A saxitoxina cianobacteriana exacerba a morte celular neural e malformações cerebrais induzidas pelo vírus Zika

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A saxitoxina cianobacteriana exacerba a 
morte celular neural e malformações 
cerebrais induzidas pelo vírus Zika 
 
RESUMO 
A região nordeste (NE) do Brasil costuma passar por períodos de seca, que favorecem a 
proliferação de cianobactérias, capazes de produzir neurotoxinas com implicações para a saúde 
humana e animal. O período de seca mais severo da história do Brasil ocorreu entre 2012 e 2016. 
Coincidentemente, a maior incidência de microcefalia associada ao surto do vírus Zika (ZIKV) 
foi descrita na região nordeste do Brasil nos mesmos anos. Neste trabalho, testamos a hipótese de 
que a saxitoxina (STX), uma neurotoxina produzida na América do Sul pelas cianobactérias de 
água doce Raphidiopsis raciborskii, poderia ter contribuído para o perfil mais grave da Síndrome 
do Zika Congênita (CZS) descrito em todo o mundo. A vigilância da qualidade mostrou maiores 
quantidades de cianobactérias e ocorrência de STX no suprimento de água potável humana do NE 
em comparação com outras regiões do Brasil. Experimentalmente, descrevemos que o STX 
dobrou a quantidade de morte celular neural induzida por ZIKV em áreas progenitoras dos 
organoides do cérebro humano, enquanto a ingestão crônica de água contaminada com STX antes 
e durante a gestação causou anormalidades cerebrais na prole do imunocompetente C57BL / 6J 
infectado por ZIKV ratos. Nossos dados indicam que as cianobactérias produtoras de saxitoxina 
estão espalhadas nos reservatórios de água do NE e podem ter atuado como um co-insulto à 
infecção pelo ZIKV no Brasil. 
 
Resumo do autor: A disseminação descontrolada de cianobactérias em reservatórios de 
água potável tem sido a causa de sérios problemas de saúde pública em todo o 
mundo. Florescências de cianobactérias produtoras de toxinas geralmente ocorrem durante 
períodos de seca na região nordeste (NE) do Brasil. Durante o surto do vírus Zika (ZIKV) em 
2015-16, o NE brasileiro apresentou incidência desproporcionalmente mais alta de 
microcefalia. Aqui, testamos a hipótese de que a cianotoxina saxitoxina (STX) possa atuar como 
um co-insulto ao ZIKV. Os dados de vigilância da qualidade da água mostraram aumento da 
população de cianobactérias e maior quantidade de STX na região NE durante 2014-2018. In 
vitro , observamos que a morte de células progenitoras neurais dobrou após a exposição do STX 
aos organoides cerebrais infectados pelo ZIKV. Na Vivo, a ingestão crônica de STX durante o 
período gestacional potencializou anormalidades cerebrais derivadas do ZIKV em camundongos 
recém-nascidos. Nosso estudo fornece novas idéias que podem explicar as discrepâncias entre as 
regiões brasileiras em relação à gravidade da CZS. Além disso, os dados destacam a importância 
do monitoramento de água doce de cianobactérias e cianotoxinas para futuros surtos de arbovírus. 
 
INTRODUÇÃO 
O crescimento da população humana, associado à ocupação desordenada do território, resulta 
no descarte de resíduos no reservatório de água doce. Esse problema ambiental pode ser 
escalonado por longos períodos de seca, levando à eutrofização dos ecossistemas aquáticos, sendo 
o principal problema a proliferação em massa de cianobactérias (blooms) ( 1 ). As florações de 
cianobactérias compreendem espécies produtoras de hepatotoxinas e neurotoxinas responsáveis 
pela intoxicação de animais silvestres e domésticos, além da contaminação do suprimento 
humano de água potável ( 2 ). Estudos anteriores mostraram que 60% de todas as amostras de 
água doce contendo cianobactérias costumavam ser tóxicas, sendo as mais produtoras de 
neurotoxinas mais comuns na América do Norte, Europa e Austrália ( 3 ). 
O nordeste brasileiro (NE) geralmente enfrenta períodos de seca severa, com a mais severa já 
registrada ocorrendo entre 2012 e 2016 ( 4 ). Além de reduzir os reservatórios a volumes críticos, 
o que resulta em deficiência de abastecimento de água ( 5 ), essa escassez chuvosa favorece a 
proliferação de cianobactérias ( 6 , 7 ). Um levantamento bibliográfico da publicação de 
cianobactérias de 1930 a 2016 mostrou que o maior número de eventos tóxicos de floração 
ocorreu no estado de Pernambuco (PE), onde foi descrita a presença de microcistinas, 
cilindrospermopsina, cinco variantes de saxitoxina (STX) e anatoxina-a (S ) em água doce 
( 8 ). Eventos climáticos extremos promovem mudanças no domínio das cianobactérias ( 7).), 
como mostrado durante a seca de 1998 (uma consequência do El Niño em 1997), que favoreceu 
a proliferação de Raphidiopsis raciborskii (principalmente Cylindrospermopsis raciborskii ) ( 9 ) 
em quase 40 reservatórios no nordeste do Brasil ( 6 ). O R. raciborskii tem uma elevada 
capacidade de adaptação a condições desfavoráveis devido às suas características fisiológicas, 
que inclui a formação de akinete e tolerância à baixa disponibilidade de fósforo e azoto 
( 10 ). Mais importante, estirpes de R. raciborskii produtoras de saxitoxinaonde foram 
selecionados positivamente entre cepas não produtoras no reservatório superficial de água doce 
NE, pois os STXs serviriam como proteção contra a alta salinidade e / ou dureza da água 
( 11 - 13 ). 
A cepa brasileira de R. raciborskii produz STX, uma das mais potentes toxinas paralíticas do 
marisco (PST) encontradas nos ecossistemas de água doce e marinha ( 10 ). Os PSTs são um 
grupo de alcaloides neurotóxicos que agem na ligação a canais de sódio dependentes de voltagem, 
bloqueando a geração de potenciais de ação nos neurônios. A exposição aguda a quantidades 
elevadas de PST resulta em dormência e até morte por insuficiência respiratória ( 14 ). Por outro 
lado, pouco se sabe sobre os efeitos da exposição crônica a baixas doses de PSTs ( 15 ). Devido 
à sua perigosidade, um nível de segurança de 3 μg / L de STX foi estabelecido nas diretrizes 
brasileiras de qualidade da água ( 16 ). No entanto, in vitrojá foi relatado que a exposição a baixos 
níveis de STX resulta em comprometimento do desenvolvimento de neurites e expressão alterada 
de proteínas relacionadas à apoptose celular e função mitocondrial ( 15 , 17 ). 
A quantidade de STX normalmente encontrada em reservatórios do semi-árido brasileiro 
variou entre 0,003 e 0,766 μg / L, dependendo do período do ano ( 18 ). Em 2000, durante uma 
floração tóxica no estado do Rio Grande do Norte, R. raciborskii representou 90-100% do total 
de espécies de fitoplâncton ( 19 ). Em caso de escassez severa de água, a população mais 
empobrecida utiliza água bruta de fontes alternativas sem eliminação efetiva de 
microrganismos. O consumo de água de lagoas, caminhões-pipa, poços e reservatórios de água 
para uso doméstico já foi associado a surtos de diarréia nos estados do Nordeste brasileiro 
( 20).) Além disso, é importante notar que o STX também pode se acumular em organismos 
marinhos, como peixes de água doce, que é a principal fonte de proteína animal de muitas 
comunidades do NE ( 21 ). Os efeitos desse acúmulo em humanos não são completamente 
compreendidos. 
A infecção pelo vírus zika (ZIKV) tornou-se uma preocupação internacional quando 
associada a uma alta taxa de anormalidades cerebrais congênitas no Brasil ( 22 , 23 ). A incidência 
de microcefalia variou entre as regiões, sendo a maior frequência encontrada no NE do Brasil 
( 24 , 25 ) ( S1 Fig em Informações de Suporte). Por outro lado, o número total de casos de 
infecção por ZIKV foi menor no NE em comparação com as regiões do centro-oeste ou sudeste 
(SE) ( 26 ). Os autores sugeriram que um co-fator poderia estar agindo com o ZIKV, contribuindo 
para essa divergência entre NE e outras regiões do Brasil; no entanto, nenhum foi confirmado até 
o momento ( 27 ). 
 
1. S1 Fig. Percentual de exames de imagemcerebral na literatura relatando microcefalia nas regiões NE e SE do 
Brasil.A revisão sistemática comparativa selecionou 37 manuscritos com imagens cerebrais de bebês com 
malformações relacionadas ao ZIKV. A porcentagem de microcefalia cerebral nos exames foi colocada em um mapa 
representativo do Brasil, no qual a região sudeste é azul e a região nordeste é vermelha. 
O presente estudo teve como objetivo avaliar a disseminação de cianobactérias e STX entre 
regiões brasileiras durante o surto de ZIKV; confirmando o sinergismo entre STX e ZIKV in 
vitro usando organoides do cérebro humano e in vivo , usando exposição em baixa dose de STX 
a camundongos que podem exacerbar as consequências neurológicas da infecção congênita 
viral. Nossos resultados mostram que o STX ocorreu em quase metade dos municípios do 
Nordeste brasileiro, enquanto a maioria das outras regiões apresentou STX em menos de 
5%. STX combinado com ZIKV aumentou a morte celular neural e malformações cerebrais, in 
vitro e in vivo. Portanto, o STX pode ser um co-fator ambiental associado à maior incidência de 
anormalidades cerebrais causadas pelo ZIKV no nordeste do Brasil em comparação com 
qualquer outra região do mundo. 
MÉTODOS 
Ocorrência de cianobactérias e STX em reservatórios de água do Brasil 
Os dados sobre o número de cianobactérias e a presença de STX foram obtidos no Sis Agua 
- Sistema de Informações sobre Vigilância da Qualidade da Água para Consumo Humano, um 
banco de dados integrado do Ministério da Saúde. O número de cianobactérias por mililitro foi 
determinado em reservatório de água destinado ao uso humano, antes do tratamento, de 2014 a 
2018. Os valores foram compilados e corrigidos pelo número de municípios de cada estado 
brasileiro. Em seguida, foram organizadas as porcentagens das medições abaixo de 10.000 células 
/ mL, entre 10.000 e 20.000 células / mL e acima de 20.000 células / mL por município, por cada 
região do Brasil. A presença de STX na água tratada de 2014 a 2018 foi compilada da mesma 
forma que a concentração de cianobactérias e sua presença por município foi organizada por cada 
região do Brasil. 
Propagação e titulação de ZIKV 
A ZIKV (Recife / Brasil, ZIKV PE / 243, número: KX197192.1) foi fornecida pelo Dr. Marli 
Tenório Cordeiro da Fundação Oswaldo Cruz / Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães, Brasil. O 
procedimento de isolamento do ZIKV foi descrito anteriormente ( 28 ). O vírus foi propagado 
na linha celular C6 / 36 Aedes albopictus na multiplicidade de infecção (MOI) de 0,01 e cultivado 
por 6 dias em meio L-15 de Leibovitz (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA) suplementado 
com caldo de fosfato de triptose a 0,3% (Sigma -Aldrich), glutamina 2 mM e 1x aminoácidos não 
essenciais MEM (Thermo Fisher Scientific) e FBS a 2%. Os títulos de ZIKV foram determinados 
pelo ensaio de placa convencional. 
Organoides do cérebro humano 
Células-tronco pluripotentes induzidas por humanos (iPS) foram obtidas no repositório do 
Coriell Institute for Medical Research (GM79A). As células iPS foram cultivadas em meio 
mTeSR1 (StemCell Technologies, Vancouver, CAN) no topo da Matrigel (BD Biosciences, 
Franklin Lakes, NJ). Quando as colônias atingiram 70-80% de confluência, as células iPS foram 
dissociadas com Accutase (MP Biomedicals, Santa Ana, CA), centrifugadas a 300g, ressuspensas 
em meio e contadas. 9.000 culas / po foram semeadas em placas de fixação ultra-baixas de 96 
cavidades e manteve-se a 37 ° C e 5% de CO 2 . 
No dia seguinte, o meio foi substituído pelo meio hESC e os corpos embrionários (EBs) 
foram cultivados por 6 dias, conforme descrito anteriormente ( 29 ). Em seguida, os EBs foram 
transferidos para placas de cultura de fixação ultra baixa de 24 poços contendo Meios de Indução 
Neural: 1% de N2 (Thermo Fisher Scientific), 1% de GlutaMAX (Life Technologies), 1% de P / 
S, 1% de P / S, heparina 1 μg / mL para 4 dias. Os organoides foram revestidos com Matrigel 
durante 1 hora a 37 ° C e 5% de CO 2 e retornados às placas de fixação ultra baixa de 24 poços 
em Neurodifferentiation Media (NDM) sem vitamina A por mais 4 dias em cultura estática e 
posteriormente transferidos para agitação no NDM com vitamina A até o dia 50. As alterações 
nos meios de cultura foram realizadas semanalmente. 
 
Infecção por ZIKV em organoides do cérebro humano 
O número de células superficiais nos organoides foi calculado dividindo a área superficial 
(calculada usando: 4πr2) pela área celular média na superfície do organoide (15 
μm 2 ). Organóides cerebrais foram infectadas usando ZIKV MOI de 0,5 (2-6,5 x 10 5 PFU por 
organ�de) - durante 2 h, em seguida, cultivadas em meio com (ou sem) STX 12 ug / L (NRC 
Halifax, CAN) durante 13 dias. Organoides expostos à zombaria (tratados e não tratados com 
STX) foram usados como controle. O ensaio foi realizado em triplicatas em três experiências 
independentes. 
Delineamento experimental em animais, exposição a STX e infecção por ZIKV 
Murganhos C57BL / 6J ZIKV-refractário ( 30 , 31 ) fêmea nulíparas ratinhos de 6 semanas 
de idade receberam padrão de água filtrada ad libitum suplementado (ou não) com 15 ng / L de 
STX 7-10 dias antes do acasalamento e até à data de colheita. Todas as fêmeas foram alimentadas 
com uma dieta padrão com a quantidade recomendada de macro e micronutrientes (TD91352, 
Harlan Teklad, Madison). Não foram observadas diferenças significativas na ingestão de água 
entre os grupos. 
A gravidez foi confirmada através da observação do tampão vaginal pós-coital para 
estimativa da idade embrionária. O ZIKV (vírus mais sobrenadante da linha celular C6 / 36) ou 
Mock (sobrenadante da linha celular C6 / 36) foi administrado intraperitonealmente em E12. Os 
grupos ZIKV receberam 10 6 unidades formadoras de placas por animal. A colheita das amostras 
foi realizada no primeiro dia de vida pós-natal (P0). 
 
Preparação de amostras para microscopia óptica 
Os organoides do cérebro e o cérebro de camundongos recém-nascidos foram fixados em 
solução de paraformaldeído a 4% (Sigma-Aldrich) por 2h e 48h, respectivamente. Organoides 
foram criopreservados em solução de sacarose, imersos em composto de OCT (Sakura Finetek, 
Holanda) e congelados a -80 ° C, sendo seccionados em fatias de 20 μm em um criostato Leica 
CM1860 para análise. Os cérebros recém-nascidos foram incorporados em agarose a 5% / PBS 
(Bioline, Taunton, MA), sendo seccionados coronariamente a 80 μm em um micrótomo vibratório 
(VT1000S, Leica, Alemanha) para análise. 
Coloração por imunofluorescência 
Após lavagem com PBS, as seções foram incubadas em solução de permeabilização / 
bloqueio (soro de cabra Triton X-100/3% a 0,3%, para organoides; soro de cabra Triton X-100/2% 
a 0,2%, para cérebros de recém-nascidos) por 2 h. Anticorpos primários IgG de camundongo anti-
NS1 (1: 500 - organoides ou 1:10 - cérebros de recém-nascidos; BF-1225-36 - BioFront 
Technologies, Tallahassee, FL) combinados com IgG de coelho anti-Nestina (1: 1000; RA22125 
- Neuromics, Minneapolis, MN) em organoides ou com caspase anti-clivada por IgG de coelho 3 
(1: 300; 9661S - Cell Signaling, Danvers, MA) em cérebros recém-nascidos foram incubados a 4 
° C durante a noite. Em seguida, as seções foram incubadas com anticorpo secundário de cabra 
anti-coelho AlexaFluor 488 (1: 400; A-11008 - Thermo Fischer Scientific), para organoides e 
cérebros de recém-nascidos; e anti-camundongo AlexaFluor 546 de cabra (1: 500; A-11003 - Life 
technologies), para cérebros de recém-nascidos, por 2 h. Os núcleos foram corados com 0,5 μg / 
mL de 4'-6-diamino-2-fenilindol (DAPI) por 20 min. As células apoptóticas foram coradas com 
ApopTag® Red in Situ (S7165, Merck Millipore) de acordo com as instruções do fabricante.Foram analisados 10 a 12 campos positivos para ninho periventricular de 100 μm 2 de três 
seções por organoide de cada grupo experimental. As imagens foram adquiridas em um 
microscópio confocal Leica TCS SP8. O número de células positivas para TUNEL por área foi 
quantificado usando o Cell Profiler Software (BROAD Institute, Cambridge, MA). Foram 
analisadas duas seções por cérebro animal de cada grupo experimental (três cérebros por 
grupo). As imagens foram tiradas no microscópio AxioImager A.1 (Zeiss, Oberkochen, DEU). A 
imagem J foi usada para determinar a espessura das camadas corticais. 
Declarações éticas 
Os animais foram alojados no Centro de Cuidado Animal do Instituto de Microbiologia da 
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Os protocolos para manuseio de animais foram 
aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal do Rio de Janeiro (número 
de registro CONCEA 01200.001568 / 2013-87, número de aceitação 037/16). 
Análise estatística 
Os resultados in vitro e in vivo foram expressos como média mais erro padrão da média 
(MEV). Os conjuntos de dados foram comparados usando ANOVA One-Way, seguido pelo pós-
teste de Dunnet com intervalos de 95% de confiança, usando o software GraphPad Prism. Valor 
de p <0,05 foi considerado estatisticamente significante. 
RESULTADOS 
~ 50% dos reservatórios de água no nordeste brasileiro tinham cianobactérias e saxitoxina 
Os dados que descrevem a incidência de cianobactérias em reservatórios de água no Brasil 
foram organizados pela porcentagem de medições por município nas faixas de concentração: 
abaixo de 10.000 células / mL, entre 10.000 e 20.000 células / mL e acima de 20.000 células / 
mL. Entre 2014 e 2018, o NE mostrou ~ 34% das medições acima de 20.000 células / mL, 
enquanto outras regiões mostraram não mais do que 10% das medições nessa faixa ( Fig 1A - 
barra preta) 
 
Fig. 1.Ocorrência de cianobactérias e STX entre as regiões brasileiras. 
(A) Cianobactérias no Brasil entre 2014-2018. As medidas por município foram divididas em faixas de concentração 
de cianobactérias. (B) STX 2014-2018 no Brasil. Observe que NE teve quase duas vezes saxitoxina que SE. 
 
 
A presença de STX por município também foi avaliada. Metade dos municípios NE 
possuíam STX em reservatórios de água ( Fig 1B - barra cinza escura), seguida de 25% no SE 
( Fig 1B - barra cinza média). Outras regiões brasileiras apresentaram STX em menos de 5% de 
seus municípios ( Fig. 1B ). 
A morte celular induzida pelo ZIKV foi exacerbada pelo STX in vitro e in vivo 
Para avaliar os efeitos do STX no tecido neural humano vivo, os organoides cerebrais de 50 
dias foram expostos a 12 μg / L de STX por 13 dias e depois infectados com ZIKV (MOI 0,5, que 
corresponde a 2-6,5 × 10 5 unidade formadora de placas - PFU - por organoide) ( Fig 2A ). Essa 
concentração de STX foi escolhida por ser frequentemente descrita em fontes de água não tratadas 
durante as secas no nordeste do Brasil ( 32 ). Os organoides fixos foram seccionados em criostato 
e foi realizada a imunocoloração para identificar células apoptóticas (TUNEL) e progenitores 
(Nestin). Os organoides cerebrais infectados com ZIKV expostos ao STX apresentaram ~ 2,5 
vezes mais células mortas por mm 2 do que os organoides infectados com ZIKV ( Fig 2B-C) O 
STX por si só não aumentou a morte celular em organoides cerebrais 
 
Fig 2.Saxitoxina aumenta a morte celular em organoides cerebrais infectados com ZIKV. 
Os organoides cerebrais com 50 dias de idade foram infectados com ZIKV e expostos ao STX por 13 dias. (A) A 
ilustração mostra a linha do tempo experimental. (B) Imagens representativas de áreas positivas para Nestin (verde) 
de organoides não tratados ou tratados com STX e infectados com ZIKV. Inserções mostrando células TUNEL-
positivas em áreas foram usadas para avaliação. (C) Número de células TUNEL-positivas por áreas organoides 
cerebrais positivas para Nestina (média ± SEM) ** p <0,01. 
 
Para confirmar os efeitos do STX como cofator da neurotoxicidade do ZIKV observada nos 
organoides cerebrais, usamos camundongos C57BL / 6J como modelo. Esses animais do tipo 
selvagem, devido à sua eficiente sinalização do interferon tipo I e capacidade de controlar a 
replicação do ZIKV ( 30 , 31 ), não apresentam comprometimentos neurológicos significativos 
derivados da transmissão vertical do ZIKV durante a embriogênese ( 33 ). Como a população 
brasileira de NE está continuamente exposta ao STX ( Fig 1B), e como não há informações 
suficientes sobre o efeito acumulativo, decidimos analisar o efeito da exposição crônica a uma 
baixa concentração de STX. Oferecemos água contaminada com 15 ng / L de STX para fêmeas 
imunocompetentes C57BL / 6J uma semana antes do acasalamento e continuamos durante a 
gestação. No dia 12 gestacional, as fêmeas foram infectadas por injeção intraperitoneal de 
10 6 PFU por animal. Os cérebros da prole foram analisados no dia do nascimento (P0) ( Fig 3A ). 
Como esperado, a prole de camundongas infectadas com ZIKV apresentou erosão cortical 
leve, enquanto camundongos infectados por ZIKV expostos a água contaminada por STX (grupo 
ZIKV STX) exibiram uma redução significativa na espessura cortical, ~ 30% mais fina que os 
animais de controle ( Fig 3B, C ) Diferentemente do observado in vitro , o STX sozinho produziu 
efeitos significativos na espessura do córtex ( Fig 3C ). A camada cortical mais fina estava 
predominantemente relacionada à redução das camadas supra-granulares ( Fig. 3D) Para 
confirmar se a co-exposição de STX e ZIKV induz a morte celular no córtex cerebral em 
desenvolvimento de camundongos, quantificamos o número de células positivas para caspase em 
suas zonas proliferativas. A quantidade de morte celular em neonatos infectados com STX ZIKV 
aumentou mais de duas vezes, em comparação com os outros grupos ( Fig. 3E-F ). 
Nossos dados mostram que o STX exacerba a morte celular nas zonas progenitoras dos organoides 
e camundongos cerebrais humanos infectados pelo ZIKV. Portanto, como a incidência de STX 
em reservatórios de água foi extremamente alta no nordeste e agrava o comprometimento 
neurogênico causado pelo ZIKV in vitro e in vivo , as cianobactérias podem ser consideradas um 
cofator das malformações causadas pelo ZIKV no Brasi 
DISCUSSÃO 
No presente estudo, objetivamos determinar a possível participação do STX, um dos PST 
mais neurotóxicos e mais amplamente encontrados naturalmente, como um co-insulto às 
malformações do ZIKV. Primeiro, mostramos que as cianobactérias e o STX são notoriamente 
difundidos no NE brasileiro ( Fig 1A, B ). Além disso, a avaliação da associação de STX e ZIKV 
mostrou um aumento de duas vezes na morte celular ( Fig 2B, C ), enquanto a exposição crônica 
a uma menor concentração de STX em camundongos grávidas infectadas com ZIKV revelou um 
fenótipo semelhante à microcefalia. 
Questões relacionadas à água potável contaminada por cianobactérias já ocorreram no Brasil, 
Estados Unidos e Austrália ( 3 ). Florações de cianobactérias tóxicas ocorrem geralmente no 
nordeste do Brasil, onde grande quantidade de cianobactérias e STX são comuns ( Fig 1A, 
B ). Um estudo recente com água contaminada com cianotoxina do nordeste brasileiro mostrou 
um profundo comprometimento do desenvolvimento do peixe-zebra, incluindo deformação da 
coluna vertebral e aumento da letalidade ( 34 ). Um trabalho anterior mostrou que as células 
neuronais expostas a baixas doses de STX inibiram extensões do tipo axonal, sugerindo que as 
células permaneciam em um estado imaturo ( 15 ). Já foi demonstrado que a atividade neural 
durante o desenvolvimento impede conexões inadequadas no cérebro (35 ) Nos cérebros 
humanos, o ZIKV infectacélulas-tronco neurais e gliais, em vez de neurônios ( 36 ). Mostramos 
aumento da morte celular em progenitores neurais de organoides cerebrais infectados com ZIKV 
expostos ao STX ( Fig 2B, C ). Ainda não se sabe os mecanismos pelos quais o STX atua nos 
progenitores neurais humanos. 
A exposição crônica ao STX antes e durante a infecção pelo ZIKV em camundongos imitava 
o que poderia ter ocorrido no nordeste do Brasil. Oferecemos água contaminada com 15 ng / L de 
STX para camundongos prenhes. Essa concentração é considerada segura para os seres humanos 
pela legislação reguladora brasileira ( 16 ) e geralmente é encontrada na água potável do Nordeste 
do Brasil, segundo o banco de dados SisAgua (Ministério da Saúde). Mesmo nesta 
concentração, foram observados comprometimentos significativos na espessura cortical ( Fig. 
3B-D ) e aumento da morte celular em zonas proliferativas ( Fig. 3E, F ) em camundongos 
infectados com ZIKV expostos a STX. Somente o STX reduziu a espessura cortical da prole de 
camundongos ( Fig 3C ), semelhante à observada no peixe-zebra ( 34 ). 
O sinergismo entre cianobactérias e ZIKV aumenta a conscientização de que a exposição ao 
STX também deve ser considerada uma preocupação de saúde pública durante surtos de 
arbovírus. É importante esclarecer que a microcefalia e outras anormalidades congênitas 
derivadas do ZIKV são multifatoriais, portanto, outros fatores de risco podem ter contribuído para 
promover o padrão incomum de CZS no Brasil ( 27 ). Os surtos de ZIKV ocorreram em outros 
lugares; no entanto, nenhuma relação epidemiológica entre cianobactérias produtoras de STX e 
malformações congênitas derivadas da infecção pelo ZIKV foi mostrada até agora. 
Com este estudo, lançamos luz sobre a importância das regulamentações governamentais 
para o monitoramento de florações de cianobactérias e sua remoção durante o tratamento da água, 
particularmente em secas. Também observamos que o SXT pode atuar sinergicamente com o 
ZIKV, mesmo em concentrações consideradas seguras pelas autoridades brasileiras. Padrões e 
vigilância rigorosos da água potável em áreas onde o ZIKV é relatado serão críticos para 
minimizar futuros efeitos nocivos associados ao arbovírus nas populações humanas. 
 
MÉTODO S1 
Revisão sistemática comparativa da microcefalia derivada do ZIKV no Sudeste e Nordeste 
do Brasil 
As palavras “Imagem de Ressonância Magnética”, “Tomografia Computadorizada”, “Ultrassom” 
e seus acrônimos em inglês e português, combinadas com as palavras “Zika” e “Brasil”, foram 
utilizadas para pesquisar nas bases de dados de publicações científicas PubMed / MEDLINE, 
LILACS e Scielo . Apenas manuscritos com SE ou NE como origem geográfica dos casos (37 
manuscritos, incluindo 9 com casos da SE) foram incluídos na análise. A análise considerou 
publicações até junho de 2018 em que os bebês foram expostos ao ZIKV durante o período 
gestacional. A porcentagem relativa de imagens cerebrais positivas para microcefalia por região 
foi obtida usando exames cerebrais de cada região como 100%.