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COVID-19

Coronavírus: imagens microscópicas revelam tentáculos nas células infectadas

Equipe internacional identificou tentáculos em células humanas provocadas pelo vírus e que podem facilitar seu alastramento

A célula infectada, seguindo as instruções do vírus (em azul), desenvolve longos tentáculos que permitem a infecção de outras células. (Foto: ELIZABETH FISCHER, MICROSCOPY UNIT NIH/NIAID)

Se a devastação causada pelo coronavírus no mundo é mais do que conhecida, o que ele faz dentro do corpo e em nível microscópico ainda é uma área carente de respostas.

Responder a isso é crucial não só para a produção de conhecimento científico sobre a doença como também para o desenvolvimento de medicamentos potencialmente capazes de contê-la.

Uma equipe internacional de cientistas que vem explorando a atuação do vírus dentro do corpo descobriu algumas pistas de como o Sars-Cov-2 infecta células e obteve também imagens disso.

A descoberta mais surpreendente é a de que as células humanas infectadas com o coronavírus sofrem uma transformação “sinistra”.

Seguindo as instruções do vírus, as células desenvolvem filopódios filamentos longos, semelhantes a tentáculos. Estas protuberânciais não são muito comuns, mas já foram observadas em outros vírus, como o vírus de Marburg.

Nestes casos conhecidos, foi observado que os vírus recorrem a esses tentáculos tanto para sair da célula afetada quanto para alcançar células próximas e, assim, acelerar a infecção.

“O que descobrimos é que o vírus induz a célula a criar essas protuberâncias, que são como galhos longos ou tentáculos”, explicou à BBC News Mundo, o serviço em espanhol da BBC, um dos autores da pesquisa, o professor Pedro Beltrao, pesquisador do Instituto Europeu de Bioinformática do Laboratório Europeu de Biologia Molecular (EBI-EMBL), em Cambridge, Inglaterra.

A pesquisa, que teve parte de seus resultados publicada no periódico Cell, teve também a colaboração de pesquisadores da Universidade da Califórnia em São Francisco e da Escola Icahn de Medicina.

As imagens reveladas pelo estudo mostram células humanas infectadas com um detalhamento inédito
(foto: ELIZABETH FISCHER, MICROSCOPY UNIT NIH/NIAID)

Mount Sinai (ambas nos EUA), do Instituto Pasteur na França e da Universidade de Freiburg na Alemanha.

“Em outros vírus, já foi observado que (essas protuberâncias) desempenham um papel na rápida disseminação da infecção, porque elas ajudam o vírus a invadir células próximas.”

Embora o papel dos filopódios na infecção não tenha sido demonstrado neste estudo, os pesquisadores acreditam que existe uma “alta probabilidade” de que o Sars-Cov-2 também esteja usando esses tentáculos para acelerar sua propagação.

O que essa pesquisa já conseguiu foi produzir imagens impressionantes da célula infectada, mostrando-a como nunca vista antes, inclusive com as estranhas estruturas dos filopódios.

As fotografias, capturadas por Elizabeth Fischer, da Unidade de Microscopia dos Laboratórios Rocky Mountain, nos Estados Unidos, e cientistas da Universidade de Freiburg, revelam como o vírus brota dos filopódios e se expande através de uma ramificação.

Maquinário celular ‘violado’ pelo vírus

Os pesquisadores também descobriram que o vírus, além de causar a criação desses “tentáculos”, provoca outros comportamentos atípicos dentro da célula infectada.

“O principal objetivo do estudo era tentar encontrar drogas que impedissem o vírus de fazer alterações na célula humana”, explica Pedro Beltrao. “Mas, para conseguir isso, primeiro precisamos entender como o vírus controla os mecanismos da célula para realizar sua própria replicação.”

Um vírus que entra no corpo humano “quer” sobretudo criar cópias de si mesmo para espalhar a infecção.

Mas o vírus não pode criar essas cópias por conta própria. Ele precisa entrar em uma célula, assumir o controle do maquinário celular e manipulá-lo para se reproduzir.

“O vírus não consegue se replicar sozinho porque tem um número muito pequeno de proteínas, por isso precisa assumir o controle das proteínas na célula humana”, diz Beltrao.

Entre essas proteínas, existem várias que são essenciais, as chamadas enzimas quinases capazes de realizar modificações em outras proteínas que já foram produzidas.

O vírus então assume o controle dessas enzimas para realizar modificações e regular a atividade da célula.

Ao alterar os padrões de proteínas celulares, o vírus pode promover sua propagação para outras células.

Os três mecanismos do vírus dentro da célula

Depois de mapear as modificações que o vírus provoca, os cientistas destacaram três comportamentos principais na célula infectada.

“Um desses comportamentos é a criação das protuberâncias, os longos tentáculos”, enumera Pedro Beltrao à BBC News Mundo.

“Outro comportamento visto é que a célula para de se dividir em um determinado ponto do ciclo de divisão e acreditamos que isso favorece a replicação do vírus.”

“E o terceiro comportamento que detectamos é um aumento na produção de citocinas, responsáveis pela resposta inflamatória. Acreditamos que este pode ser um dos fatores causando uma inflamação exagerada nos estágios avançados da covid-19”, acrescenta o pesquisador.

Descobertas podem ajudar a encontrar tratamento

Outro avanço do estudo é a indicação de que medicamentos existentes e que podem ser bons candidatos para interromper o coronavírus. Esses tratamentos, muitos dos quais usados contra o câncer, parecem bloquear os sinais químicos que desencadeiam a formação dos tentáculos.

Regular as enzimas quinases também pode ser um mecanismo de ação chave em um eventual tratamento para a covid-19.

Os cientistas testaram cerca de 70 medicamentos existentes e identificaram sete, principalmente tratamentos anticâncer e anti-inflamatórios, que demonstraram inibir a atividade da quinase.

Agora, os pesquisadores esperam iniciar ensaios clínicos para testar os tratamentos em humanos.

A equipe também comemora a colaboração internacional e a conquista rápida de descobertas.

“Para mim, pessoalmente, foi um projeto científico fantástico, porque não é todo dia que você pode trabalhar em conjunto com tantos pesquisadores brilhantes de diferentes partes do mundo”, afirmou Pedro Beltrao à BBC News Mundo.

“Este é um projeto que, em outra época, levaria de três a cinco anos e foi concluído em três meses. Isso, para mim, foi algo incrível”, acrescenta o cientista.

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