O vírus HIV pode se refugiar no cérebro, mesmo quando tratado com terapias anti-retrovirais, apenas para infectar posteriormente outros órgãos do corpo se esse tratamento for interrompido, sugere um novo estudo em camundongos e tecidos humanos.
O HIV não tratado, o vírus que causa a AIDS, prejudica o sistema imunológico e deixa o corpo vulnerável a doenças com risco de vida. A terapia antirretroviral combinada, ou cART, pode reduzir significativamente as concentrações do vírus no corpo, a ponto de o patógeno se tornar indetectável, os sintomas desaparecerem amplamente e a pessoa tratada não é mais infecciosa para os outros. Mas o cART deve ser tomado diariamente e, se o tratamento for interrompido, o vírus poderá ressurgir de santuários ocultos no corpo.
O novo estudo, publicado em 11 de junho na revista PLOS Pathogens, sugere que um desses esconderijos está nas células do cérebro chamadas astrócitos. Os astrócitos constituem aproximadamente 60% do total de células no cérebro humano, de acordo com o relatório, e em uma pessoa infectada, os autores do estudo estimam que entre 1% e 3% dessas células podem abrigar o HIV.
“Mesmo 1% pode ser significativo como um reservatório, como um santuário, para o vírus”, disse a autora do estudo, Lena Al-Harthi, professora e presidente do Departamento de Patógenos Microbianos e Imunidade do Rush University Medical Center. “Se vamos tentar encontrar uma cura para o HIV, você não pode negligenciar o papel do cérebro como reservatório”.
Al-Harthi e seus colegas tiraram suas conclusões de um modelo de camundongo do HIV injetado em células humanas, bem como exames de tecido cerebral humano post-mortem. Embora os dois experimentos forneçam informações sobre o papel dos astrócitos na infecção pelo HIV, mais trabalho deve ser feito para determinar exatamente como o vírus ocorre em pacientes humanos, disse um especialista à Live Science.
“Os modelos animais podem nos dizer um pouco. Eles não são humanos, mas podem nos informar um pouco”, disse o Dr. Lishomwa Ndhlovu, professor de imunologia em medicina da Weill Cornell Medicine, que não participou do estudo. . Se os astrócitos podem atuar como reservatório do HIV na infecção humana, e esse vírus pode sair do cérebro e desencadear a infecção em outros lugares, como indica o estudo em ratos, “precisamos descobrir como eliminar o vírus desses compartimentos” para planejar cura bem sucedida, ele disse.
Deitado à espera
Os astrócitos, nomeados por sua forma de estrela, têm vários subtipos e desempenham papéis críticos no sistema nervoso central, de acordo com BrainFacts.org, uma iniciativa de informação pública administrada em parte pela Society for Neuroscience. As células ajudam a fornecer nutrientes aos neurônios, ou às células cerebrais que transmitem sinais elétricos, e podem estimular ou subjugar as reações inflamatórias no cérebro. Os astrócitos também moldam e mantêm a fiação do sistema nervoso central e fortalecem a barreira hematoencefálica, uma fronteira de tecido que separa o sangue circulante das células cerebrais.
Os cientistas sabiam que o vírus HIV se infiltra no cérebro durante a infecção, pois as pessoas infectadas podem desenvolver demência e outros déficits cognitivos.
“O papel dos astrócitos na infecção pelo HIV sempre foi controverso”, disse Al-Harthi à Live Science. Estudos anteriores sugeriram que as células em forma de estrela podem ser infectadas pelo HIV, mas grande parte da pesquisa usou células em placas de Petri, que podem não replicar os processos de infecção em um animal vivo, escreveu Al-Harthi em um relatório de 2018 publicado no The Journal of NeuroVirology. Alguns estudos utilizaram animais vivos, mas usaram métodos “tradicionais”, como marcar proteínas virais ou material genético com compostos fluorescentes, para procurar vírus que podem não ser sensíveis o suficiente para detectar com precisão os baixos níveis de HIV presentes nos astrócitos. Nenhum estudo tentou determinar se, uma vez infectados, os astrócitos poderiam, de alguma forma, liberar o HIV para órgãos além do cérebro.
Al-Harthi e sua equipe desenvolveram dois novos modelos de mouse para tratar dessa questão crucial.
Primeiro, os autores colocaram astrócitos fetais humanos, derivados de tecido cerebral extraído, em placas de Petri e infectaram essas células com o HIV. Eles então injetaram as células infectadas no cérebro de ratos de laboratório, um conjunto de recém-nascidos e outro adulto. Eles descobriram que, em ambos os grupos de camundongos, os astrócitos infectados transmitiam o vírus para as células CD4 – um tipo de célula imune que ajuda a orquestrar a resposta imune do corpo e é alvo específico do vírus HIV.
Após detectar uma infecção dos astrócitos, as células CD4 infectadas migram do cérebro para outros tecidos. Quando “o cérebro já está semeado, o vírus pode sair e reimplantar os órgãos periféricos”, disse Al-Harthi.
Em particular, os autores observaram que o baço e os linfonodos são infectados como resultado desse processo. Ao bloquear o movimento das células CD4, os autores poderiam cortar essa cadeia de transmissão viral.
Para garantir que o vírus pudesse infectar os astrócitos por conta própria, sem a assistência deles, os autores também realizaram um experimento no qual injetaram astrócitos humanos saudáveis em camundongos e infectaram os animais com o HIV posteriormente. Nesse cenário, alguns astrócitos humanos ainda foram infectados e liberaram o HIV para o resto do corpo. Notavelmente, o vírus ainda pode escapar dos cérebros dos camundongos que receberam tratamento cART, “embora em níveis baixos”, em comparação aos camundongos não tratados. Se o tratamento foi interrompido, o vírus do cérebro desencadeou uma infecção total.
Para confirmar os aspectos de suas experiências com ratos, os autores examinaram os cérebros doados de quatro indivíduos infectados pelo HIV, todos os quais receberam tratamento cART eficaz. (O relatório não especificou como cada doador morreu, mas observou que o vírus foi efetivamente suprimido pelo cART no momento da morte.) A equipe descobriu que uma pequena porcentagem de astrócitos continha material genético do HIV em seus núcleos, indicando que as células tinham foi infectado.
Trabalhando em direção à cura
Muitas perguntas sobre astrócitos e HIV ainda precisam ser respondidas. Por exemplo, certos subtipos de astrócitos podem servir como reservatórios do HIV, enquanto outros não, disse Al-Harthi. E enquanto os experimentos com ratos demonstraram que o HIV pode sair do cérebro, a análise de tecidos post-mortem não pôde confirmar que o mesmo ocorre em humanos.
“Modelos animais, nenhum deles é perfeito”, então pode haver diferenças na maneira como a infecção se desenrola nas pessoas, disse Al-Harthi.
Por exemplo, durante a infecção natural pelo HIV, o vírus pode acumular mutações genéticas toda vez que se replicar, e o material genético necessário para a infecção pode ser perdido no processo, disse Ndhlovu. Para entender completamente o papel dos astrócitos no HIV, os pesquisadores precisarão determinar quanto do vírus presente nos astrócitos humanos pode realmente desencadear a infecção, disse ele.
Al-Harthi e sua equipe começaram a abordar essa questão examinando o tecido cerebral pós-morte e analisando quais segmentos do material genético do HIV poderiam ser encontrados no interior – mas mais estudos precisarão confirmar que o vírus encontrado é capaz de infectar células e migrar para outros órgãos no corpo, disse Ndhlovu. Além disso, os cientistas precisarão determinar a rota exata que o HIV leva para fora do cérebro para infectar outros órgãos, pois essas informações também serão cruciais para o desenvolvimento de tratamentos direcionados ao cérebro e a descoberta de uma cura bem-sucedida, acrescentou.
Publicado em 15/06/2020 20h14
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