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Imagem microscópica em preto e branco mostra filamentos e bolinhas de vírus
ELIZABETH FISCHER, MICROSCOPY UNIT NIH/NIAID
As imagens reveladas pelo estudo mostram células humanas infectadas com um detalhamento inédito

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.

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.

Imagem microscópica em preto e branco mostra filamentos e bolinhas de vírus
ELIZABETH FISCHER, MICROSCOPY UNIT NIH/NIAID
O vírus usa os filopódios para sair da célula infectada e infectar outras células próximas

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.

Imagem microscópica mostra filamentos de cor laranja e bolinhas azuis, que são os vírus
ELIZABETH FISCHER, MICROSCOPY UNIT NIH/NIAID
Os filopódios não são comuns, mas já foram observados em infecções por outros vírus, como o de Marburg

"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.

Filopodia
ELIZABETH FISCHER, MICROSCOPY UNIT NIH/NIAID
Filopodia não são comuns, mas foram observados em outros vírus como o Marburg

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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