Zika em expansão

Sequenciamento confirma que variedade em circulação no país veio da Polinésia e projeção estima que deve se espalhar por outros países

© LÉO RAMOS

Embrião de galinha…

Duas equipes brasileiras completaram nas últimas semanas o sequenciamento do material genético do vírus zika isolado nos estados de São Paulo e da Paraíba. Os resultados sugerem que a variedade do zika em circulação em diferentes regiões brasileiras é mesmo originária da Polinésia Francesa, onde houve um surto em 2013 e 2014. Também indicam que o vírus possivelmente foi introduzido no Brasil em um único evento.

No Instituto Adolfo Lutz, em São Paulo, o virologista Renato Pereira de Souza e sua equipe sequenciaram o material genético do zika extraído de uma pessoa que desenvolveu a doença em Campinas. Esse indivíduo contraiu o vírus ao receber uma transfusão de sangue. O doador adoeceu dias mais tarde e avisou ao hemocentro da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) que estava com suspeita de dengue. Análises feitas no Adolfo Lutz descartaram a dengue e confirmaram a infecção por zika. “Os hemocentros terão de prestar atenção também a esse vírus, uma vez que muitos casos são assintomáticos”, afirma Souza. “No caso em questão, o vírus permaneceu viável e infectou outra pessoa”, conta o virologista, um dos coordenadores da análise, realizada em parceria com pesquisadores da Unicamp e da Universidade de São Paulo (USP), em Ribeirão Preto, e aceito para publicação na revista Genome Announcements.

O sequenciamento do material genético do vírus revelou um genoma enxuto. São cerca de 10,6 mil unidades (nucleotídeos) compondo uma fita simples de ácido ribonucleico (RNA). Essa fita abriga ao todo apenas seis genes, capazes de produzir 10 diferentes proteínas – alguns genes são polivalentes. “A análise do genoma indica que o vírus é de uma linhagem muito próxima à que circulou na Polinésia Francesa e na Ilha de Páscoa”, conta Souza.

Na Universidade Federal do Rio de Janeiro, o virologista Amilcar Tanuri e sua equipe também sequenciaram o genoma do zika extraído do líquido amniótico de duas gestantes que tiveram bebês com microcefalia na Paraíba. As conclusões são as mesmas. “Não tenho dúvida de que é a mesma linhagem da Polinésia”, afirma Tanuri. Segundo o virologista carioca, a diferença entre o material genético do vírus em circulação aqui e o de lá é pequena, cerca de 20 nucleotídeos e apenas 1 dos 3.500 aminoácidos (unidades formadoras das proteínas). Tamanha semelhança, segundo ele, indica que o vírus está se espalhando muito rapidamente e foi introduzido uma única vez no Brasil. Tanuri conta ainda que o zika sequenciado no Rio tem grande similaridade com o vírus da dengue, em especial o sorotipo 4, o que pode dificultar o desenvolvimento de um kit de diagnóstico que identifique especificamente os anticorpos contra o zika. “Teremos de driblar essa semelhança na hora de produzir o teste”, diz.

© ÂNGELA COSTA E MURILO CARVALHO/LNBIO

…e de zebrafish: modelos para estudar o desenvolvimento do sistema nervoso central

Do Brasil para o mundo

O vírus que assombra o mundo com a ameaça da microcefalia levou quase 70 anos para atravessar metade do globo. Mas em pouco tempo conquistou um potencial explosivo de disseminação. Sua capacidade de se espalhar parece ter aumentado nos últimos tempos, em especial depois de chegar ao Brasil, onde, segundo estimativas do governo, já infectou de 440 mil a 1,3 milhão de pessoas.

Adaptações sofridas pelo vírus durante a sua viagem a partir da África aparentemente facilitaram a sua reprodução no organismo humano. Essa característica, somada à alta mobilidade da população atual e ao fato de que o vírus costuma pegar carona no sangue humano sem ser notado (em 80% dos casos a infecção não provoca sintomas), está transformando o zika em uma dor de cabeça internacional. Em um breve artigo apresentado na edição de 23 de janeiro da revista Lancet, uma das mais importantes da área médica, um grupo de pesquisadores do Canadá, dos Estados Unidos e da Inglaterra prevê um cenário de rápido espalhamento do zika por regiões com elevada concentração de pessoas nas Américas e na Europa.

A equipe chefiada pelo médico Kamran Khan, infectologista da Universidade de Toronto que investiga o espalhamento de doenças por viajantes, usou um modelo matemático que reproduz os surtos de dengue para estimar a capacidade de disseminação do zika. Os pesquisadores alimentaram o modelo com informações sobre as áreas de ocorrência atual dos mosquitos do gênero Aedes, que, além do zika, transmitem também os vírus da febre amarela, da dengue e da chikungunya, e as regiões com clima favorável à proliferação dos insetos. Com esses dados, eles conseguiram ter uma ideia de onde haveria condições favoráveis para o zika se espalhar, caso chegasse lá.

Numa etapa seguinte, os pesquisadores precisaram calcular a probabilidade de o vírus alcançar as regiões onde vive seu transmissor – o Aedes aegypti, nas Américas e na África, e o Aedes albopictus, na Ásia e na Europa. Para isso, mapearam o destino internacional de pessoas que entre setembro de 2014 e agosto de 2015 estiveram em regiões do Brasil onde havia transmissão de zika.

Nesse período, quase 10 milhões de pessoas viajaram para o exterior a partir de 146 aeroportos brasileiros situados em áreas onde circulava o vírus. Cerca de 6,5 milhões de pessoas (65% do total) foram para países das Américas do Sul e do Norte. Outros 27% viajaram para a Europa e 5% para a Ásia. Só os Estados Unidos receberam 2,8 milhões de pessoas vindas do Brasil, enquanto a Argentina acolheu 1,3 milhão e o Chile, 614 mil. Na Europa os destinos mais comuns foram Itália, Portugal e França, cada um recebendo 400 mil pessoas. Algumas dezenas de milhares também foram para a Ásia, em especial a China, e para a África, principalmente Angola.

Esse cenário preocupa as autoridades da saúde por várias razões. Em primeiro lugar, porque algumas regiões que receberam os viajantes abrigam uma elevada concentração de pessoas. “Mais de 60% da população da Argentina, da Itália e dos Estados Unidos vive em regiões favoráveis à transmissão sazonal do vírus”, escreveram os pesquisadores. No México, na Colômbia e também nos Estados Unidos entre 23 milhões e 30 milhões de habitantes estariam ainda em áreas com risco de transmissão contínua, nas quais insetos podem espalhar o vírus durante o ano todo.

O segundo motivo de inquietação é que o zika parece ter adquirido a capacidade de infectar mais facilmente o organismo humano no longo e lento caminho que percorreu na Ásia, desde que deixou as florestas de Uganda por volta de 1945, até chegar à Polinésia Francesa em 2013, de onde alcançou o Brasil. Nessa travessia, mapeada recentemente pelo biomédico Caio de Melo Freire, da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), e colegas da USP e do Instituto Pasteur no Senegal, o vírus se humanizou: alguns de seus genes hoje contêm receitas para fazer proteínas mais compatíveis com o organismo humano, o que facilita a infecção (ver Pesquisa FAPESPnº 239). “Isso pode ter ocorrido porque ao longo dessa viagem o vírus circulou entre poucos vetores, provavelmente o ser humano e o inseto”, explica o biólogo Atila Iamarino, coautor do estudo. Membro da equipe da USP, Iamarino também faz divulgação científica e, com a zoóloga Sônia Carvalho Lopes, coordenou a produção de um material disponível no site Wikiversidade com orientações para professores do ensino básico e médio auxiliarem os alunos a desmentir boatos sobre o zika disseminados pela internet.

Enquanto o vírus avança, pesquisadores de todo o Brasil seguem com seus estudos para tentar entender o que o zika causa no organismo humano e como poderia provocar os casos de microcefalia a ele atribuídos. De 22 de outubro de 2015 a 30 de janeiro deste ano, o Ministério da Saúde registrou o nascimento de 4.783 bebês com suspeita de ter microcefalia (antes da epidemia de zika a notificação não era obrigatória).

Dos 1.113 casos já analisados, 404 foram confirmados. Esses bebês têm de fato o cérebro pequeno demais para a idade e, além dos sintomas clínicos, apresentam sinais de lesão cerebral compatíveis com os de uma infecção adquirida durante a gestação (congênita). Até agora, porém, só se conseguiu comprovar a infecção por zika em 17 dos 404 casos de microcefalia – os outros 387 dependem da realização de testes imunológicos, ainda não disponíveis, para descartar de vez essa associação.

© LETÍCIA GUSHI/UNESP

Colônias de bactérias do gênero Bacillus…

Síndrome congênita

Alguns grupos tentam caracterizar melhor os problemas apresentados por bebês filhos de mães possivelmente infectadas pelo vírus. Sob a coordenação da médica e geneticista Lavinia Schüler-Faccini, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, especialistas em anomalias congênitas de diferentes instituições brasileiras realizaram exames clínicos, genéticos e de imagem em 35 crianças com microcefalia relacionada ao zika nascidas em oito estados brasileiros, entre eles São Paulo. “Os exames permitiram excluir doenças genéticas ou infecção por outros agentes sabidamente causadores de microcefalia”, conta Lavinia.

Dessa análise, começou a emergir um padrão de alterações típico de infecções causadas por vírus durante a gestação. Embora não houvesse comprovação de que as mães tenham sido infectadas pelo vírus, 74% delas apresentaram sinais compatíveis com a febre zika durante a gravidez, como manchas vermelhas que coçam, febre baixa e dor nas articulações – a maior parte no primeiro trimestre da gestação, quando o feto se encontra em fase acelerada de desenvolvimento. Dos 35 bebês examinados, 25 (71% do total) tinham microcefalia grave, com o perímetro do crânio inferior a 31 centímetros no nascimento.

Os 27 bebês que passaram por exames de imagem apresentavam alterações neurológicas. A mais comum eram as calcificações, pequenos nódulos que funcionam como uma espécie de cicatriz no tecido cerebral. Uma em cada três crianças apresentava lisencefalia, ausência das dobras características do cérebro sadio, ou paquigiria, dobras mais alargadas. Mais graves, essas alterações sugerem que a infecção ocorreu em uma fase precoce do desenvolvimento.

Quatro bebês desenvolveram um problema articular grave, a artrogripose. Essa doença, que dificulta o movimento das articulações, manifestou-se principalmente nos joelhos, quadris e cotovelos e, segundo Lavinia, pode significar que o bebê não se movia muito durante o desenvolvimento intrauterino por causa das lesões neurológicas. “Já analisamos outros 15 casos e o padrão que vemos é sempre muito parecido, favorecendo a hipótese de que a infecção pelo zika não cause apenas microcefalia, mas uma síndrome nova, como já propuseram alguns pesquisadores”, conta a geneticista, que apresentou os resultados em um artigo na edição de 22 de janeiro da Morbidity and Mortality Weekly Report.

A caracterização dos danos associados ao zika é fundamental para orientar o trabalho de outros grupos que tentam esclarecer os mecanismos biológicos por trás da microcefalia. Em uma nova iniciativa de estudo do vírus organizada por Kleber Gomes Franchini, do Laboratório Nacional de Biologia (LNBio) do Centro de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), o médico e pesquisador José Xavier Neto e sua equipe em Campinas planejam inocular o vírus em embriões de camundongos, galinhas e zebrafish de diferentes idades.

Nos vertebrados, o extenso grupo animal que inclui de peixes a mamíferos (inclusive os seres humanos), a formação e o desenvolvimento dos órgãos do sistema nervoso central seguem uma sequência de passos conhecidos e padronizados. Interferências em diferentes estágios costumam levar a modificações distintas na arquitetura do cérebro, o que torna possível antecipar como o vírus atua. “Antes”, explica Xavier, “teremos de verificar qual modelo biológico é mais adequado para estudar a infecção”.

Xavier pretende examinar alterações no nível celular e genético. O padrão observado nos casos de microcefalia associados ao zika sugere que pode haver interferência tanto na multiplicação das células como na fase de migração, na qual elas se deslocam perifericamente até as posições que vão ocupar no cérebro fetal, fenômeno que ocorre no segundo trimestre da gestação. “Há muita informação chegando e ainda é preciso determinar o que é mais relevante”, diz Xavier. Nos seus experimentos, ele usará amostras do vírus que está sendo cultivado no laboratório de Lucio Freitas Júnior, também do LNBio. Freitas Júnior, por sua vez, está desenvolvendo ensaios de triagem para a busca de novos compostos que possam ser usados para tratar as infecções por zika.

© LETÍCIA GUSHI / UNESP

… e Microbacterium: testes para avaliar se eliminam o vírus zika

O vírus e o mosquito

Enquanto alguns pesquisadores mapeiam os danos produzidos pelo vírus no organismo humano, outros buscam formas de tentar reduzir ou até bloquear a transmissão do vírus pelo mosquito. Na Universidade Estadual Paulista (Unesp) em Botucatu, o biólogo Jayme Souza-Neto começa a investigar quais fatores tornam o Aedes mais suscetível a se infectar com o zika. Nesse trabalho, ele planeja usar o que já se aprendeu nos últimos anos sobre a interação entre o mosquito e o vírus da dengue.

Anos atrás, em seu pós-doutorado na Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, Souza-Neto começou a observar que as bactérias que compõem a microbiota intestinal e são naturalmente encontradas no sistema digestivo do inseto em alguns casos o protegem do vírus da dengue. Esse efeito ficou evidente quando os pesquisadores trataram uma população de mosquitos com antibióticos – alterando a microbiota intestinal deles – e verificaram que eles se infectavam mais facilmente com o vírus do que aqueles com a microbiota intacta.

Num desdobramento desse trabalho, Souza-Neto constatou que alguns grupos de bactérias parecem desempenhar um efeito mais protetor do que outros. Fêmeas deAedes alimentadas com uma mistura de sangue e alta concentração de certos grupos de bactérias – por exemplo, as bactérias do gênero Paenibacillus e Proteus – apresentavam uma quantidade menor de cópias do vírus nos intestinos. Além de estimularem o sistema imunológico do inseto, algumas dessas bactérias, já se sabe, atuam diretamente sobre o vírus, inibindo a sua replicação. “Como o vírus da dengue e o da febre zika são evolutivamente muito próximos, é possível que algumas variedades de bactérias que agem contra um também funcionem contra o outro”, diz Souza-Neto. Se for bem-sucedida, essa estratégia de combate ao vírus pode se somar ao combate ao próprio mosquito; por ora, a forma mais eficiente de evitar o avanço do zika.

Além de buscar formas de evitar que o mosquito se infecte com o vírus, impedindo o inseto de o passar adiante, Souza-Neto planeja comparar a eficiência do Aedes aegyptiem transmitir o vírus da dengue com a de propagar o da zika. Esse trabalho será realizado em parceria com a equipe da entomologista Margareth Capurro, da USP, e pode ajudar a explicar por que este vírus parece se disseminar mais rapidamente do que aquele. Em um projeto a ser desenvolvido com pesquisadores do Imperial College de Londres, ele pretende ainda verificar se o Aedes albopictus, comum na Europa e encontrado em regiões de mata no Brasil, também pode ser um bom propagador do zika.

Simultaneamente aos estudos de mais longo prazo, Souza-Neto desempenhará uma tarefa de impacto imediato. Assim como outras equipes da Rede Zika, seu grupo em Botucatu fará a busca ativa de mosquitos nas áreas com casos suspeitos da doença. “Assim, esperamos conhecer a quantidade de mosquitos infectados no ambiente e a variedade do vírus em circulação”, conta o biólogo, que trabalhará com Margareth Capurro e Lincoln Suesdek, do Instituto Butantan, ambos integrantes da rede de pesquisa que começou a se estruturar em dezembro em São Paulo e agora deve ganhar eficiência com uma gestão otimizada.

Rede mais eficiente

Em uma reunião realizada no início de fevereiro no Conselho de Reitores das Universidades Estaduais Paulistas (Cruesp), os pró-reitores de Pesquisa da USP, da Unicamp e da Unesp propuseram às lideranças da Rede Zika a criação de uma estrutura que permita otimizar o uso dos recursos disponíveis, coordenar a interação entre essas universidades e outras instituições do país e do exterior, além de acelerar o acesso a mais verbas para pesquisa. Essa estrutura será composta por um comitê científico e um consultivo, ambos integrados por membros das três universidades, além de um porta-voz, que se encarregará da interlocução com os meios de comunicação.

O objetivo, segundo os pró-reitores, é desenhar um programa de ação que leve mais rapidamente à compreensão de como o vírus zika atua no organismo humano, ao desenvolvimento de testes de diagnóstico eficazes, à produção de um soro ou uma vacina contra o vírus, além do controle do vetor. Um primeiro passo será fazer o levantamento de todos os pesquisadores da rede e de suas áreas de atuação. “Assim, queremos ter mais claro o cenário com que estamos trabalhando para verificar de quais recursos dispomos e quais será preciso buscar, inclusive no exterior”, diz Maria José Giannini, pró-reitora de Pesquisa da Unesp. “Será uma tentativa de fazer essas colaborações obterem resultados mais rapidamente para uma questão que se tornou de urgência nacional e internacional”, completa.

“Talvez não se precisasse dessa coordenação até este momento”, afirmou o pró-reitor de Pesquisa da USP, José Eduardo Krieger. “Agora, porém, sentimos que ela se tornou necessária para a rede ganhar eficiência.” Segundo Krieger, essa estruturação permitirá aproveitar melhor o uso dos recursos e da infraestrutura das três universidades. “Ainda não se tinham aliado as capacidades internas de cada instituição e pode haver mais de um grupo trabalhando isoladamente num mesmo tema”, conta Glaucia Pastore, pró-reitora de Pesquisa da Unicamp. “Nesse momento de emergência, precisamos de um novo modelo de trabalho, em que se atue de forma complementar para vencer as barreiras mais rapidamente.”

Carlos Henrique de Brito Cruz, diretor científico da FAPESP, participou da reunião e solicitou às três universidades que preparem um programa com propostas, metodologias e objetivos que possa ser encaminhado a algumas fontes de financiamento. “Nossa pretensão era ter um novo programa subvencionado pela FAPESP, visando ao melhor entendimento, principalmente do vírus zika, e também em relação à dengue e chikungunya”, disse Brito. “Teremos mais reuniões a respeito.”

Projeto

Caracterização dos mecanismos de ação antidengue mediados pela microbiota intestinal de populações naturais do mosquito Aedes aegypti (nº 2013/11343-6);Modalidade Programa Jovens Pesquisadores; Pesquisador responsável Jayme Augusto de Souza Neto (IBTec-Unesp); Investimento R$ 1.843.243,92

Artigos científicos

CUNHA, M. S. et al. First complete genome sequence of zika virus (Flaviviridae, Flavivirus) from an autochthonous transmission in the Americas. Genome Announcements. No prelo.

SCHÜLER-FACCINI, L. et al. Possible association between zika virus infection and microcephaly – Brazil, 2015. Morbidity and Mortality Weekly Report. 22 jan. 2016.

BOGOCHI, I. I. et al. Anticipating the international spread of zika virus from Brazil.Lancet. v. 387, p. 334-5. 23 jan. 2016.

OLIVEIRA MELO, A. S. et al. Zika virus intrauterine infection causes fetal brain abnormality and microcephaly: tip of the iceberg? Ultrasound Obstretics and Gynecology. v. 47. p. 6-7. 2016.

VENTURA, C. V. et al. Zika virus in Brazil and macular atrophy in a child with microcephaly. Lancet. v. 387. p. 228. 23 jan. 2016.

Link
Wikiversidade – bit.ly/boatos_zika

Fonte: Revista Fapesp on line ed. 240

Por: RICARDO ZORZETTO

Um vilão de muitas caras

Combater a dengue agora e nos próximos anos requer a combinação de estratégias estabelecidas e inovadoras

© LÉO RAMOS

Larvas de Aedes aegypti se desenvolvem no laboratório para formação de linhagem transgênica

Não foi a praia que atraiu o virologista Paolo Zanotto, do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP), e o doutorando Julian Villabona-Arenas ao Guarujá, no litoral sul de São Paulo, no verão de 2012-2013. Eles estavam acompanhando os casos de dengue no município, selecionado pela proximidade com a metrópole paulistana, e analisando a genética dos vírus para reconstruir a malha de transmissão entre pessoas. As análises mostraram que dois bairros, Pae Cará e Enseada, eram os focos principais da doença, que deles se espalhava para outros pontos da cidade. O trabalho dos pesquisadores chamou a atenção de uma funcionária do departamento de vigilância sanitária local, que percebeu a preciosidade de saber onde estavam os casos com vírus ativos e convocou uma unidade de fumigação – o chamado “fumacê” – para matar mosquitos nesses locais. “Foram na cabeça do dragão e deram o tiro”, diz Zanotto. Depois disso, os mapas mostram uma situação mais fácil de controlar, com casos isolados. “É isso que precisa ser feito em todos os municípios”, preconiza, ao mesmo tempo que ressalta a necessidade de combinar vacinas a diferentes formas de controle do mosquito transmissor da doença.

O trabalho do grupo de Zanotto vem apontando caminhos para o combate à dengue e sublinhando o risco crescente das epidemias. Um motivo de alerta é a presença dos quatro sorotipos do vírus que eles observaram em Guarujá naquele verão, como mostra artigo de 2014 na PLoS Neglected Tropical Diseases. Provavelmente tem impacto a proximidade do porto de Santos, onde mosquitos e vírus desembarcam como passageiros clandestinos. Em Jundiaí, muito próxima à Região Metropolitana de São Paulo, os pesquisadores encontraram apenas os sorotipos 1 e 4, mas isso não chega a ser um alívio. Em conjunto, os dois municípios já revelavam que a capital paulista está sujeita a múltiplos vírus, criando uma situação conhecida como hiperendemicidade, que aumenta o risco de uma pessoa ser infectada várias vezes, com maior risco de casos do tipo hemorrágico. “A presença dos quatro sorotipos em um surto numa das áreas mais densamente povoadas no Brasil é um achado perturbador”, afirma Villabona-Arenas. “Essa cocirculação só havia sido documentada em países do sudoeste da Ásia há décadas e mais recentemente na Índia, sempre associada à maior gravidade de doença entre crianças.”

De fato, os números mais recentes não permitem relaxar, embora o medo imediato do mosquito Aedes aegypti, transmissor da doença, comece a ficar em segundo plano com a chegada do frio e da seca, que não favorecem o desenvolvimento das larvas. A região Sudeste foi palco de 66% dos quase 746 mil casos registrados pelo Ministério da Saúde no país inteiro desde o início de 2015 até 18 de abril. É menos do que foi registrado em 2013, mas bem mais do que em 2014. Nesse total há uma gradação de gravidade – há quem mal sinta sintomas, outros têm febre alta e persistente e passam longos dias prostrados com fortes dores no corpo e náuseas que tornam impossível seguir a prescrição médica de tomar muito líquido. Nesse período, foram confirmados 414 casos graves e 5.771 com sinais de alarme, as categorias que exigem atenção médica. Bem mais do que no ano anterior, com uma alta proporção no estado de São Paulo. Entre os fatores de gravidade estão danos ao fígado e uma queda alarmante na concentração de plaquetas no sangue, que pode transformar qualquer lesão microscópica em uma hemorragia.

Para Zanotto, os números e a situação de hiperendemicidade indicam uma progressão alarmante da doença. “A dengue está apenas começando no Brasil”, avalia, com base num gráfico do número de casos desde 1995, que prevê uma escalada abrupta a partir de agora. Significa, em sua opinião, que os esforços contra as epidemias devem se tornar mais eficazes. “Deveríamos fazer como o corpo de bombeiros, que age em focos de incêndio, visando contê-los antes que se espalhem e escapem do controle.”

Os estudos de Zanotto em municípios paulistas como Guarujá, Jundiaí e São José do Rio Preto localizam focos de dengue em áreas com indicadores socioeconômicos mais baixos. Mas concentrar esforços nas favelas não basta, conforme mostra estudo do biólogo Ricardo Vieira Araujo, hoje funcionário da Coordenação de Mudanças Globais do Clima do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), publicado este ano na revista Brazilian Journal of Infectious Diseases. Em São Paulo, ele mostrou que em partes da cidade com temperatura superficial do solo significativamente mais alta, onde há baixa umidade, pouca cobertura vegetal e altos níveis de impermeabilização do solo – as ilhas de calor – há maior incidência de dengue.

Entre 2009 e 2013, Araujo trabalhava na Coordenação de Vigilância em Saúde de São Paulo, no monitoramento de doenças transmitidas por vetores e zoonoses na cidade. “Eu me perguntava por que uma favela na zona sul registrava tantos casos, enquanto em outra comunidade na zona norte, por exemplo, com características semelhantes, os números eram muito menores”, explica. Nesse mesmo período, a Secretaria Municipal de Meio Ambiente concluiu um mapeamento de temperatura superficial do solo que apontava as ilhas de calor na capital. “Mas muitos dos pesquisadores ponderavam que as próprias ilhas estariam em regiões com indicadores socioeconômicos mais baixos, com uma densidade populacional maior. Então talvez a causa não estivesse nas temperaturas, mas nas condições sociais e demográficas.”

Para distinguir entre os fatores, foi necessário lançar mão de uma série de informações. O censo de 2010 do IBGE permitiu calcular a população, a densidade populacional, a renda média e o modo predominante de ocupação urbana nos 96 distritos administrativos de São Paulo. Os dados também indicavam onde estavam favelas, ocupações e cortiços. Com imagens de satélite foi possível analisar a cobertura vegetal, assim como criar um mapa com as temperaturas médias de superfície de toda a cidade. Os registros de casos autóctones de dengue vieram da Coordenação de Vigilância em Saúde, que entre 2010 e 2011 registrou cerca de 7.400 casos.

A integração das informações mostrou que 93% dos casos ocorreram onde a temperatura superficial média passava dos 28 graus Celsius (°C). Nas regiões com maior cobertura vegetal o número de casos por 100 mil habitantes era de apenas 3,2, diante de 72,3 nas menos arborizadas. Somando tudo, o tipo de ocupação parece influenciar menos a incidência de dengue do que a temperatura, no período analisado.

© LÉO RAMOS

O brilho verde na cabeça e na cauda das larvas é o marcador que indica os insetos geneticamente modificados

O estudo foi mais a fundo e incluiu também um experimento em laboratório com duas linhagens de A. aegypti: uma usada rotineiramente pelos pesquisadores e outra obtida de ovos colhidos nocampus da USP. Ficou clara a influência da temperatura: quando alcança os 32°C, mais de 90% das larvas do inseto já viraram adultas.

O pesquisador alerta que os mapas das ilhas de calor não são estáticos e seria necessária uma atualização constante dos dados. Mesmo assim, ele considera importante que os profissionais de saúde e de infraestrutura urbana atuem de forma integrada. “Aumentar as áreas verdes é uma possibilidade. Mas vale lembrar outras alternativas, como as adotadas em vilarejos do litoral do mar Mediterrâneo, onde as casas são pintadas de branco como forma de amenizar o calor. Precisamos usar os recursos que temos para combater a dengue de forma estratégica e integrada”, pondera.

Vírus alado

Um dos recursos existentes para o combate ao mosquito é o uso de inseticidas, como no caso do Guarujá. O problema é que, por ser a estratégia mais utilizada, o A. aegyptidesenvolveu resistência aos inseticidas mais comuns, à base de piretroides, assim como não se espantam com a maior parte dos repelentes e continuam a rondar, com seu voo nervoso, as vítimas lambuzadas. Durante o doutorado na Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Botucatu, a bióloga Maria de Lourdes Macoris monitorou uma série de populações de mosquitos no interior paulista e verificou que, mesmo após 15 anos sem piretroides, a resistência se manteve. “O uso de inseticidas selecionou as populações resistentes”, explica o biólogo Paulo Ribolla, orientador do trabalho. “Algumas prefeituras já estão usando outros produtos, com maior sucesso.” Em seu laboratório, ele agora está implementando tecnologia para produzir mosquitos mutantes e investigar quais são os genes responsáveis pela resistência.

Na corrida evolutiva com os mosquitos, é necessário buscar novos inseticidas que sejam eficazes e atuem de modo abrangente nos criadouros. Esse objetivo move desde 2007 o grupo de pesquisa coordenado pelo engenheiro químico Eduardo José de Arruda, da Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD), em Mato Grosso do Sul. “Fizemos um levantamento com o Aedes e com o pernilongo Culex quinquefasciatus, e constatamos que os insetos já apresentam resistência a algumas classes de inseticida”, diz Arruda. “Pode-se até matar todos os adultos de uma geração. Mas os ovos deixados nos criadouros, apesar da perda de viabilidade, poderão eclodir e repor a população em questão de meses.”

© LÉO RAMOS

Depois de alinhados…

“As classes de inseticidas para as quais há resistência não deveriam mais ser usadas no controle”, diz Arruda, que ressalta os custos econômicos e ambientais da quantidade crescente necessária. O grupo coordenado por ele busca, junto com parceiros de outras universidades, a síntese e caracterização de compostos multifuncionais, que impedem a eclosão dos ovos e matam as larvas. Também destroem as bactérias, fungos e protozoários que constituem a dieta dos mosquitos, e podem interferir na comunicação química que atrai as fêmeas aos criadouros onde depositam os ovos. A ideia é encontrar estratégias para o controle de duas ou três gerações do inseto ao mesmo tempo e quebrar a sua dinâmica reprodutiva.

Por serem mais abrangentes os compostos multifuncionais exigem cuidados. Durante o mestrado na UFGD, Taline Catelan analisou os efeitos de quatro inseticidas fenólicos sobre ovos de Aedes e em Artemia salina, um pequeno crustáceo que vive na água. “AArtemia serve como um indicador dos eventuais danos aos mananciais”, diz Arruda. O estudo, publicado este ano na Advances in Infectious Diseases, mostrou que um dos compostos impediu completamente a eclosão dos ovos do mosquito, mas afetou as populações de Artemia.

Ainda mais promissores são os resultados dos estudos com metalo-inseticidas, que contêm cobre ou ferro. Os compostos desencadeiam uma reação de estresse oxidativo que pode causar danos letais nas células e nos tecidos. “É como se usássemos um cavalo de Troia para levar o composto para o interior das células, e o metabolismo ativo do inseto produzisse in situ o inseticida”, diz Arruda.

Dormindo com o inimigo

Com a eficácia incerta dos inseticidas, é necessário buscar outras armas. O laboratório da bioquímica Margareth Capurro, do ICB-USP, concentra-se diretamente nos pequenos insetos de pernas listradas, de uma maneira inusitada: produzindo milhares e milhares deles para soltar no ambiente. “Virei uma consultora mundial em produção de mosquitos em massa”, conta a pesquisadora, que durante a elaboração desta reportagem viajou à China exatamente para isso. Numa fábrica localizada em Juazeiro, na Bahia, Margareth trabalhou com a Moscamed Brasil para implementar a produção de uma linhagem desenvolvida pela empresa britânica Oxford Insect Technologies (Oxitec). Esses mosquitos geneticamente alterados acumulam uma proteína que faz as células das larvas entrarem em colapso, de maneira que não chegam à fase adulta (ver Pesquisa FAPESP nº 180). No ano passado, sua equipe publicou no Journal of Visualized Experiments um vídeo mostrando como é a produção, inclusive a laboriosa separação de pupas masculinas e femininas por tamanho (as fêmeas são maiores).

© LÉO RAMOS

… os ovos recebem injeções que induzem modificações genéticas

A separação é necessária porque apenas os machos, que não picam e não carregam o vírus, são liberados na natureza para cruzar com as fêmeas selvagens, produzindo a descendência modificada e inviável. Para conseguir essa produção, toda a infraestrutura e logística foi cedida pela Moscamed. A empresa também fechou parcerias com o Ministério da Saúde e a Secretaria da Saúde do Estado da Bahia, que têm contribuído para financiar a iniciativa. No início, a equipe tinha até jornalista para ajudar na comunicação com a população local. “Não podíamos chegar na cidade soltando mosquitos”, diz Margareth. “Entramos na casa das pessoas para conversar e explicar o projeto; usamos rádio, televisão, comunicação local.”

Mas não é porque a produção existe que a pesquisa termina. Os mosquitos da Oxitec continuam a ser testados em laboratório para ver como o vírus da dengue se comporta no hospedeiro. Com esse conhecimento, é preciso sempre voltar a campo, num processo constante. “No potinho tudo funciona, mas no ambiente o mosquito alterado voa tanto quanto o selvagem?”, questiona a pesquisadora. Voa, ela já observou. Outro problema é produzir machos compatíveis com a população feminina do sertão baiano. No laboratório eles crescem demais, como qualquer animal alimentado à vontade sem necessidade de esforço. Foi preciso encontrar o número de larvas que devem se desenvolver num determinado volume de água, e quanto alimento devem receber.

Os testes em Juazeiro, até 2013, e Jacobina, que começaram nesse mesmo ano, têm mostrado que o sistema funciona, apesar de alguns percalços. “A frequência de cópula é mais baixa, por isso temos que aumentar a quantidade de mosquitos.” A liberação deve ser constante, mas com ajustes semanais à população dos insetos. Com os transgênicos, a quantidade deles diminuiu na cidade toda. Mas Margareth alerta que é preciso manter os esforços na busca por criadouros.

A parceria com os agentes de saúde indicou a necessidade de melhorar o procedimento. “Eles encontram criadouros com larvas e não têm como saber se são viáveis”, diz a pesquisadora. O jeito foi investir em desenvolver machos estéreis no laboratório. Como a fêmea copula apenas uma vez na vida e armazena o líquido seminal, basta um encontro com macho estéril para não ser capaz de produzir prole. Mas essa linhagem transgênica ainda não está no ponto, com apenas entre 30% e 40% de esterilidade. É preciso mais tempo de cruzamentos controlados para se chegar ao produto final, segundo explica Margareth.

Outra manipulação genética em desenvolvimento visa impedir o nascimento de fêmeas, um processo chamado de reversão sexual que produz uma linhagem inteiramente masculina. Isso aumentaria a produtividade da fábrica, já que atualmente 50% das larvas são fêmeas e há uma perda no processo de separação das pupas. “Perdemos entre 15% e 25% dos machos”, relata a pesquisadora. Se os duplos transgênicos, estéreis e com reversão sexual, funcionarem, não é só a produtividade que melhorará. Atualmente é preciso transportar as larvas de machos em carros refrigerados até Jacobina. Se houver a certeza de que só se produzem machos, será possível enviar pelo correio folhas de papel com os ovos aderidos.

Os resultados são promissores, mas podem não ser suficientes. “Se eliminarmos o mosquito, a dengue acaba; se apenas reduzirmos a população, depois de uns anos a doença volta a atacar”, explica Margareth. É o que aconteceu em Cingapura no início da década passada. Com um número reduzido de mosquitos, a proporção de insetos infectados aumenta. Como a resistência humana também cai sem exposição ao vírus, o risco é de uma ressurgência forte da epidemia.

Por isso, Margareth e o doutorando Danilo Carvalho propõem um combate ao mosquito em duas fases, conforme explicam em artigo de 2014 na Acta Tropica. A ideia seria, depois de reduzir a população com machos estéreis, liberar uma segunda linhagem, atualmente em estudo no laboratório, portadora de uma mutação que permitiria ao mosquito reconhecer as células do próprio sistema digestivo, nas quais os vírus começam a se replicar, e destruí-las.

Batalha interna

Por mais que se combatam os mosquitos, a doença não será facilmente erradicada e requer a ajuda do sistema imunológico. A iminência de uma vacina tem sido alardeada, mas não deve estar disponível de imediato. A mais próxima é a produzida pelo laboratório francês Sanofi Pasteur, que aguarda aprovação pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) para entrar no mercado brasileiro em 2016. Mas sua eficácia não convence o microbiologista Luís Carlos de Souza Ferreira, do ICB-USP. Ele explica que a base dessa vacina é do vírus da febre amarela. Apenas uma parte do genoma responsável pelas proteínas estruturais pertence ao vírus da dengue.

“Acreditava-se que fosse suficiente, porque é com base nessas proteínas que os anticorpos reconhecem o invasor”, explica. Mas seu grupo e outros têm mostrado que, no caso da dengue, quando os níveis desses anticorpos são baixos ou eles são pouco eficientes, os vírus remanescentes são conduzidos para as células onde se replicam. Destruir essas células é tarefa dos linfócitos T, e o alvo principal são outras proteínas do vírus – as não estruturais. “Nossas pesquisas têm mostrado que a resposta dos linfócitos T é importante na dengue”, conta. Segundo ele, isso não acontece na vacina produzida pela Sanofi Pasteur.

Uma das linhas de pesquisa de Ferreira busca justamente produzir uma vacina baseada numa dessas proteínas, a NS1. Famosa por ser o marcador que indica que uma pessoa cheia de dores no corpo está infectada com o vírus da dengue, a proteína tem se mostrado um bom alvo, como relata um artigo de revisão de 2014 na Virus Research. “Produzimos o NS1 em bactérias e purificamos para usar como componente da vacina”, conta Jaime Henrique Amorim, pesquisador de pós-doutorado e primeiro autor do artigo. “Conseguimos 50% de proteção nos testes em camundongos; é uma formulação promissora, embora ainda muito longe de se tornar um produto aplicável a seres humanos.”

Além dessa faceta mais aplicada, outra vertente dos estudos conduzidos no laboratório  busca entender o padrão da resposta imunológica. Esse enfoque pode avaliar e aconselhar o desenvolvimento de outras vacinas, e leva Ferreira e Amorim a considerar mais promissora a vacina que está em fase de testes clínicos no Instituto Butantan. “Estudos feitos nos Estados Unidos mostraram que essa vacina, baseada em formas atenuadas dos quatro tipos virais da dengue, provoca uma resposta parecida com a de pessoas que foram infectadas e conseguiram neutralizar o vírus”, explica Amorim.

Produzida no Brasil, a vacina foi desenvolvida nos Estados Unidos, nos Institutos Nacionais de Saúde (NIH). “Neste momento estamos finalizando a fase 2 de estudo clínico”, conta o médico Alexander Precioso, diretor do Laboratório Especial de Ensaios Clínicos e Farmacovigilância do Instituto Butantan. Ele espera ter todos os resultados colhidos, analisados e divulgados ainda este mês.

De acordo com Precioso, 300 pessoas já foram testadas, mostrando que a vacina é segura. Esses resultados levaram o Butantan a enviar à Anvisa o pedido de autorização para o início da fase 3 antes mesmo de ter todos os dados coletados da etapa anterior. “Precisamos iniciar o quanto antes o recrutamento de voluntários para conseguir vacinar antes da próxima sazonalidade”, explica o médico. Se tudo correr bem, isso permitiria iniciar a aplicação da vacina assim que a fase 2 esteja concluída. Esse cronograma permitiria que a reação imunológica à vacina fosse posta à prova no próximo verão, estação em que acontecem os surtos de dengue em várias regiões do país. Depende de conseguirem recrutar os voluntários, que devem ser 17 mil pessoas em todo o país, das características do próximo surto e de como será a resposta dos imunizados. O plano do Butantan é solicitar o registro da vacina assim que os dados de eficácia forem demonstrados e manter o acompanhamento dos participantes por pelo menos cinco anos, para avaliar a durabilidade da resposta imunológica e definir a necessidade e frequência de reforços da vacina.

Parece haver um consenso: não há solução única, em termos de estratégia nem de geografia. Em cidades como o Rio e São Paulo, a maior incidência acontece no verão, em que há mais chuvas e a temperatura é elevada. Já no Nordeste é na seca que a doença atinge mais pessoas, quando a estiagem leva os moradores mais pobres a armazenar toda a água que puderem, dando origem a criadouros de A. aegypti. As autoridades sanitárias precisam, por isso, avaliar cada município para estabelecer as estratégias de combate.

De qualquer maneira, a ação precisa ser multifacetada, com vacinas e combate aos mosquitos de vários tipos. Paolo Zanotto defende que se recolham dados de forma redundante para maximizar a eficácia das intervenções, com ação do governo, das universidades e da iniciativa privada. A integração e disseminação de informação validada independentemente é o que pode permitir uma ação concertada para prevenir epidemias e dirigir a intervenção para economizar recursos. Se as situações de risco fossem bem conhecidas, não seria necessário, por exemplo, vacinar a população inteira, defende o virologista. “O que eu faço teria maior impacto se houvesse interação institucional efetiva. Está na hora de pensar diferente e agir de forma integrada: sem superposição há lacunas.”

Projetos

1. Avaliação e melhoramento de linhagens transgênicas de Aedes aegypti para controle de transmissão de dengue (nº 2013/19921-9); Modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular; Pesquisadora responsável Margareth Capurro Guimarães (ICB-USP);Investimento R$ 310.817,00 (FAPESP).

2. Dengue: produção de lotes experimentais de uma vacina tetravalente candidata contra dengue (nº 2008/50029-7); Modalidade Programa Pesquisa para o SUS;Pesquisador responsável Isaias Raw (Instituto Butantan); Investimento R$ 1.926.149,72 (FAPESP/CNPq-PPSUS).

3. Filogeografia do vírus da dengue nos municípios de Jundiaí e Guarujá no estado de São Paulo (nº 2010/19059-7); Modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular;Pesquisador responsável Paolo Marinho de Andrade Zanotto (ICB-USP);Investimento R$ 229.608,82 (FAPESP).

4. Estratégias vacinais voltadas para o controle da dengue baseadas em proteínas recombinantes e adjuvantes de natureza microbiana (nº 2011/51761-6); ModalidadeAuxílio à Pesquisa – Regular; Pesquisador responsável Luís Carlos de Souza Ferreira (ICB-USP); Investimento R$ 813.542,17 (FAPESP).

Artigos científicos

AMORIM, J. H. et al. The dengue virus non-structural 1 protein: Risks and benefits.Virus Research, v. 181, p. 53-60. 6 mar. 2014.

ARAUJO, R. V. et al. São Paulo urban heat islands have a higher incidence of dengue than other urban areas. The Brazilian Journal of Infectious Diseases, v. 19, n. 2, p. 146-55. mar-abr. 2015.

CATELAN, T. B. S. et al. Evaluation of toxicity of phenolic compounds using Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) and Artemia salina. Advances in Infectious Diseases, v. 5, n. 1, p. 48-56. 28 fev. 2015.

CARVALHO, D. O. et al. Two step male release strategy using transgenic mosquito lines to control transmission of vector-borne diseases. Acta Tropica, v. 132 supl, p. S170-7. abr. 2014.

MACORIS, M. L. G. et al. Impact of insecticide resistance on the field control of Aedes aegypti in the State of São Paulo. Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical, v. 47, n. 5, p. 573-8. set-out 2014.

VILLABONA-ARENAS, C. J. et al. Detection of four dengue serotypes suggests rise in hyperendemicity in urban centers of Brazil. PLoS Neglected Tropical Diseases. 27 fev. 2014.

Fonte: Revista Fapesp por Maria Guimarães e Pablo Nogueira ed. 232 - 2015