Às vezes, o vírus herpes simplex-1 pode causar uma infecção cerebral perigosa. A combinação de um antiinflamatório e um antiviral pode ajudar nesses casos, relatam cientistas dos laboratórios Rajewsky e Landthaler e da Organoid Platform no Max Delbrück Center em “Nature Microbiology”.
Cerca de 3,7 bilhões de pessoas – 67% de nós – carregam o vírus herpes simplex-1 em nossas células nervosas, onde permanece inativo até ser desencadeado por estresse ou lesão. Quando ativado, seus sintomas geralmente são leves, limitando-se a herpes labial ou úlceras na boca.
Muito raramente, o vírus pode viajar pelos neurônios até o cérebro, onde pode causar uma infecção com risco de vida. Isso representa 5 a 15% de todos os casos de encefalite infecciosa em crianças e adultos. Os médicos geralmente prescrevem um antiviral chamado aciclovir. Mas, mesmo assim, os pacientes muitas vezes sofrem de perda de memória duradoura e debilitante, convulsões e outros distúrbios cognitivos.
Nesses casos, os médicos podem testar um antiviral em combinação com um medicamento que reduz a inflamação para ver se ele oferece um prognóstico melhor, sugere um novo estudo “Nature Microbiology” realizado por cientistas do Centro Max Delbrück de Medicina Molecular da Associação Helmholtz. Em Berlim. Os cientistas fizeram essa descoberta usando um modelo tridimensional do cérebro cultivado a partir de células-tronco humanas. O uso de tais modelos, chamados de organoides, está na fronteira da medicina clínica.
“Esses proto-cérebros contêm centenas de milhares de neurônios que podem se comunicar uns com os outros de maneira sincronizada. Podem ser realizados experimentos importantes que eram impossíveis alguns anos atrás”, diz o professor Nikolaus Rajewsky, diretor científico do Instituto de Berlim para Medical Systems Biology no Max Delbrück Center (MDC-BIMSB) e autor sênior do estudo.
A Dra. Agnieszka Rybak-Wolf, que chefia a Plataforma de Tecnologia de Organoides no Centro Max Delbrück e é uma das primeiras autoras, criou os organoides, que eram bolhas brancas de 0,5 cm. “Os organoides do cérebro parecem um pouco com pequenas nuvens de tecido”, diz ela.
Mais perto da realidade para o herpes
Sem organoides, analisar a encefalite induzida por HSV-1 é um desafio. O vírus infecta apenas pessoas e obter essas amostras de cérebro é impraticável. Os cientistas optaram por estudar a doença em células nervosas cultivadas ou em camundongos, que não são portadores naturais do vírus.
“Este modelo está agora muito mais próximo da realidade para o vírus do herpes do que o que foi usado anteriormente”, diz o Dr. Emanuel Wyler, um especialista em vírus que estuda os mecanismos moleculares das infecções por HSV-1 no laboratório Landthaler e um dos primeiros autores. .
Os cientistas infectaram os organoides com o vírus HSV-1 e visualizaram as células neuroepiteliais e neuronais enquanto o vírus se espalhava e o minicérebro se desintegrava. “Tínhamos essas belas imagens de microscopia que são tão claras que você pode ver o que realmente está acontecendo”, diz Wyler.
Em seguida, eles realizaram uma análise de célula única para identificar todas as vias moleculares ativas durante a infecção. “Usamos uma abordagem imparcial para encontrar todos os caminhos e genes que importam”, diz o Dr. Ivano Legnini, biólogo de sistemas anteriormente no laboratório Rajewsky e um dos primeiros autores. “Nós trazemos a biologia de sistemas para a mesa.”
Eles notaram que uma via de sinalização importante na inflamação, chamada TNF-α, estava altamente ativa. Quando eles trataram os organoides com aciclovir, o tratamento padrão para encefalite HSV-1, a replicação viral parou – mas o dano tecidual continuou. Análises posteriores mostraram que a via do TNF-α ainda estava ativa, apesar do tratamento.
Uma defesa que pode se tornar prejudicial
“O caminho da inflamação é uma defesa natural fundamental contra o vírus”, diz o Dr. Tancredi Massimo Pentimalli, um médico que agora faz seu doutorado em medicina de sistemas no laboratório Rajewsky e um dos primeiros autores. “Mas quando bloqueamos a replicação viral com drogas antivirais, a resposta inflamatória excessiva pode se tornar prejudicial”.
Rybak-Wolf tratou os organoides com um antiviral e um antiinflamatório, o que desativaria a via do TNF-α. Este tratamento combinado impediu o dano de mini-cérebros. “Existe uma via de sinalização no cérebro que se torna ativa durante a infecção”, diz ela. “Quando o desligamos usando essas drogas, o organoide não foi danificado.”
Os cientistas esperam que os médicos testem o aciclovir e um anti-inflamatório como tratamento para a encefalite por HSV-1. “Espero que os investigadores clínicos estabeleçam ensaios clínicos avaliando a eficácia de novas terapias combinadas antivirais e antiinflamatórias em pacientes com encefalite herpética, traduzindo nossas descobertas da bancada para o lado da cama”, diz Pentimalli.