Do nariz para o pulmão: pesquisa esclarece mecanismos associados à pneumonia

Estudo foca casos que ocorrem após gripe e pode ajudar no desenvolvimento de tratamentos e estratégias de vacinação

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Streptococcus pneumoniae, conhecido como pneumococo, uma das bactérias causadoras de pneumonia – Imagem: Wikimedia Commons

Um grupo de cientistas integrado por profissionais da USP e de centros de pesquisa do Reino Unido e da Holanda deu um importante passo para entender uma doença que mata 1,6 milhão de pessoas por ano no mundo: a pneumonia. Estudo publicado no periódico Nature Immunology elucida processo envolvido na proliferação e no transporte do pneumococo (uma das bactérias que causam a doença) do nariz para o pulmão do paciente. Além disso, o trabalho mostra que a inflamação causada pela gripe prejudica os mecanismos de defesa contra o pneumococo.

Segundo a Sociedade Brasileira de Pneumologia e Tisiologia, três em cada dez casos de pneumonia são fruto da ação dessa bactéria. Estima-se que 40% a 95% das crianças e 10% a 25% dos adultos sejam colonizados naturalmente pelo pneumococo, que se aloja na nasofaringe, região do sistema respiratório localizada atrás do nariz e acima do palato mole (parte de trás do céu da boca).

Grande parte dos casos de pneumonia ocorre após uma gripe, principalmente entre idosos e crianças, que têm uma imunidade menor em relação às outras pessoas. “Muita gente morre não por causa da gripe em si, mas da pneumonia que vem depois. Se a imunidade já está comprometida e ocorre uma gripe, ela diminui ainda mais e essa colonização pelo pneumococo se transforma em pneumonia, o que acaba matando o indivíduo”, explica um dos autores do estudo, Helder Nakaya. Ele é docente da Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF) da USP e pesquisador do Centro de Pesquisa em Doenças Inflamatórias (Cepid CRID), sediado em Ribeirão Preto.

Pesquisa clínica

Estudos epidemiológicos e experimentos em animais já indicavam um papel importante do vírus da gripe na vulnerabilidade à pneumonia, mas ainda não havia um estudo detalhado feito em humanos, pois esse tipo de infecção é bastante rápido. Por isso, os pesquisadores recrutaram 117 voluntários no Royal Liverpool University Hospital e criaram um modelo novo para estudo.

Para que o sistema imunológico dos voluntários pudesse desenvolver os efeitos de uma gripe, eles receberam a vacina feita com vírus atenuado, que, mesmo estando vivo, não consegue causar a doença. O ensaio clínico foi feito utilizando-se a metodologia duplo-cego, quando nem os médicos que o aplicam e nem os voluntários sabem se a substância que estão usando é a vacina ou um placebo. “O vírus é atenuado porque só consegue se reproduzir bem em temperaturas baixas, o que está associado com a mucosa nasal. Portanto, ele não consegue se espalhar pelo corpo, ficando restrito ao nariz”, diz Nakaya.

Após três dias, todos os voluntários foram infectados com pneumococos. Porém, segundo Nakaya, apesar de receberem a bactéria, apenas uma parte deles desenvolvia a colonização. Ao final, os voluntários foram divididos nos seguintes grupos: vacinados, não vacinados, colonizados e não colonizados. Nos quatro grupos, os pesquisadores coletaram o líquido resultante da lavagem do nariz com soro fisiológico. Dessas amostras, foram extraídas células, citocinas (moléculas marcadoras de inflamação) e RNA para análise.

“Embora as evidências epidemiológicas já mostrassem que a gripe interfere no desenvolvimento da pneumonia, faltava saber os genes afetados, as vias, as citocinas e os tipos de células envolvidos na infecção de gripe que vem antes da infecção pela bactéria. Como tínhamos um modelo em que sabíamos exatamente quando a pessoa foi infectada pelo vírus e pela bactéria, foi possível estudar tudo de uma forma simétrica”, conta o pesquisador.

Bioinformática

As análises geraram uma quantidade muito grande de dados, por isso a bioinformática teve um papel fundamental no estudo. Por meio de uma ferramenta inédita desenvolvida pela equipe de Nakaya chamada CEMiTool, ou, em português, Ferramenta de Identificação de Módulos de Co-expressão, os pesquisadores observaram, por exemplo, a atividade da citocina CXCL10, também conhecida como IP10, que pode ser um marcador para identificar alta suscetibilidade ao pneumococo e até mesmo um alvo terapêutico para infecções bacterianas associadas a infecções virais. Em estudos anteriores do grupo, crianças com pneumonia e coinfecções virais ou bacterianas (predominantemente pneumocócicas) apresentaram altas concentrações de CXCL10 quando comparadas a crianças apenas com pneumonia bacteriana ou viral.

“Ela é uma peça-chave na promoção da infecção viral e está relacionada até mesmo com os níveis de pneumococos na cavidade nasal. A partir da observação dessa citocina, descrevemos várias vias envolvidas na infecção e na colonização. Entender o comportamento dos genes responsáveis pela expressão dessa citocina ajuda a entender melhor o que está acontecendo e a complexidade da resposta imune”, explica.

De acordo com o pesquisador, os resultados obtidos neste trabalho serão importantes para desenvolver terapias específicas e assim evitar que a pneumonia leve à morte. “O que acontece é que geralmente o tratamento é feito quando a pneumonia já está acontecendo. Este trabalho está olhando para um momento anterior, para entender por que isso se torna uma pneumonia. Saber as citocinas e os tipos celulares envolvidos na infecção secundária por pneumococos vai ajudar a pensar novas opções de terapêuticas e até de vacinação”, diz Nakaya.

O artigo Inflammation induced by influenza virus impairs human innate immune control of pneumococcus tem autoria de Simon P. Jochems, Fernando Marcon, Beatriz F. Carniel, Mark Holloway, Elena Mitsi, Emma Smith, Jenna F. Gritzfeld, Carla Solórzano, Jesús Reiné, Sherin Pojar, Elissavet Nikolaou, Esther L. German, Angie Hyder-Wright, Helen Hill, Caz Hales, Wouter A.A de Steenhuijsen Piters, Debby Bogaert, Hugh Adler, Seher Zaidi, Victoria Connor, Jamie Rylance, Helder I. Nakaya e Daniela M. Ferreira.

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