A biologia do vírus Zika

Você deve ter ouvido sobre vírus Zika nas notícias. Por causa da propagação recente de Zika nas Américas, muitas pessoas querem entender mais sobre este vírus.

Nesse artigo, nós daremos uma olhada no Zika do ponto de vista biológico. Primeiro, nós examinaremos a estrutura, o ciclo de vida e o modo de transmissão do vírus Zika, vendo como ele infecta as células. Depois, olharemos os efeitos do Zika em humanos, assim como as perspectivas para controlar e lidar com o vírus.

Zika pertence ao grupo de vírus chamado flavivírus, que inclui dengue, encefalite do Nilo e febre amarela.$^1$start superscript, 1, end superscript. Flavivírus são estruturas minúsculas formadas por proteínas, RNA (uma molécula relacionada ao DNA) e membrana lipídica. Cada partícula viral consiste de uma cadeia simples de RNA dobrada dentro de uma cápsula proteica, denominada capsídeo, envolta por uma esfera externa conhecida como envelope$^2$squared. Você pode ver partículas do vírus Zika na imagem de microscópio abaixo à direita, onde aparecem como pequenas esferas escuras. A partícula está marcada com uma seta.

Uma característica marcante do vírus é que eles não podem se reproduzir sozinhos. Ao invés disso, eles precisam infectar células hospedeiras e “reprogramá-las” para se tornarem fábricas de produção de vírus. O vírus da Zika não é uma exceção. Ele não consegue se replicar sozinho, mas pode infectar e se reproduzir dentro de células de diversas espécies, incluindo de humanos, macacos e mosquitos$^3$cubed. Apesar de não sabermos que tipo de células são alvo da Zika no corpo humano, estudos com culturas de células (células que crescem em placa de petri) mostram que Zika pode infectar uma variedade de células do sistema imunológico encontradas na pele humana$^4$start superscript, 4, end superscript.

O Zika não é um vírus novo. Ele foi primeiramente isolado de um macaco na floresta Zika da Uganda em 1947 e o primeiro caso humano foi relatado em 1954$^5$start superscript, 5, end superscript. Alguns outros casos foram relatados na África nos anos seguintes e, a partir do final da década de 1960, na Ásia Equatorial também. Nenhuma complicação grave de saúde ou surtos foram registrados durante esse período, e os exames de sangue para detectar anticorpos contra o vírus Zika sugeriu que pessoas nas áreas afetadas foram amplamente expostas ao vírus$^6$start superscript, 6, end superscript. Por essas razões, o Zika foi classificado como um vírus benigno de ocorrência esporádica$^5$start superscript, 5, end superscript.

Em 2007, foi registrado o primeiro surto de Zika, na Ilha Yap nos Estados Federados da Micronésia. Neste surto, estima-se que mais de 70% da população da ilha com mais de três anos de idade foi infectada pelo vírus$^5$start superscript, 5, end superscript. Embora complicações graves e hospitalizações não tenham sido relatadas, um surto dessa magnitude foi sem precendentes, dado que o número total de casos de Zika relatados até aquele momento tinha sido menos de 15. A falta de exposição anterior ao Zika pode ter deixado a população da Ilha Yap mais suscetível ao surto do que populações na faixa normal do vírus$^5$start superscript, 5, end superscript.

Em 2013 e 2014, outro surto de Zika ocorreu, na Polinésia Francesa e nas ilhas vizinhas. Durante este surto, as autoridades de saúde notaram uma frequência aumentada de doenças neurológicas, incluindo Síndrome de Guillain-Barré (que causa paralisia temporária), assim como anormalidades no sistema nervoso e no cérebro de lactentes$^{5,7}$start superscript, 5, comma, 7, end superscript.

Os primeiros casos de Zika adquiridos localmente nas Américas foram relatados no Brasil, em maio de 2015. Desde então, a presença do Zika tem sido reportada em muitos países ao longo das Américas do Sul e Central. As cepas do vírus Zika atualmente encontradas nas Américas estão intimamente relacionadas com aquelas do surto na Polinésia Francesa, o que sugere que o vírus pode ter chegado ao Brasil vindo da Polinésia Francesa $^{8,9}$start superscript, 8, comma, 9, end superscript.

O principal modo de transmissão do Zika é por meio de mosquitos da espécie Aedes. A respeito disto, o Zika é semelhante aos flavivírus relacionados tais como dengue, febre amarela e vírus do Nilo Ocidental. Quando um mosquito se alimenta de sangue picando uma pessoa infectada com Zika, o vírus pode infectar as células deste mosquito. Depois que a infecção do mosquito se desenvolveu (geralmente após um período de aproximadamente uma semana e meia), sua saliva conterá partículas virais$^{10}$start superscript, 10, end superscript. Quando ele picar um outro humano para ingerir mais sangue, as partículas virais podem ser transmitidas para essa pessoa, que pode contrair Zika.

Embora essa via de transmissão seja de longe a mais comum para o vírus Zika, outros meios de transmissão também são possíveis. Por exemplo, uma mulher grávida que contrai Zika pode transmitir o vírus para o feto em gestação, ou para o bebê durante o parto. Há também alguns casos registrados da transmissão do Zika por meio da relação sexual ou por meio de transfusões de sangue de um doador infectado$^{11,12}$start superscript, 11, comma, 12, end superscript.

Uma vez que as partículas do vírus da Zika estão no corpo humano, elas precisam entrar em células individuais para se replicar e produzir mais vírus. A entrada na célula é possível porque a partícula do vírus da Zika carrega proteínas específicas no seu envelope externo que interagem com receptores das células humanas. Quando as proteínas virais se ligam aos receptores das células, elas "enganam" as células a absorver a partícula viral$^{13}$start superscript, 13, end superscript.

Dentro da célula, o genoma do RNA viral é liberado para o citoplasma, ou compartimento principal preenchido por fluido, da célula. Ali, a molécula de RNA é "lida" (traduzida) por enzimas na célula para produzir uma longa proteína, a qual é cortada em um número de proteínas menores (veja imagem à esquerda). Algumas dessas proteínas são componentes estruturais necessários para fazer novas partículas virais, como o capsídeo e envelope proteicos. Outras proteínas virais copiam e processam o genoma do RNA$^{13, 14}$start superscript, 13, comma, 14, end superscript.

Proteínas virais e cópias do genoma do RNA viral se agregam na superfície do retículo endoplasmático (RE), um compartimento membranoso que é parte do sistema exportador da célula. Novas partículas virais saem do interior do RE, levando um pequeno fragmento da membrana do RE junto à elas. Esta membrana "roubada" formará o envelope viral. As partículas, então, viajam através de outra estrutura, o aparato de Golgi, onde são submetidas a mais processamentos antes de serem liberadas na superfície celular$^{13,14}$start superscript, 13, comma, 14, end superscript. Partículas virais lançadas podem infectar outras células, continuando o ciclo infeccioso.

Na maioria dos casos, os sintomas da infecção por Zika são muito leves. De acordo com o Centro de Controle de Prevenção de Doenças (CDC), apenas uma entre cada cinco pessoas infectadas com Zika ficarão doentes e os sintomas típicos podem incluir erupção cutânea, febre, conjuntivite (irritação dos olhos) e dor nas articulações$^{16}$start superscript, 16, end superscript. Estes sintomas geralmente desaparecem e a maior parte das pessoas não experimenta nenhuma sequela do Zika.

Mulheres grávidas e seus fetos têm maior risco de efeitos nocivos do Zika$^{17}$start superscript, 17, end superscript. Especificamente, existe uma ligação entre a infecção pelo Zika durante a gravidez e uma condição chamada microcefalia (cabeça pequena) em recém-nascidos. A microcefalia pode envolver problemas neurológicos ou atrasos de desenvolvimento, mas esses efeitos variam muito de pessoa para pessoa$^{18}$start superscript, 18, end superscript. As autoridades de saúde estão incentivando mulheres que estão (ou podem ficar) grávidas a tomar medidas para evitar a exposição ao Zika$^{19}$start superscript, 19, end superscript.

Em uma fração muito pequena dos casos, o Zika pode estar relacionado a problemas neurológicos, como a Síndrome de Guillain-Barré. A Síndrome de Guillain-Barré é uma doença auto-imune que causa paralisia, que geralmente é temporária (durando de semanas a alguns meses, na maioria dos casos). Um aumento da frequência da Síndrome de Guillain-Barré foi relatado nas áreas com infecções ativas de Zika, mas pesquisadores ainda estão investigando se há uma conexão causal$^{20}$start superscript, 20, end superscript.

Em curto prazo, as autoridades de saúde recomendaram que as pessoas se protejam do Zika evitando a exposição ao mosquito em áreas onde o vírus está ativo. Para pessoas em grupos de alto risco, como mulheres grávidas, isso pode significar adiar a viagem para áreas conhecidas por abrigarem o vírus Zika$^{21}$start superscript, 21, end superscript. Para outros que vivem em áreas nas quais o Zika está ativo, evitar a exposição pode significar permanecer dentro de casa, usar repelente de mosquitos e mosquiteiros e remover fontes de água parada (que proporcionam um local favorável para a reprodução dos mosquitos)$^{22}$start superscript, 22, end superscript.

Em longo prazo, uma vacina contra o Zika poderia fornecer uma proteção mais duradoura. De forma encorajadora, uma vacina contra dengue, um flavivírus relacionado ao Zika, foi recentemente aprovada para uso no Brasil. Esta vacina foi criada a partir de uma versão inativa da febre amarela, outro flavivírus relacionado, e é possível que uma estratégia semelhante possa ser usada para a vacina contra o Zika$^{23}$start superscript, 23, end superscript. Recentemente, resultados iniciais promissores em ratos foram relatados para uma candidata a vacina contra o Zika$^{24}$start superscript, 24, end superscript. Entretanto, muitos outros testes serão necessários para estabelecer se esta e outras potenciais vacinas são seguras e eficazes em seres humanos.