Os cientistas podem finalmente entender como o vírus da raiva pode alterar drasticamente o comportamento do hospedeiro para ajudar a espalhar a doença, o que mata cerca de 59 mil pessoas por ano. Um novo estudo mostra como uma pequena parte do vírus da raiva pode se ligar e inibir certos receptores no cérebro que desempenham um papel crucial na regulação do comportamento dos mamíferos. Isso interfere com a comunicação no cérebro e induz comportamentos frenéticos que favorecem a transmissão do vírus.
Dr. Karsten Hueffer, autor principal e professor de microbiologia veterinária na Universidade do Alasca Fairbanks, disse que espera que as descobertas ajudem os cientistas a entender melhor e tratar a doença viral infecciosa.
"Muitos agentes infecciosos mudam o comportamento em seu hospedeiro, mas não entendemos como eles fazem isso", disse ele. "Nosso estudo fornece, pela primeira vez, um mecanismo molecular detalhado sobre como um agente infeccioso induz comportamentos específicos".
Hueffer disse que, embora as vacinas contra a raiva tenham sido desenvolvidas pela primeira vez em meados do século 19, os cientistas têm lutado para explicar como o vírus pode induzir comportamentos agressivos em animais como cães, que contribuem para 99% de todas as transmissões de raiva para humanos, de acordo com estimativas da Organização Mundial da Saúde.
"O vírus da raiva apenas tem cinco genes e pouca informação", disse ele. "Os cães têm mais de 20.000 genes com sistemas imunológicos e nervosos centrais sofisticados. No entanto, este vírus pode reprogramar o comportamento de um cão para que ele perca o medo, torna-se agressivo e dê mordidas, o que permite que o vírus se dissemine através da saliva do cachorro".
Hueffer disse que essas mudanças comportamentais são bem conhecidas e cimentadas na narrativa americana. Na novela "Old Yeller", Travis deve sacrificar seu cão amado depois de ser mordido e infectado por um lobo rabioso. Em "To Kill a Mockingbird", Atticus Finch é chamado para atirar em um cão raivoso.
"No entanto, o comportamento é mais fácil de estudar do que o próprio vírus", disse Hueffer. Ele disse que estudar a raiva no cérebro é difícil porque o vírus da raiva não altera fisicamente o cérebro de maneiras muito reveladoras. Geralmente, há inflamação do cérebro, mas os cientistas devem testar especificamente o vírus da raiva para confirmar a infecção.
A pesquisa prévia nos anos 80 e 90 centrou-se em como o vírus da raiva se liga e interage com receptores musculares específicos que recebem sinais de nervos para controlar a contração muscular. A pesquisa revelou que uma molécula chamada de glicoproteína na superfície do vírus da raiva pode se ligar aos receptores nicotínicos de acetilcolina nos músculos. O vírus então entra e sequestra as células musculares e nervosas onde se replica e viaja pelos nervos para infectar o cérebro e outros tecidos.
Outras pesquisas encontraram uma série de aminoácidos dentro da glicoproteína da raiva que é quase idêntica a uma sequência de aminoácidos encontrada no veneno de cobra que inibe os receptores nicotínicos de acetilcolina.
Hueffer disse que ele e o co-autor Marvin Schulte realizaram uma conexão. Schulte, um especialista em receptores de nicotina, é ex-professor da UAF agora na Universidade das Ciências da Filadélfia.
"Dr. Schulte e eu juntamos dois e dois juntos", disse Hueffer. "Sabíamos que os receptores de acetilcolina nicotínicos, que se ligam ao vírus nos músculos, também são encontrados no cérebro, e presumimos que o vírus também pode se ligar a esses receptores. Se o veneno de cobra tem uma estrutura semelhante a partes do vírus e inibe esses receptores, pensamos que talvez o vírus também possa inibir esses receptores no cérebro. Além disso, pensamos que essa interação poderia influenciar o comportamento ".
Hueffer juntou-se com outro co-autor, Michael Harris, para desenvolver experiências para demonstrar se a glicoproteína do vírus da raiva altera o comportamento em animais.
"Os vírus se acumulam nos espaços entre células cerebrais durante os estágios iniciais da infecção", afirmou Harris. "Esses espaços são onde as células do cérebro se comunicam. Pensamos que, se os vírus pudessem se ligar aos receptores nesses espaços e mudar a forma como as células do cérebro normalmente se comunicam, o vírus poderia mudar o comportamento do animal infectado".
Esta mudança de comportamento poderia funcionar em benefício do vírus, alterando o comportamento de animais infectados para aumentar as chances de que a infecção se espalhe para outros animais.
Em um dos experimentos, Hueffer e seus colegas injetaram um pequeno pedaço da glicoproteína do vírus da raiva no cérebro de camundongos.
"Quando injetamos esta pequena peça da glicoproteína do vírus no cérebro de camundongos, os ratos começaram a correr muito mais do que os ratos que receberam uma injeção de controle", disse ele. "Esse comportamento também pode ser visto em animais raivosos".
Hueffer disse que esta é a primeira evidência experimental que mostra um mecanismo molecular induzindo uma mudança comportamental específica em um hospedeiro que favorece a transmissão de uma doença.
Karsten Hueffer, Shailesh Khatri, Shane Rideout, Michael B. Harris, Roger L. Papke, Clare Stokes, Marvin K. Schulte. Rabies virus modifies host behaviour through a snake-toxin like region of its glycoprotein that inhibits neurotransmitter receptors in the CNS. Scientific Reports, 2017; 7 (1) DOI: 10.1038/s41598-017-12726-4
Com informações de Science Daily
