Novas Descobertas sobre a Transmissão do Vírus do Oeste do Nilo

O Vírus do Oeste do Nilo (WNV) é uma doença que foi descoberta pela primeira vez em Uganda em 1937. Hoje em dia, ele se espalhou quase por todo o mundo, exceto na Antártica. A maioria das pessoas que pegam o vírus não apresenta sintomas. No entanto, cerca de 25% das pessoas infectadas podem ficar doentes com sintomas parecidos com os da gripe, e cerca de 1% pode ter doenças graves que afetam o cérebro, como encefalite ou meningite, que podem ser fatais.

Desde os anos 1990, os surtos de WNV têm se tornado mais graves, e mais pessoas têm mostrado sintomas sérios. O vírus foi identificado pela primeira vez nos EUA em 1999 e se espalhou rapidamente pelo país. Em 2000, estima-se que cerca de 7 milhões de pessoas nos EUA foram infectadas, resultando em mais de 2.700 mortes. A doença também causa mortes na Europa, com mais de 100 fatalidades reportadas entre 2022 e 2023. Atualmente, não existem vacinas ou tratamentos aprovados para uso humano.

#Como o WNV é Transmitido?

O WNV é principalmente transmitido por mosquitos, especialmente os da família Culex. Quando um mosquito pica um animal infectado, ele pode pegar o vírus e depois transmiti-lo ao picar um humano ou outro animal. Dessa forma, o vírus circula entre animais e mosquitos. Os pássaros são os principais hospedeiros do vírus, com mosquitos como o Culex quinquefasciatus sendo os principais transmissores. Às vezes, os mosquitos também podem infectar humanos ou outros mamíferos.

Os humanos e muitos outros mamíferos não têm vírus suficiente na corrente sanguínea para transmiti-lo de volta aos mosquitos, tornando-os hospedeiros "sem saída". Além disso, o vírus pode se espalhar diretamente entre animais por contato com fluidos infectados, transfusões de sangue, doações de órgãos e até mesmo leite materno.

Outra forma do vírus se manter nas populações de mosquitos é através de mosquitos fêmeas que o passam para sua prole. No entanto, esse método acontece em uma taxa baixa e não é uma fonte significativa de novas infecções.

#O Papel dos Mosquitos na Persistência do Vírus

Existem evidências de que o WNV pode permanecer nas populações de mosquitos sem precisar passar por outros animais. Cientistas encontraram o vírus em mosquitos machos e em estágios iniciais de vida, como larvas e pupas. Isso significa que o vírus pode sobreviver em mosquitos quando as condições dificultam picar animais infectados. O vírus pode retornar à circulação quando as condições melhoram.

Nesse contexto, entender como o WNV persiste nas populações de mosquitos é crucial para criar novas estratégias para controlar sua disseminação. Este estudo pretende verificar se o vírus pode ser transmitido pelos produtos de excreção de mosquitos infectados.

#Objetivos da Pesquisa

Nossa hipótese se baseia na ideia de que os produtos de excreção de mosquitos infectados contêm quantidades detectáveis de material viral. Pesquisas anteriores mostraram que, enquanto os produtos de excreção de certos mosquitos carregavam o WNV, a quantidade encontrada provavelmente era muito baixa para infectar outros. Em nosso estudo, focamos em mosquitos Culex quinquefasciatus. Queremos descobrir se os resíduos deles podem infectar outros mosquitos. Vamos fazer isso por meio de:

1. Medir a quantidade do vírus nos produtos de excreção.
2. Verificar como o tempo desde a infecção e o nível de infecção afetam a infectividade dos resíduos.
3. Testar se mosquitos imaturos podem ser infectados pelo vírus através dos resíduos.
4. Provar que os resíduos de mosquitos infectados podem infectar mosquitos imaturos.

Eventualmente, reuniremos todos os nossos dados em um modelo matemático para avaliar o quão bem o vírus pode ser transmitido através dos resíduos em locais de reprodução.

#Métodos de Pesquisa

#Células, Vírus e Mosquitos

Usamos células específicas de mosquitos e macacos para estudar o vírus no laboratório. Crescemos células de mosquito e células de mamífero em condições especiais, permitindo que trabalhássemos com o Vírus do Oeste do Nilo.

O vírus com o qual trabalhamos vem de uma cepa específica que era altamente virulenta e foi isolada pela primeira vez de um pássaro. Esse vírus foi cultivado em células de mosquito antes de ser armazenado para experimentos.

Usamos uma cepa específica de mosquitos Culex quinquefasciatus criados em uma instalação controlada. Mantivemos as larvas em água e alimentamos com uma mistura especial de alimentos para garantir que crescessem adequadamente.

#Infecção Oral de Mosquitos

Para infectar os mosquitos, os resfriamos para deixá-los sonolentos e depois os alimentamos com uma refeição de sangue contendo o vírus. Os mosquitos puderam se alimentar por um tempo determinado e, em seguida, foram colocados em um recipiente diferente onde tinham acesso a comida e água.

#Coleta de Produtos de Excreção

Para coletar resíduos dos mosquitos, esperamos alguns dias após a infecção para permitir que a refeição de sangue fosse digerida. Usamos diferentes métodos para reunir resíduos de vários mosquitos ou amostras individuais.

Para amostras agrupadas, colocamos grupos de 25 mosquitos em frascos e coletamos seus resíduos em intervalos regulares. Para amostras individuais, usamos tubos especialmente projetados para permitir que coletássemos resíduos sem sedar os mosquitos.

#Infectando Células com Produtos de Excreção

Filtramos os produtos de excreção e os misturamos com células de mamíferos para verificar se o vírus ainda estava infeccioso. Em seguida, incubamos as células para permitir que qualquer potencial infecção se desenvolvesse e verificamos a presença de materiais virais posteriormente.

#Extraindo RNA e Detectando Vírus

Para verificar a presença de RNA viral em mosquitos ou seus resíduos, usamos um reagente para quebrar as amostras e extrair o RNA. Depois, usamos testes específicos para amplificar e detectar o RNA viral, permitindo quantificar quanto vírus estava presente.

#Titulação de Vírus

Para descobrir quantas partículas virais infecciosas estavam nas amostras, expusemos células de mamíferos a diferentes diluições do produto de excreção ou sobrenadante celular e contamos o número de unidades infecciosas formadas.

#Teste de Estabilidade do Vírus

Testamos a estabilidade do vírus em água com alimento para larvas para ver quanto tempo ele permanecia infeccioso.

#Avaliando Infecções em Estágios de Mosquitos

Verificamos se o vírus poderia infectar larvas e pupas de mosquitos expondo-os a concentrações específicas do vírus em água.

#Modelagem Matemática

Usando nossos dados, construímos um modelo para simular como o vírus poderia potencialmente se espalhar através dos produtos de excreção em habitats de reprodução de mosquitos.

#Descobertas

#Produtos de Excreção Infecciosos

Descobrimos que quando mosquitos Culex quinquefasciatus eram infectados com WNV, eles excretavam partículas virais infecciosas em seus resíduos. Usando um método de filtração e cultivo de células, confirmamos que os resíduos continham vírus vivos que podiam infectar células de mamíferos.

#Medindo Partículas Infecciosas

Calculamos o número médio de partículas infecciosas em cada pedaço de resíduo que coletamos. Os resultados mostraram uma ampla gama de partículas infecciosas por amostra, destacando que a carga viral nos resíduos pode variar significativamente.

#Excreção Precoce e Contínua de Vírus

Nosso estudo examinou quão logo após a infecção os mosquitos começam a excretar partículas infecciosas. Descobrimos que a excreção começa a ocorrer já alguns dias após a exposição ao sangue infeccioso e continua por um período prolongado. A quantidade de vírus nos resíduos permaneceu relativamente constante ao longo do tempo.

#Suscetibilidade das Pupas

Em nossos testes, também analisamos quão suscetíveis estavam os estágios aquáticos dos mosquitos (larvas e pupas) à infecção. Descobrimos que as pupas eram particularmente vulneráveis ao WNV.

#Excreta Pode Infectar Pupas

Provamos que se expusermos pupas a resíduos infecciosos coletados de mosquitos adultos infectados, elas podem se infectar. Isso confirma que os resíduos produzidos por mosquitos não apenas contêm o vírus, mas também podem levar a novas infecções em mosquitos imaturos.

#Infecção Mediadas por Excreta em Populações de Mosquitos

Usamos nosso modelo para entender como a infecção mediada por excreta contribui para a sobrevivência do WNV nas populações de mosquitos. Descobrimos que certas condições, como a densidade de larvas em um local de reprodução, podem influenciar a eficácia da Transmissão do vírus pelos resíduos.

#Implicações das Nossas Descobertas

A descoberta da transmissão mediada por excreta acrescenta uma nova camada à nossa compreensão de como o WNV se espalha entre os mosquitos. Embora o método usual de transmissão seja através das picadas dos mosquitos, essa nova rota mostra que o vírus também pode persistir em locais de reprodução de mosquitos através de produtos de excreção.

Essa descoberta destaca a necessidade de uma melhor gestão das fontes de água e dos locais de reprodução de mosquitos para reduzir a disseminação do WNV. Ao controlar como os resíduos são geridos nesses habitats, podemos potencialmente diminuir os riscos de surtos e proteger a saúde pública.

Além disso, o conceito de transmissão diagonal-onde o vírus se espalha através de resíduos, em vez de picadas diretas-sugere que mecanismos similares podem existir em outros vírus transmitidos por mosquitos. Compreender melhor essas vias pode ajudar na implementação de estratégias eficazes de controle de vetores.

Em conclusão, nossa pesquisa fornece insights essenciais sobre como o WNV pode persistir em ambientes e se espalhar nas populações de mosquitos. Com esse conhecimento, estratégias de saúde pública podem ser criadas para minimizar os riscos de infecção e melhorar a saúde da comunidade.