O HIV pode se esconder nas células do cérebro, pronto para infectar outros órgãos
O novo estudo, publicado no dia 11 de junho na revista PLOS Pathogens , sugere que um desses esconderijos estãonas células do cérebro chamadas astra³citos.
(Imagem: © Shutterstock)
O varus 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 varus que causa a AIDS , prejudica o sistema imunológico e deixa o corpo vulnera¡vel a doenças com risco de vida. A terapia antirretroviral combinada, ou cART, pode reduzir significativamente as concentrações do varus no corpo, a ponto de o pata³geno se tornar indetecta¡vel, os sintomas desaparecerem amplamente e a pessoa tratada não émais infecciosa para os outros. Mas o cART deve ser tomado diariamente e, se o tratamento for interrompido, o varus podera¡ ressurgir de santua¡rios ocultos no corpo.Â
O novo estudo, publicado em 11 de junho na revista PLOS Pathogens , sugere que um desses esconderijos estãonas células do cérebro chamadas astra³citos. Os astra³citos 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.Â
"Mesmo 1% pode ser significativo como reservata³rio, como local de santua¡rio, para o varus", disse a autora do estudo, Lena Al-Harthi, professora e presidente do Departamento de Pata³genos Microbianos e Imunidade do Rush University Medical Center. "Se vamos tentar encontrar uma cura para o HIV, vocênão pode negligenciar o papel do cérebro como reservata³rio".Â
Al-Harthi e seus colegas tiraram suas conclusaµes de um modelo de camundongo do HIV injetado em células humanas, bem como exames de tecido cerebral humano post-mortem. Embora os dois experimentos fornea§am informações sobre o papel dos astra³citos na infecção pelo HIV, mais trabalho deve ser feito para determinar exatamente como o varus ocorre em pacientes humanos, disse os especialista.Â
"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 astra³citos podem atuar como reservata³rio do HIV na infecção humana, e esse varus pode sair do cérebro e desencadear a infecção em outros lugares, como indica o estudo em ratos, "precisamos descobrir como eliminar o varus desses compartimentos" para planejar cura bem sucedida, ele disse.Â
Deitado a esperaÂ
Os astra³citos, nomeados por sua forma de estrela, tem vários subtipos e desempenham papanãis craticos 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 neura´nios, ou a s células cerebrais que transmitem sinais elanãtricos, e podem estimular ou subjugar as reações inflamata³rias no cérebro. Os astra³citos também moldam e mantem a fiação do sistema nervoso central e fortalecem a barreira hematoencefa¡lica, uma fronteira de tecido que separa o sangue circulante das células cerebrais.Â
Os cientistas sabiam que o varus HIV se infiltra no cérebro durante a infecção, pois as pessoas infectadas podem desenvolver demaªncia e outros danãficits cognitivos.Â
"O papel dos astra³citos na infecção pelo HIV sempre foi controverso", disse Al-Harthi a 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 manãtodos "tradicionais", como marcar proteanas virais ou material genanãtico com compostos fluorescentes, para procurar varus que podem não ser sensaveis o suficiente para detectar com precisão os baixos naveis de HIV presentes nos astra³citos. Nenhum estudo tentou determinar se, uma vez infectados, os astra³citos poderiam, de alguma forma, liberar o HIV para órgãos além do cérebro.Â
Al-Harthi e sua equipe desenvolveram dois novos modelos de mouse para tratar dessa questãocrucial.Â
Primeiro, os autores colocaram astra³citos fetais humanos, derivados de tecido cerebral extraado, 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 recanãm-nascidos e outro adulto. Eles descobriram que, em ambos os grupos de camundongos, os astra³citos infectados transmitiam o varus para as células CD4 - um tipo de canãlula imune que ajuda a orquestrar a resposta imune do corpo e éalvo especafico do varus HIV.Â
Apa³s detectar uma infecção dos astra³citos, as células CD4 infectadas migram do cérebro para outros tecidos. Quando "o cérebro já estãosemeado, o varus pode sair e reimplantar os órgãos perifanãricos", disse Al-Harthi.Â
Em particular, os autores observaram que o baa§o 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 varus pudesse infectar astra³citos por conta própria, sem a assistaªncia deles, os autores também realizaram um experimento no qual injetaram astra³citos humanos sauda¡veis ​​em camundongos e infectaram os animais com HIV posteriormente. Nesse cena¡rio, alguns astra³citos humanos ainda foram infectados e liberaram o HIV para o resto do corpo. Notavelmente, o varus ainda pode escapar do cérebro de camundongos que recebem tratamento cART, "embora em naveis baixos", em comparação com camundongos não tratados. Se o tratamento foi interrompido, o varus 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 varus foi efetivamente suprimido pelo cART no momento da morte.) A equipe descobriu que uma pequena porcentagem de astra³citos continha material genanãtico do HIV em seus núcleos, indicando que as células tinham foi infectado.Â
Trabalhando em direção a curaÂ
Muitas perguntas sobre astra³citos e HIV ainda precisam ser respondidas. Por exemplo, certos subtipos de astra³citos podem servir como reservata³rios 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 pa´de confirmar que o mesmo ocorre em humanos.Â
"Modelos animais, nenhum deles éperfeito", então pode haver diferenças na maneira como a infecção se desenrola nas pessoas, disse Al-Harthi.Â
Por exemplo, durante a infecção natural pelo HIV, o varus pode acumular mutações genanãticas toda vez que se replicar, e o material genanãtico necessa¡rio para a infecção pode ser perdido no processo, disse Ndhlovu. Para entender completamente o papel dos astra³citos no HIV, os pesquisadores precisara£o determinar quanto do varus presente nos astra³citos humanos pode realmente desencadear a infecção, disse ele.
Al-Harthi e sua equipe começam a abordar essa questãoexaminando o tecido cerebral pa³s-morte e analisando quais segmentos do material genanãtico do HIV poderiam ser encontrados no interior - mas mais estudos precisara£o confirmar que o varus encontrado écapaz de infectar células e migrar para outros órgãos no corpo, disse Ndhlovu. Além disso, os cientistas precisara£o determinar a rota exata que o HIV leva para fora do cérebro para infectar outros órgãos, pois essas informações também seriam cruciais para o desenvolvimento de tratamentos direcionados ao cérebro e para a cura bem-sucedida , acrescentou.Â