microscópico favorece o encontro do parasito. Nos últimos anos, métodos alternativos e/ou complementares ao exame da gota espessa têm sido disponibilizados. Testes rápidos imunocromatográficos agora predominam como investigação de primeira linha em áreas endêmicas. Um teste rápido para P. falciparum baseado em um antígeno que lhe é altamente expresso (PfHRP2) é bastante usado na África; o paciente pode permanecer positivo por 121 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR várias semanas após a eliminação do parasita por causa da persistência dos antígenos em eritrócitos (uma vez infectados). Em outros lugares, os testes rápidos incorporam mais tiras reativas, uma para a detecção de PfHRP2 de P. falciparum e outra tira para a lactato desidrogenase, enzima de todas as malárias humanas, embora seja relativamente insensível para o diagnóstico de P. knowlesi. Na América Latina, as deleções do gene HRP2 em P. falciparum significam que os testes baseados no PfHRP2 não são confiáveis e estão surgindo evidências de que o problema pode se estender à África. Parasitemias por P. falciparum muito altas também podem produzir resultados negativos devido ao efeito pró-zona. A coloração rápida por laranja de acridina, um fluorocromo que se liga em ácidos nucleicos, foi extensivamente estudada como uma abordagem alternativa para a coloração de Giemsa, visto que permitiria a marcação de hemácias parasitadas facilmente. Muitas variações de protocolos de coloração com este fluorocromo foram tentadas ao longo do último meio século. Mesmo em publicações recentes, há vários protocolos diversos com diferentes concentrações de laranja de acridina. No entanto, dois problemas restringem a aplicação da coloração com este fluorocromo para o diagnóstico da malária em países endêmicos. O primeiro deles é a necessidade de um microscópio de fluorescência, que é muito caro para a maioria dos países onde a malária é endêmica. O segundo é a inconsistência de coloração com laranja de acridina. O primeiro problema pode ser parcialmente resolvido modificando um microscópio convencional, trocando-lhe a lâmpada por uma de halogênio ou de LED. A correção do segundo problema demanda padronização da coloração de esfregaços, bem como a condução destes com espessura adequada – algo que pode ser subótimo em pesquisas de campo em locais endêmicos. Testes sorológicos não são recomendados no diagnóstico agudo da malária, mas podem ser úteis em outras circunstâncias. Isso inclui o diagnóstico retrospectivo da malária em um indivíduo anteriormente não imune, a triagem para malária crônica e a triagem em banco de sangue de potenciais doadores. A resposta sorológica de IgG é rápida e, geralmente, ocorre dentro de uma semana do início da parasitemia. Os anticorpos começam a diminuir após aproximadamente um mês e persistem por vários meses a anos. Testes de imunofluorescência indireta para anticorpos anti-malária têm sido considerados confiáveis nas últimas décadas. Embora o método seja altamente sensível e específico, por outro lado, é demorado e subjetivo. Ensaios imunoenzimáticos para a malária também se tornaram disponíveis comercialmente. Vários estudos validaram o uso de testes de ELISA em triagens de bancos de sangue na Europa e Austrália. As técnicas moleculares mais utilizadas para o diagnóstico da malária são o PCR convencional, Nested PCR, e o PCR em tempo real. O custo elevado de reagentes e equipamentos, além da falta de infraestrutura e de falta de mão de obra especializada restringem o uso dessas técnicas aos laboratórios de referência. 3.7 Tratamento Os medicamentos antimaláricos são disponibilizados gratuitamente em todo o território nacional, em unidades do Sistema Único de Saúde (SUS). O diagnóstico oportuno, seguido imediatamente de 122 Unidade I tratamento correto, é o meio mais efetivo para interromper a cadeia de transmissão e reduzir a gravidade e a letalidade da malária. O tratamento da malária visa atingir o parasito em pontos-chave de seu ciclo evolutivo, os quais podem ser didaticamente resumidos em: A) interrupção da esquizogonia sanguínea, responsável pela patogenia e manifestações clínicas da infecção; B) destruição de formas latentes do parasito no ciclo tecidual (hipnozoítos) das espécies P. vivax e P. ovale, evitando assim as recidivas tardias; C) interrupção da transmissão do parasito, pelo uso de fármacos que impedem o desenvolvimento de formas sexuadas dos parasitos (gametócitos). Para atingir esses objetivos, diversos fármacos são utilizados, cadaum deles agindo de forma específica, tentando impedir o desenvolvimento do parasito no hospedeiro. Para tratamento de malária não complicada decorrente das infecções por P. vivax ou P. ovale, recomenda-se cloroquina em três dias e primaquina em sete dias (esquema curto) ou 14 dias (esquema longo). Gestantes e crianças com menos de 6 meses não podem usar primaquina. Para tais pacientes, bem como para aqueles com malária confirmada de P. malarie (independentemente da idade e de ser ou não gestante), emprega-se apenas cloroquina. Outros fármacos foram descobertos por conta de parasitas resistentes à cloroquina, como mefloquina, malarone, quinino, halofantrina e artemisina. Para tratamento de malária decorrente de P. falciparum recomenda-se a combinação de arteméter e lumefantrina em três dias ou ainda outros protocolos com combinação de medicamentos. Saiba mais Para mais informações sobre o tratamento da malária, consulte: BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Departamento de Vigilância Epidemiológica. Guia prático de tratamento da malária no Brasil. Brasília: Ministério da Saúde, 2010. Disponível em: https://bit.ly/3mfxFrq. Acesso em: 13 ago. 2021. 3.8 Imunização e proteção natural Em áreas com alta transmissão de P. falciparum (a maior parte da África ao sul do Saara), os recém-nascidos serão protegidos durante os primeiros meses de vida, presumivelmente por anticorpos maternos transferidos para eles através da placenta. Como esses anticorpos diminuem com o tempo, essas crianças tornam-se vulneráveis à malária. https://bit.ly/3mfxFrq 123 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR A imunidade adquirida naturalmente contra a malária decorrente de P. falciparum protege milhões de pessoas de doenças graves e morte. Não há um conceito claro sobre como essa proteção funciona. Não há um acordo geral sobre a taxa de início da imunidade adquirida ou o que constitui os principais determinantes da proteção; muito menos há consenso quanto ao(s) mecanismo(s) de proteção. Se sobreviverem a infecções repetidas até uma idade mais avançada (2-5 anos), as crianças terão alcançado um estado de proteção imune. Assim, em áreas de alta transmissão, as crianças pequenas são um grupo de maior risco e são alvo preferencialmente de intervenções de controle da malária. Em áreas com transmissão mais baixa (como Ásia e América Latina), as infecções são menos frequentes e uma proporção maior de crianças mais velhas e adultos não tem imunidade protetora. Nessas áreas, a malária pode ser encontrada em todas as faixas etárias e podem ocorrer epidemias. As características biológicas presentes desde o nascimento podem proteger contra certos tipos de malária. Dois fatores genéticos, ambos associados aos glóbulos vermelhos humanos, demonstraram ser epidemiologicamente importantes. Pessoas com o traço falciforme (heterozigotos para o gene anormal da hemoglobina HbS) são relativamente protegidas contra a malária causada por P. falciparum e, portanto, desfrutam de uma vantagem biológica. Como a malária grave tem sido uma das principais causas de morte na África desde tempos remotos, o traço falciforme agora é mais frequentemente encontrado por lá e em pessoas de ascendência africana do que em outros grupos populacionais. Em geral, a prevalência de distúrbios relacionados à hemoglobina e outras discrasias das células sanguíneas, como a hemoglobina C, as talassemias e a deficiência de glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PD), são mais prevalentes em áreas endêmicas de malária e acredita-se que forneçam proteção contra a doença. Uma vacina de primeira geração conhecida como RTS,S/AS01 (RTS,S) foi desenvolvida contra o P. falciparum. A vacina é a primeira e única a reduzir os casos de malária em crianças pequenas na África, a população mais afetada pela doença. Testes clínicos rigorosos em sete países africanos mostraram seu potencial para impulsionar a prevenção da malária e salvar vidas. O Programa de Implementação de Vacinas da Malária foi estabelecido pela Organização Mundial da Saúde para coordenar e apoiar a introdução da vacina em áreas selecionadas da África por meio da imunização de rotina. O Programa avaliará o impacto da vacina na saúde pública e informará sobre sua implantação potencial em uma escala mais ampla. 4 PROTOZOOSES TRANSMITIDAS POR VETOR – LEISHMANIOSE 4.1 Breve histórico O primeiro observador que viu os parasitas pertencentes ao gênero Leishmania foi Cunningham (1885), na Índia, em casos de calazar. Posteriormente (1898), o cientista russo Borovsky descreveu com detalhes estes parasitas em casos de leishmaniose cutânea, sem lhes dar nome ou estabelecer posição sistemática. Em 1903, Donovan descreveu-os com detalhes em casos de calazar. 124 Unidade I A leishmaniose é causada por várias espécies de protozoários da ordem Kinetoplastida, família Trypanosomatidae e gênero Leishmania, que afetam humanos e muitos animais. Esse parasita é endêmico em pelo menos 98 países e aproximadamente de 0,2 a 0,4 e de 0,7 a 1,3 milhões de novos casos de leishmaniose visceral e leishmaniose tegumentar ocorrem todos os anos, respectivamente. A leishmaniose visceral é a forma mais grave da doença e ataca os órgãos internos. Quando não tratada, essa forma de leishmaniose é fatal em até dois anos. A leishmaniose tegumentar é a forma mais comum da doença. Causa úlceras na face, braços e pernas. E embora as úlceras cicatrizem espontaneamente, causam graves incapacidades e deixam cicatrizes desfigurantes permanentes. Discriminação, estigma e condições de vida abaixo do padrão estão associados à leishmaniose tegumentar. Admite-se que a leishmaniose tegumentar seja moléstia autóctone do continente americano. Os índios ceramistas pré-colombianos do Peru representaram em seus vasos numerosos estados patológicos, de modo que se identificam nesses huacos diversas enfermidades. No Brasil, existem relatos da moléstia da pele, em 1855. Em 1895, há descrição por pesquisadores italianos, a partir de colonos que voltavam à pátria vindos de São Paulo. Em 1908, começaram a afluir à Santa Casa de São Paulo numerosos doentes vindos das regiões associadas. A moléstia recebia diversas denominações (úlcera de Bauru, ferida das bravas, úlceras da noroeste etc.) sem se saber a sua causa etiológica. Foi quando, em 30 de março de 1909, Adolfo Lindenberg noticiou a descoberta do parasita da úlcera de Bauru, que ele identificou ser o mesmo agente causal do botão do Oriente. Em 1911, técnicas de cultura apropriadas (meio NNN) permitiram o isolamento e proliferação das leishmanias encontradas nas úlceras de pacientes. Figura 62 – Huaco exibindo mutilação do nariz e lábio superior, lesões sugestivas de leishmaniose tegumentar Disponível em: https://bit.ly/3y3gBaa. Acesso em: 13 ago. 2021. A ideia de que a leishmaniose cutânea fosse transmitida por insetos picadores do homem do gênero Phlebotomus foi aventada pela primeira vez em 1905 por Sergent e Sergent. Em 1912, o genial Gaspar Vianna descobriu a ação específica do tártaro emético que constituiu, durante muitos anos, o maior passo na luta contra essa parasitose, e ainda abriu novos horizontes no campo terapêutico das leishmanioses em geral. https://bit.ly/3y3gBaa 125 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR 4.2 Agente etiológico As leishmanioses são doenças parasitárias transmitidas por vetores causadas por protozoários pertencentes à família Trypanosomatidae, gênero Leishmania (pelo menos 20 espécies distintas) e são transmitidas entre hospedeiros mamíferos por flebotomíneos fêmeas. A leishmaniose é principalmente zoonótica, com exceção de Leishmania donovani e Leishmania tropica, embora haja algumas evidências de que existem reservatórios animais para ambas as espécies na África e na Ásia. Espécies distintas de Leishmania causam manifestações clínicas diferentes, variando em gravidade de lesões cutâneas autocuráveis a doença visceral com risco de vida. A leishmaniose visceral é causada principalmente por Leishmania(Leishmania) donovani na Ásia e África; nas Américas, a Leishmania (Leishmania) chagasi é a espécie comumente envolvida. Esta forma da doença sistêmica é mais grave e geralmente fatal (> 90% dos casos), a menos que seja tratada. A leishmaniose tegumentar engloba as formas cutânea e mucocutânea da doença e, geralmente, é limitada a uma úlcera que cicatriza por si mesma ao longo de 3-18 meses, mas também pode causar cicatrizes, desfiguração e estigmatização como resultados de deficiência. Dependendo das espécies parasíticas, até 10% dos casos de leishmaniose tegumentar podem evoluir para manifestações mais graves. Essas manifestações graves são conhecidas como leishmaniose mucocutânea, leishmaniose cutânea difusa, leishmaniose cutânea disseminada e leishmaniose recidivante. Das principais espécies causadoras de leishmaniose tegumentar destacam-se Leishmania (Leishmania) amazonensis, Leishmania (Leishmania) mexicana, Leishmania (Viannia) guyanensis, Leishmania (Viannia) braziliensis – nas Américas – e Leishmania (Leishmania) tropica – no Velho Mundo. Promastigotas Promastigotas proliferam e proliferam e migram para migram para a probóscidea probóscide Ao efetuar o repasto Ao efetuar o repasto sanguíneo, flebótomos sanguíneo, flebótomos inserem promastiginserem promastigotas otas na pelena pele EstágEstágio flebótomoio flebótomo EstágEstágios no homemios no homem Promastigotas Promastigotas são fagocitadas são fagocitadas popor macrófagosr macrófagos PrPromastigotas omastigotas trtransformam-seansformam-se em amastigotas noem amastigotas nos s macrófagosmacrófagos Amastigotas Amastigotas multiplicam-se em multiplicam-se em várias células, incluindvárias células, incluindo o macrófagosmacrófagos Flebótomos Flebótomos efetuam repasefetuam repasto to sanguíneosanguíneo Células Células parasitadas parasitadas ssão ingeridasão ingeridas Amastigotas se Amastigotas se transformam em transformam em promastigotas no promastigotas no intestino intestino do flebótomodo flebótomo 1 2 3 4 5 6 8 Figura 63 – Ciclo de Leishmania Fonte: Burza; Croft e Boelaerte (2018, p. 952). 126 Unidade I Esses protozoários flagelados possuem dois estágios morfológicos principais: amastigotas e promastigotas. Os primeiros possuem forma arredondada e são desprovidos de flagelo livre; nos últimos, o flagelo emerge da extremidade anterior do parasita. As formas amastigotas são encontradas no interior das células do hospedeiro vertebrado; já as formas promastigotas são encontradas no intestino do inseto vetor (e em meios de cultura, em condições artificiais). Os vetores são popularmente conhecidos como mosquito-palha, tatuquira, birigui, entre outros nomes, e consistem em insetos alados conhecidos por flebótomos. No território brasileiro, o principal gênero é Lutzomyia, enquanto no Velho Mundo encontramos espécies do gênero Phlebotomus. Os flebotomíneos injetam o estágio infeccioso (isto é, promastigotas) de sua probóscide durante repastos sanguíneos. As promastigotas inoculadas junto à punção são fagocitadas por macrófagos e outros tipos de células fagocíticas mononucleares. As promastigotas se transformam em amastigotas no interior dessas células, multiplicam-se por divisão simples e continuam a infectar outras células fagocíticas mononucleares. Os flebotomíneos são infectados pela ingestão de células contaminadas durante períodos de repasto sanguíneo. Nos flebótomos, as amastigotas se transformam em promastigotas, desenvolvem-se no intestino e migram para a probóscide. Lembrete Os vetores da leishmaniose são insetos alados da ordem Diptera, família Psychodidae conhecidos por flebótomos. Embora chamados por diversos nomes populares no Brasil, um deles mosquito-palha, os flebótomos não são mosquitos, mas, sim, pequenas moscas. As fêmeas são hematófagas e, portanto, sugam sangue de hospedeiros vertebrados. Infecções por leishmanias que causam a leishmaniose tegumentar foram descritas em várias espécies de animais silvestres (roedores, masurpiais, edentados e canídeos silvestres), sinantrópicos (roedores) e domésticos (canídeos, felídeos e equídeos). Já para infecções que causam a leishmaniose visceral, na área urbana, o cão (Canis lupus familiaris) é a principal fonte de infecção. A enzootia canina tem precedido a ocorrência de casos humanos e a infecção em cães tem sido mais prevalente que no homem. No ambiente silvestre, os reservatórios principais são as raposas e os marsupiais. 4.3 Aspectos epidemiológicos Em 2018, dos 200 países e territórios que notificaram à OMS, 97 (49%) foram considerados endêmicos e 4 com casos previamente notificados de leishmaniose. Desses 200, 88 (44%) foram considerados endêmicos para leishmaniose tegumentar, 3 (2%) relataram casos anteriormente, 78 (39%) foram considerados endêmicos para leishmaniose visceral e 6 (3%) relataram casos previamente. Dos 200, 69 (35%) eram endêmicos para ambas as formas de leishmaniose. As figuras a seguir ilustram a distribuição da doença em escala global. A Organização Mundial da Saúde lista a leishmaniose como uma das doenças tropicais negligenciadas para as quais o desenvolvimento de novos tratamentos é uma prioridade. 127 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR >5000 1000-4999 100-999 1-99 0 Figura 64 – Áreas endêmicas para leishmaniose tegumentar em 2018 Fonte: WHO (2020, p. 269). >5000 1000-4999 100-999 1-99 0 Figura 65 – Áreas endêmicas para leishmaniose visceral em 2018 Fonte: WHO (2020, p. 269). No Brasil, a leishmaniose tegumentar é uma das afecções dermatológicas que merece mais atenção, devido à sua magnitude, assim como pelo risco de ocorrência de deformidades que pode produzir no ser humano, e também pelo envolvimento psicológico, com reflexos no campo social e econômico, uma vez que, na maioria dos casos, pode ser considerada uma doença ocupacional. Apresenta ampla distribuição com registro de casos em todas as regiões brasileiras. A partir da década de 1980, verifica-se aumento no número de casos registrados, variando de 3 mil (1980) a 35.748 (1995). Observam-se picos de transmissão a cada cinco anos, apresentando tendência de aumento do número de casos, a partir do ano de 1985, quando se solidifica a implantação das ações de vigilância e controle da leishmaniose no país. No período de 1995 a 2014, verifica-se uma média anual de 25.763 casos novos registrados e coeficiente de detecção médio de 14,7 casos/100 mil habitantes, verificando-se coeficiente mais elevado no ano de 1995, quando atingiu 22,94 casos por 100 mil habitantes. 128 Unidade I Entre 2003 e 2018, foram registrados mais de 300 mil casos, com média de 21.158 casos por ano. A região Norte foi responsável pelos maiores coeficientes de detecção durante o período, seguido da região Centro-Oeste. No território nacional, o coeficiente médio de detecção foi de 11,3 casos por 100 mil habitantes, variando de 5,7 – 17,8. Entre as formas clínicas, a forma mucosa representou 7,7% dos casos registrados no período. No Brasil, a leishmaniose visceral tinha um caráter eminentemente rural, porém, mais recentemente, vem se expandindo para as áreas urbanas de médio e grande porte. Na década de 1990, aproximadamente 90% dos casos notificados de leishmaniose visceral ocorreram na região Nordeste. À medida que a doença se expande para as outras regiões e atinge áreas urbanas e periurbanas, essa situação vem se modificando. Nas Américas, a doença é endêmica em 12 países e no período de 2001-2017 foram registrados 59.769 casos novos, resultando em uma média de 3.516 casos por ano. Cerca de 96% (57.582) dos casos foram reportados pelo Brasil. No período de 2003 a 2018, a incidência média no país foi de 1,7 casos/100 mil habitantes, variando de 1,4 a 2,1 e letalidade de 7,2%. A região Nordeste apresentou o maior número de casos, entretanto, as maiores incidências são demonstradas na região Norte até o ano de 2012, quando há a inversão para região Nordeste até o ano de 2016, e posterior aumento da incidêncianovamente na região Norte. 26,72 - 46,50 (muito intenso) 12,70-26,71 (intenso) 4,95-12,69 (alto) 0,96-4,94 (médio) -0,64-0,95 (baixo) Índice composto 2015-2017 Figura 66 – Índice composto de leishmaniose cutânea representado por média de casos e incidência por 100 mil habitantes no triênio de 2015-2017 Fonte: Opas (2019, p. 3). 129 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Figura 67 – Índice composto de leishmaniose visceral, 2015 a 2017. Estratificação de risco nas Américas, Brasil e Maranhão. Índice composto de leishmaniose visceral representado por média de casos e incidência por 100 mil habitantes no triênio 2015-2017 Fonte: Opas (2019, p. 7). 2003 1 0 2 3 4 Co efi ci en te d e in ci dê nc ia 5 6 2005 2007 2009 2011 2013 2015 20172004 2006 Norte Nordeste Sudeste Sul Ano Centro-Oeste Brasil 2008 2010 2012 2014 2016 2018 Figura 68 – Coeficiente de incidência por 100 mil habitantes de leishmaniose visceral por região do Brasil, de 2003 a 2018 Disponível em: Brasil (2019, p. 43). 4.4 Aspectos fisiopatológicos e manifestações clínicas 4.4.1 Leishmaniose tegumentar A leishmaniose tegumentar geralmente não é fatal, mas pode levar a morbidade cosmética substancial, estigmatização social e efeitos psicológicos. As lesões se desenvolvem como uma pápula durante semanas a meses no local da picada do mosquito-palha. Lesões múltiplas geralmente correspondem a 130 Unidade I picadas diferentes, embora a disseminação linfática seja possível. O período de incubação parece ser, em média, de duas semanas a dois meses; pode haver casos, todavia, nos quais esse período se encurte para dias e se alongue para um ano ou mais. As lesões iniciais se apresentam geralmente sob a forma de pápula vesiculosa, sendo frequentes os casos em que não se observam lesões primárias. A pápula inicial, que contém sempre grande número de parasitas, entra em necrose e a lesão toma a feição ulcerosa (cancro leishmaniótico) (Figura 69); ou então, a pápula não se ulcera e a lesão assume um aspecto vegetante. As lesões ulcerosas são as mais frequentemente observadas (Figura 70), podendo ser rasas ou mais profundas. Figura 69 – Lesões papulonecróticas recentes de leishmaniose tegumentar Fonte: Pessoa e Martins (1988, p. 89). Figura 70 – Lesões ulcerosas francas de leishmaniose tegumentar Fonte: Pessoa e Martins (1988, p. 90). 131 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Em geral, os pacientes permanecem bem sistemicamente e as lesões, embora às vezes cocem, não geram a dor que seria de se esperar de sua aparência. Na leishmaniose cutânea do Velho Mundo, as lesões podem evoluir para placas hiperqueratísicas ou semelhantes a verrugas. As lesões causadas por L. tropica e L. major curam-se em um ano, mas tendem a deixar cicatrizes permanentes. As lesões por L. aethiopica levam anos para cicatrizar e podem evoluir para leishmaniose mucocutânea oronasal grave (Figura 71) e formas difusas de leishmaniose cutânea. Na leishmaniose tegumentar do Novo Mundo, as lesões causadas por L. mexicana tendem a ser menos graves e cicatrizar mais rapidamente, enquanto as espécies do subgênero Viannia estão associadas a lesões ulcerativas mais graves e leishmaniose mucocutânea (Figura 72). A) B) Figura 71 – Lesões oronasais severas de leishmaniose mucocutânea: a figura A indica lesão na narina, lábio superior e septo nasal e a figura B retrata acometimento da úvula e tecido adjacente no palato mole Fonte: Burza; Croft e Boelaerte (2018, p. 958). 132 Unidade I A) C) E) G) I) B) D) F) H) J) Figura 72 – Lesões cutâneas de leishmaniose tegumentar: as figuras de A a I indicam o processo de reparo tecidual e cicatrização ao longo de 12 meses. A figura J traz a cicatriz residual quatro anos após a lesão Fonte: Burza; Croft e Boelaerte (2018, p. 959). 133 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR As lesões da leishmaniose cutânea são frequentemente confundidas com furúnculos ou outras complicações. Acredita-se que a leishmaniose mucocutânea seja mais frequente em indivíduos imunocomprometidos. Outros fatores de risco são uma lesão primária acima da cintura, lesões primárias múltiplas ou grandes ou cicatrização tardia da lesão primária. A leishmaniose mucocutânea é potencialmente fatal (risco de infecção secundária da lesão), e pode levar à desfiguração permanente, sendo necessário o diagnóstico precoce e tratamento rápido. 4.4.2 Leishmaniose visceral A leishmaniose visceral ou calazar é caracterizada por febre irregular persistente e esplenomegalia. Pancitopenia, hepatomegalia, hipergamaglobulinemia e perda de peso são comuns. A hipergamaglobulinemia inclui anticorpos anti-leishmania (não protetores), mas também anticorpos autoimunes que podem confundir a apresentação clínica, particularmente em viajantes ou migrantes. A hiperpigmentação da pele é provavelmente o resultado do aumento da produção do hormônio adrenocorticotrópico induzido por citocinas, levando ao nome hindi kala-azar, que se traduz vagamente como “febre negra”. Figura 73 – Grande hepatoesplenomegalia decorrente de calazar Fonte: Pessoa e Martins (1988, p. 116). O início da leishmaniose visceral pode ser agudo ou não, e o período de incubação é de dois a seis meses, em média, podendo variar de 10 dias a dois anos. Sem tratamento, a doença costuma ser fatal em dois anos, como resultado de infecção bacteriana secundária ou anemia grave. No entanto, as pessoas infectadas podem desenvolver sintomas anos mais tarde, quando se tornam imunossuprimidas. 134 Unidade I A coinfecção com o HIV é um dos maiores desafios para o controle da leishmaniose visceral. O HIV foi responsável pelo ressurgimento da leishmaniose visceral no sul da Europa no final da década de 1990. No Brasil e na Índia, coinfecções de até 6% são agora relatadas, enquanto na Etiópia até 18% dos pacientes que apresentam leishmaniose visceral em áreas endêmicas estão coinfetados. O HIV e a Leishmania compartilham um mecanismo imunopatológico comum envolvendo macrófagos e células dendríticas, resultando na progressão acelerada de ambas as doenças devido ao aumento da replicação do patógeno. O teste de HIV deve ser obrigatório em todos os pacientes que apresentam leishmaniose visceral, embora seja recomendado o rastreamento de leishmaniose visceral em pacientes com HIV que vivem em áreas endêmicas. Esses pacientes apresentam manifestações mais graves e atípicas de leishmaniose visceral, exigindo diferentes abordagens diagnósticas e de tratamento. Uma forma de leishmaniose disseminada atípica pode se apresentar nesses pacientes, com parasitas isolados da mucosa gastrointestinal, do trato respiratório e do fígado. Na Índia, metade dos pacientes diagnosticados com coinfecção não sabiam de seu status sorológico, enquanto a leishmaniose pode ser facilmente confundida com a miríade de infecções oportunistas relacionadas ao HIV. A coinfecção também leva a manifestações atípicas na leishmaniose cutânea. A leishmaniose dérmica pós-calazar é uma complicação tardia da leishmaniose visceral. Na leishmaniose dérmica pós-calazar, os parasitas parecem persistir na pele após o tratamento. Os pacientes apresentam erupção macular hipopigmentada ou erupção maculopapular eritematosa ao redor da boca e do tronco, que pode se estender gradualmente por todo o corpo. Na Ásia, 90% dos casos são do tipo macular, enquanto na África predomina a erupção papular. A preservação da sensação distingue essas lesões da lepra. A) B) C) Figura 74 – Leishmaniose dérmica pós-calazar. As figuras A e B ilustram erupção maculopapular eritematosa. A figura C traz exemplos de erupção macular hipopigmentada Fonte: Burza; Croft e Boelaerte (2018, p. 956). 135 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR 4.4.3 Diagnóstico laboratorial Como podemos diagnosticar a leishmaniose em laboratório? Fundamentalmente o diagnóstico pode se dar por exames parasitológicos diretos, investigação sorológica e/ou testes moleculares. No exame parasitológico, o diagnóstico clássico é através da observaçãomicroscópica de amastigotas em esfregaço da lesão ou imprint de fragmentos de tecido (na leishmaniose tegumentar), ou em material obtido preferencialmente da medula óssea – por ser um procedimento mais seguro –, do linfonodo ou do baço (na leishmaniose visceral). O aspirado do baço, embora forneça maior sensibilidade para detecção positiva, é o que apresenta maior risco de hemorragia. Amastigotas são redondas ou ovais, medindo de 1 a 4 µm de diâmetro, com um cinetoplasto típico em forma de bastonete e núcleo circular. As amostras de sangue apresentam baixa sensibilidade, exceto em pacientes coinfetados pelo HIV, que apresentam maior parasitemia. Figura 75 – Macrófago infectado com várias amastigotas. A seta preta indica o citenoplasto em forma de bastonete. A seta verde indica o núcleo circular característico Fonte: Burza; Croft e Boelaerte (2018, p. 956). Vários ensaios sorológicos estão disponíveis, incluindo teste de aglutinação direta, ELISA, imunofluorescência e Western blotting. Essas técnicas de detecção de anticorpos compartilham uma alta sensibilidade para doença visceral aguda. Os anticorpos diminuem lentamente após a cura, além de também estarem presentes em grande número de indivíduos infectados assintomáticos; portanto, os 136 Unidade I resultados sorológicos devem ser interpretados no contexto da história clínica. Além disso, vários desses ensaios são muito complicados para uso em áreas endêmicas. A intradermorreação de Montenegro mede a reação de hipersensibilidade ao antígeno de leishmania. Se 48-72 horas após a injeção intradérmica do antígeno for observada tumefação da pele com área de pelo menos 5 mm, o teste é considerado positivo. O teste é negativo na leishmaniose visceral ativa devido ao estado anérgico dos pacientes e tem pouco valor diagnóstico na prática clínica, mas é útil em levantamentos epidemiológicos como marcador de exposição prévia. Figura 76 – Intradermorreação de Montenegro. À direita, veja o exemplo de reação positiva Fonte: Governo de Santa Catarina [s.d.]. Acesso em: 2 ago. 2021. A detecção molecular por PCR desempenha um papel de utilidade no algoritmo de diagnóstico. No entanto, em ambientes com recursos limitados, as técnicas moleculares geralmente não fazem parte do diagnóstico de rotina, porque são muito complexas e caras. Além disso, sua especificidade para o diagnóstico clínico não parece ideal, provavelmente porque eles se correlacionam melhor com o estado de infecção do que com a doença aguda. Um ensaio de amplificação isotérmica mediada por loop (LAMP) – desenvolvido para tornar a tecnologia mais amigável – atingiu uma sensibilidade de 83%. 4.4.4 Tratamento Leishmaniose tem tratamento? A resposta é sim. No Brasil, os compostos antimoniais, sob a forma de sais trivalentes, foram utilizados pela primeira vez no tratamento da leishmaniose tegumentar em 1913 por Gaspar Vianna. Na leishmaniose visceral, esses agentes só foram utilizados dois anos após, na Itália. Os derivados pentavalentes (Sb+5) só foram introduzidos na década de 1940 e, desde então, têm sido considerados como fármacos de primeira escolha no tratamento dessa protozoose. Existem no mercado atualmente duas formulações de Sb+5 disponíveis: estibogluconato de sódio e o antimoniato de N-metil glucamina, não parecendo existir diferenças quanto à eficácia terapêutica dessas formulações. No Brasil, a única formulação disponível é o antimoniato de N-metil glucamina, que vem sendo distribuído pelo SUS. 137 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Esses medicamentos inibem uma enzima importante do parasita, a tripanotiona redutase, contribuindo para sua morte em decorrência do acúmulo de espécies reativas de oxigênio. Além de serem dolorosos se administrados por via intramuscular, os antimoniais são cardiotóxicos e podem induzir arritmias. Esse efeito adverso é particularmente evidente na coinfecção por HIV e leishmaniose visceral. Na Índia, o estibogluconato de sódio não é mais recomendado devido à resistência aos medicamentos. No Brasil, apesar de não existir documentação da presença de cepas resistentes in vitro aos antimoniais, recomenda-se o tratamento da leishmaniose visceral com a dose de 20 mg/kg/dia, com aplicação endovenosa ou intramuscular por no mínimo 20 e no máximo 40 dias. Observação Por serem agentes potencialmente arritmogênicos, os antimoniais pentavalentes estão contraindicados em pacientes que fazem uso de beta-bloqueadores e fármacos antiarrítmicos. Os antimoniais também estão contraindicados em pacientes com insuficiência renal ou hepática e em mulheres grávidas nos dois primeiros trimestres da gestação. A anfotericina B é o agente leishmanicida mais potente disponível comercialmente, atuando nas formas promastigotas e amastigotas do parasita, tanto in vitro quanto in vivo. Seu mecanismo de ação se dá através da ligação preferencial com esteres (ergosterol ou episterol) presentes na membrana plasmática da Leishmania, gerando poros na superfície do parasita e promovendo, assim, sua lise osmótica. Os efeitos colaterais da anfotericina B são inúmeros e frequentes, todos dose-dependentes, sendo altamente tóxica para as células do endotélio vascular, causando flebite. Durante a infusão poderá ocorrer cefaleia, febre, calafrios, astenia, dores musculares e articulares, vômitos e hipotensão. A infusão rápida (menos de 1 hora) é responsável pela instalação de hiperpotassemia, determinando alterações cardiovasculares, às vezes com parada cardíaca. Ao longo do tratamento, poderão surgir sobrecarga hídrica e hipopotassemia. Alterações pulmonares, como desconforto respiratório, dispnéia e cianose também são descritas. As complicações renais com o uso da anfotericina B são as mais importantes – graus variados de comprometimento renal ocorrem em praticamente todos os pacientes ao longo do tratamento. A filtração glomerular diminui em aproximadamente 40% na maioria dos pacientes, estabilizando-se ao redor de 20-60% dos valores normais. Essas alterações seriam devido a uma vasoconstricção renal com consequente isquemia cortical e diminuição da filtração glomerular. Ao longo do tratamento pode ocorrer hipopotassemia devido à perda aumentada desse eletrólito no túbulo contornado distal, que pode ser agravada pela presença de acidose tubular em alguns pacientes. Entretanto, as alterações renais são totalmente reversíveis, quando o medicamento é usado nas doses recomendadas. 138 Unidade I Saiba mais Outros medicamentos, como pentamidina e pentoxifilina têm sido utilizados no tratamento de leishmaniose. Para mais informações, consulte: BURZA, S.; CROFT, S. L.; BOELAERT, M. Leishmaniasis. The Lancet, n. 392, v. 10151, p. 951-970, 2018. BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Departamento de Vigilância das Doenças Transmissíveis. Manual de vigilância da leishmaniose tegumentar. Brasília: Ministério da Saúde, 2017. Disponível em: https://bit.ly/3mo892W. Acesso em: 5 ago. 2021. 4.4.5 Imunização Sendo a suscetibilidade à leishmaniose universal e pelo fato de, até o momento, não haver vacina registrada que previna a leishmaniose humana, a prevenção ainda é a melhor estratégia, caso você habite ou venha visitar uma área endêmica. O combate ao vetor artrópode é fundamental. O uso de repelentes, roupas compridas, telas protetoras, bem como proteger-se em áreas internas da residência durante o amanhecer e entardecer são medidas importantes a serem consideradas. Várias vacinas candidatas que incorporam uma variedade de antígenos estão em desenvolvimento pré-clínico, mas atualmente poucas estão em estudos clínicos. A maioria das pessoas que se recuperam da leishmaniose são imunes a novas infecções, fornecendo uma boa justificativa para o foco da pesquisa no desenvolvimento de vacinas, conforme ilustrado pela antiga prática da “leishmanização”. Vacinas são de grande importância, pois especialmente a forma visceral da leishmaniose possui elevada taxa de letalidade quando não tratada. Muitasdas vacinas em desenvolvimento baseiam-se na inoculação parasitas mortos, antígenos de Leishmania purificados, proteínas ou peptídeos recombinantes, bem como vacinas de DNA. Recentemente, uma estratégia de vacinação que apresentou bons resultados em modelos animais consistiu na inoculação de proteínas purificadas a partir da saliva dos flebótomos. Aparentemente estas são importantes para os momentos iniciais do ciclo infeccioso quando as leishmanias são introduzidas no hospedeiro vertebrado. Assim, anticorpos produzidos contra as proteínas da saliva do flebótomo mostraram bons resultados na inibição da taxa de infecção em animais de laboratório. Como os pacientes com leishmaniose visceral não tratada, leishmaniose dérmica pós-calazar e leishmaniose tegumentar são reservatórios de parasitas, a detecção precoce de casos e o manejo adequado são uma das principais estratégias de controle. Muitos países ainda dependem da autoapresentação dos pacientes para atendimento, em vez da detecção ativa de casos, sugerindo que muitos casos permanecerão nas comunidades por períodos prolongados, particularmente enquanto o conhecimento da leishmaniose for baixo. https://bit.ly/3mo892W 139 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Resumo Na unidade I foram abordadas diversas doenças infecciosas transmitidas por vetor, muitas delas causadas por vírus. Assim, a unidade foi iniciada pela descrição de noções gerais da biologia viral, a fim de facilitar a compreensão de aspectos intrínsecos de uma doença infecciosa, como decurso da doença, período de transmissibilidade e janela diagnóstica, por exemplo. O vírus da febre amarela, da dengue e da febre Zika são arbovírus da família Flaviviridae. O vírus chikungunya é um membro da família Togaviridae, gênero Alphavirus, que também compreende vírus de RNA de fita simples polaridade positiva, envelopados. As espécies de culicídeos implicadas na transmissão desse vírus são especialmente do gênero Aedes. Os resultados dos testes laboratoriais de rotina, como hemograma e avaliações bioquímicas, geralmente não são específicos para essas arboviroses. Uma gama de métodos e ensaios específicos permitem a confirmação do diagnóstico de febre amarela, entre eles isolamento viral, sorologia, testes moleculares e detecção de antígenos. A malária é uma doença infecciosa febril aguda, cujos agentes são protozoários transmitidos por vetores. Cinco espécies de protozoários do gênero Plasmodium podem causar a malária humana: P. falciparum, P. vivax, P. malariae, P. ovale e P. knowlesi. Os plasmódios são transmitidos ao homem pela picada de mosquitos fêmeas do gênero Anopheles infectadas. O padrão ouro para o diagnóstico da malária continua sendo a microscopia óptica de esfregaços de sangue corados. O exame microscópico do sangue pode ser feito em esfregaço delgado (distendido) ou espesso (gota espessa). As leishmanioses são doenças parasitárias transmitidas por vetores causadas por protozoários pertencentes à família Trypanosomatidae, gênero Leishmania (pelo menos 20 espécies distintas) e são transmitidas entre hospedeiros mamíferos por flebotomíneos fêmeas. A leishmaniose tegumentar geralmente não é fatal, mas pode levar à morbidade cosmética substancial, estigmatização social e efeitos psicológicos. A leishmaniose visceral ou calazar é caracterizada por febre irregular persistente e esplenomegalia. O diagnóstico laboratorial constitui-se fundamentalmente por exames parasitológicos diretos, investigação sorológica e/ou testes moleculares. 140 Unidade I Exercícios Questão 1. (Enade 2008, adaptada) Leia o texto a seguir. Em 1985, foram contabilizados 8.959 registros de leishmaniose visceral desde os primeiros casos identificados por Henrique Penna em 1932. No entanto, esse quadro se agravou. O Ministério da Saúde registrou, no período compreendido entre 1990 e 2007, 53.480 casos e 1.750 mortes. A leishmaniose visceral está mais agressiva. Matava três de cada cem pessoas que a contraíam em 2000. Hoje mata sete. Além disso, foi considerada por muito tempo um problema exclusivamente silvestre ou restrito às áreas rurais do Brasil. Não é mais. Nas últimas três décadas, desde que as autoridades da saúde começaram a identificar casos contraídos nas cidades, a leishmaniose visceral urbanizou-se e se espalhou por quase todo o território nacional. A chegada do mosquito-palha às cidades foi acompanhada de um complicador. Com a sombra e a terra fresca dos quintais, o inseto encontrou uma formidável fonte de sangue que as pessoas gostam de manter ao seu lado: o cão, que contrai a infecção facilmente e se torna tão debilitado quanto seus donos. ZORZETTO, R. Uma doença anunciada. In: Pesquisa Fapesp, ed. 151, set. 2008. A prefeitura de um município composto por uma cidade de médio porte, zona rural e áreas de mata nativa solicitou ao seu comitê de saúde pública, formado por biólogos e biomédicos, que elaborasse um plano de ação para evitar o avanço da leishmaniose visceral em sua região. O plano elaborado sugeria várias ações. Considerando o texto e a situação hipotética anteriormente apresentados, seria inadequada a ação que propusesse: A) Adotar medidas de proteção contra as picadas do mosquito para trabalhadores que adentrem áreas de floresta próxima da cidade. B) Controlar a população de cães domésticos, incluindo a eutanásia de animais infectados em áreas com alta incidência de casos, já que esses animais também são hospedeiros do protozoário. C) Implementar sistema de coleta e tratamento de esgotos nas áreas em que houvesse alta incidência de casos. D) Controlar o desmatamento em áreas naturais próximas da área urbana da cidade em questão. E) Promover medidas educativas da população, principalmente em relação aos hábitos do mosquito transmissor. Resposta correta: alternativa C. 141 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Análise das alternativas Ao avaliarmos as alternativas, devemos ter em mente que o enunciado solicita que seja assinalada a ação inadequada. A) Alternativa incorreta. Justificativa: o ciclo de vida/desenvolvimento do protozoário causador da Leishmaniose conta com hospedeiros (homem, cães e animais selvagens) e, também, com um vetor (mosquito) responsável por transportar e introduzir o protozoário no hospedeiro sadio. Assim, quaisquer medidas de proteção contra as picadas do mosquito para trabalhadores que adentrem áreas de floresta próxima da cidade terão eficiência como barreira à propagação da doença. Essas medidas podem incluir uso de calças, de camisas de manga longa, de calçados e de repelentes, entre outras. B) Alternativa incorreta. Justificativa: mais uma vez, levando-se em conta o ciclo de vida do protozoário, pode-se constatar que a diminuição no número de hospedeiros infectados, por isolamento ou por eutanásia, tem impacto direto na propagação da doença. Ainda que pesem todas as discussões no campo da bioética a respeito da eutanásia, não se pode negar que é uma medida eficiente no contexto do enunciado. C) Alternativa correta. Justificativa: a medida de implementação de um sistema de coleta e tratamento de esgotos é desejável para que a saúde pública como um todo seja beneficiada. No entanto, no contexto descrito no enunciado, não traria impacto na propagação da Leishmaniose, já que o vetor (mosquito), nesse caso específico, é um animal de áreas com vegetação e de condições naturais preservadas que está começando a adequar seu ciclo de vida particular às condições urbanas, mas em nenhum momento o lixo e o esgoto beneficiam ou melhoram seu desenvolvimento. Outro aspecto que pode ser considerado diz respeito ao próprio protozoário causador da doença. Ele não sobrevive fora de um hospedeiro ou vetor e, portanto, sua transmissão não ocorre pelo contato do ser humano com água contaminada, como a leptospirose. D) Alternativa incorreta. Justificativa: a conservação das áreas naturais tem impacto direto na diminuição do avanço da doença, haja vista que, quanto mais áreas naturais preservadase saudáveis, mais o mosquito infectado se mantém lá, distante do homem e dos cães. E) Alternativa incorreta. Justificativa: medidas educativas têm efeito na contenção de muitas doenças, conforme pudemos observar num passado não muito distante com a dengue. Naquela ocasião, em que o país passava por uma grande disseminação daquela doença, as campanhas dos órgãos de saúde e o conhecimento transmitido de pessoa para pessoa conseguiram frear seu progresso e conseguimos controlar a dengue. 142 Unidade I Caso medidas educativas fossem aplicadas para a Leishmaniose, poderiam ter efeito semelhante; logo, é uma medida adequada à atuação do comitê de saúde pública. Questão 2. Leia o texto a seguir. As vacinas candidatas contra COVID-19 têm diversas composições, desde vacinas de vírus inativados a várias de nova geração. Atualmente, cerca de 175 equipes de pesquisa em todo o mundo estão estudando diversas possibilidades, visto que a necessidade de vacinar toda a população contra o vírus Sars-CoV-2 é urgente. Embora o desenvolvimento de uma vacina COVID-19 segura e eficaz não seja fácil, a fabricação, distribuição e administração também podem enfrentar desafios extraordinários. Nesta revisão, destacamos alguns dos conhecimentos atuais sobre as fases dos ensaios clínicos de diferentes vacinas candidatas COVID-19, seus potenciais pontos fortes e desvantagens, e discutimos os aspectos éticos e suas chances de sucesso em aplicações em grande escala. LIMA, E. J. F.; ALMEIDA, A. M.; KFOURI, R. A. Vacinas para covid-19 – o estado da arte. Revista Brasileira de Saúde Materno Infantil, v. 21, p. 13-19, 2021. Disponível em: https://bit.ly/3z3ZSES. Acesso em: 29 mar. 2021. O texto faz considerações acerca dos esforços realizados para o desenvolvimento de vacinas contra a COVID-19. Sobre esse processo e as características dos vírus, avalie as afirmativas e assinale a alternativa correta. I – Devido às características do vírus Sars-CoV-2, a criação de uma vacina definitiva não será possível, restando esforços para que se desenvolvam vacinas emergenciais a partir de outros vírus com características semelhantes ou da mesma família viral. II – Todos os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios, o que é equivalente a dizer que dependem da maquinaria de tradução de uma célula infectada para se multiplicarem e, portanto, toda informação viral necessária para a síntese de uma proteína deve primeiro passar por uma molécula de mRNA. III – Genomas virais podem ser de DNA ou de RNA, assumindo diferentes conformações como vírus de DNA fita dupla (dsDNA), vírus de DNA fita simples (ssDNA) e vírus de RNA fita dupla (dsRNA), entre outros. A) Apenas a afirmativa I é correta. B) Apenas a afirmativa II é correta. C) Apenas as afirmativas II e III são corretas. D) Apenas as afirmativas I e II são corretas. E) Apenas a afirmativa III é correta. Resposta correta: alternativa C. 143 BIOMEDICINA INTERDISCIPLINAR Análise das afirmativas I – Afirmativa incorreta. Justificativa: o próprio texto já afirma que esforços estão sendo feitos no sentido de que sejam produzidas vacinas contra a covid-19 por diferentes metodologias, contrariando o que traz a afirmativa. Embora seja uma tarefa difícil, especialmente considerando-se a urgência, vacinas já foram criadas e encontravam-se em fases avançadas de testes. II – Afirmativa correta. Justificativa: a afirmativa descreve características básicas dos vírus quanto ao seu hábito parasita celular e quanto ao modo como realiza a sua replicação ao dominar a maquinaria celular e fazê-la trabalhar a seu favor. III – Afirmativa correta. Justificativa: considerando-se a variedade de vírus existentes, constata-se que os tipos mencionados na afirmativa estão corretos e podem ser complementados pelos tipos vírus de DNA fita dupla parcial (gapped DNA), vírus de RNA fita simples polaridade (+) [ss(+)RNA], vírus de RNA fita simples polaridade (–) [ss(–)RNA] e vírus de RNA fita simples polaridade (+) com intermediário DNA.