De todos os sintomas do COVID-19, um dos mais preocupantes é a “névoa cerebral”. As vítimas relatam dores de cabeça, dificuldade de concentração e esquecimento . Agora, os pesquisadores mostraram que o SARS-CoV-2 pode fazer com que as células cerebrais se fundam, interrompendo sua comunicação. Embora o estudo tenha sido feito apenas em células em uma placa de laboratório, alguns cientistas dizem que isso pode ajudar a explicar um dos sintomas mais confusos da pandemia.
“Este é um primeiro passo importante”, diz Stefan Lichtenthaler, bioquímico do Centro Alemão de Doenças Neurodegenerativas, que não participou do trabalho.
Os pesquisadores já sabiam que o SARS-CoV-2 poderia causar a fusão de certas células. Os pulmões de pacientes que morrem de COVID-19 grave são frequentemente crivados de grandes estruturas multicelulares chamadas sincícios , que os cientistas acreditam que podem contribuir para os sintomas respiratórios da doença. Como outros vírus, o SARS-CoV-2 pode incitar a fusão das células para ajudá-lo a se espalhar por um órgão sem ter que infectar novas células.
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Para ver se essa fusão celular pode acontecer em células cerebrais, Massimo Hilliard, um neurocientista da Universidade de Queensland, e seus colegas primeiro modificaram geneticamente duas populações de neurônios de camundongos: uma expressava uma molécula fluorescente vermelha e a outra uma molécula fluorescente verde. Se os dois se fundissem em uma placa de laboratório, apareceriam como amarelo brilhante sob o microscópio. Isso é exatamente o que os pesquisadores viram quando adicionaram SARS-CoV-2 a um prato contendo os dois tipos de células, relataram hoje na Science Advances . A mesma fusão aconteceu nos organoides do cérebro humano, os chamados minicérebros, criados a partir de células-tronco .
A chave parece ser a enzima conversora de angiotensina 2 (ACE2), a proteína expressa na superfície das células de mamíferos que o SARS-CoV-2 é conhecido como alvo. O vírus usa uma proteína de superfície chamada spike para se ligar ao ACE2, fazendo com que o vírus se funda a uma célula e libere seu material genético no interior. Aparentemente, a proteína spike nas células infectadas também pode produzir outro ACE2 em uma célula desencadeando a fusão com uma célula vizinha. Quando a equipe projetou neurônios para expressar a proteína spike, apenas células que também expressavam ACE2 foram capazes de se fundir umas com as outras. As descobertas são paralelas a trabalhos anteriores em células pulmonares: o receptor ACE2 parece ser crítico na mediação de sua fusão durante a infecção por SARS-CoV-2.
No entanto, os sincícios neuronais observados nas placas de laboratório e nos organoides também apresentavam algumas peculiaridades que os diferenciavam dos observados nos pulmões. Quando as células do pulmão se fundem, apenas as partes principais do corpo celular se conectam umas às outras. Entre os neurônios, ao contrário, a fusão aconteceu mais longe do corpo celular, em extensões longas e finas conhecidas como dendritos e axônios, que são essenciais para a comunicação célula-célula
As fusões pareciam interromper essa comunicação. Os neurônios normalmente disparam de forma independente, propagando sinais por todo o cérebro. Mas 90% dos neurônios fundidos dispararam ao mesmo tempo, enquanto os 10% restantes permaneceram em silêncio. Essa enorme quantidade de atividade síncrona “é quase como uma convulsão”, diz Hilliard. O nevoeiro cerebral pode ocorrer quando essa comunicação delicada é interrompida, diz ele. O grupo de Hillard já havia mostrado que a indução de neurônios a se fundirem no sistema nervoso do verme Caenorhabditis elegans reduzia sua capacidade de sentir odores .
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“Esses neurônios são como gêmeos siameses, eles são unidos no quadril”, diz Adonis Sfera, psiquiatra associado ao Patton State Hospital e à Loma Linda University, que não participou do estudo. “Eles podem funcionar como neurônios? Ninguém sabe disso ainda. Mas é provável que eles tenham perdido parte dessa função.”
Resta saber se essas descobertas se manterão nos cérebros de animais infectados com SARS-CoV-2, no entanto, muito menos em humanos, diz Olivier Schwartz, virologista do Instituto Pasteur. Ele e outros dizem que ninguém realmente procurou sincícios neuronais em pacientes com COVID-19 que morreram. Ainda assim, diz ele, o trabalho faz sentido e vale a pena explorar mais. Ele também diz que a fusão neuronal pode ser mais relevante para outros vírus que infectam mais neurônios do que o SARS-CoV-2 normalmente, como o vírus da raiva. As descobertas podem até fornecer outra razão pela qual a raiva causa estragos no cérebro, diz Schwartz.
“Achamos que [a fusão neuronal] pode ser muito difundida”, concorda Hilliard. “Simplesmente não foi visto”, diz ele, “acho que está realmente sob nossos olhos”