A Zika, as algas e a microcefalia

Em 2015 começou a aparecer os casos do vírus da Zika no Brasil e um fato que chamou a atenção a atenção foi o aumento do número de caso de microcefalia e outras alterações em bebês. Tal protagonismo científico foi reconhecido pela Organização Mundial da Saúde (OMS) que, na época, ressaltou a rapidez nas investigações conduzidas pelo Brasil. Hoje, apesar de uma diminuição importante no número de casos, o Ministério da Saúde continua acompanhando a situação, investigando os casos e investindo em ações de saúde pública para o cuidado dessas crianças.

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Outro fato que chamou a atenção foi a seca que ocorreu em 2012 no nordeste brasileiro. Com aumento da temperatura, a vegetação morreu e a água doce começou a evaporar mais rapidamente dos reservatórios da região. Embora as condições fossem devastadoras para as populações humanas locais, elas foram ideais para que bactérias se desenvolvessem na água, principalmente a cyanobacterium Raphidiopsis raciborskii.

A cepa de R. raciborskii que coloniza reservatórios e poços na região é responsável por secretar a saxitoxina, uma neutroxina potente que permite que bactérias prospere na água salgada e rica em minerais associada a períodos secos.  Embora a saxitoxina ajude a sobrevivência da bactéria, ela é – como o próprio nome indica – tóxico para os seres humanos. Ela é inserida pelo homem quando ingerem mariscos de água doce contaminados são consumidos. Em grandes quantidades, a neurotoxina pode ser mortal, causando insuficiência respiratória; em quantidades menores, leva a dormência e paralisia parcial.

Devido a essa toxicidade, as diretrizes brasileiras de qualidade da água afirmam que os níveis de saxitoxina devem ser inferiores a três microgramas por litro, o que manteria as pessoas seguras se consumissem a água contaminada com pouca frequência. Durante as secas, no entanto, é provável que a água seja mais contaminada do que o normal, colocando as pessoas em risco de maior exposição à saxitoxina.

Para explorar os efeitos no cérebro de beber regularmente água contaminada, Katie O’Neill, da Universidade de Adelaide e colegas, montaram um experimento de laboratório com células nervosas cultivadas em 2016. A exposição contínua e de baixo nível à saxitoxina prejudicou o crescimento das células, a equipe descobriu, dificultando a formação de saliências espinhosas essenciais para a comunicação célula a célula. A neurotoxina também interrompeu a expressão de proteínas envolvidas na função mitocondrial e na morte celular programada, segundo a equipe. Foi um indício de que, mesmo em baixas doses, a saxitoxina pode representar um risco de dano neurológico.

A equipe iniciou testes em organoides do cérebro humano, crescendo aglomerados de células nervosas a partir das células da pele reprogramadas dos doadores. Depois de cultivar as células por 50 dias, Rehen e seus colegas infectaram os organoides do cérebro com o vírus Zika e os trataram diariamente com baixas doses de saxitoxina. Após 13 dias de tratamento, a equipe examinou os organoides sob o microscópio e descobriu que os aglomerados de células cerebrais expostas ao zika e à saxitoxina tinham 2,5 vezes mais células mortas que os organoides que estavam infectados apenas com o zika. Os organoides expostos à saxitoxina e ao zika também apresentaram níveis do vírus três vezes maiores do que os encontrados apenas em culturas de zika, sugerindo que a toxina promoveu replicação viral. Os organoides tratados apenas com saxitoxina apresentaram um nível de morte celular semelhante ao observado em organoides não tratados.

Querendo verificar os resultados em animais, Rehen e seus colegas montaram um experimento em que camundongos fêmeos receberam água potável limpa ou contaminada por saxitoxina por alguns dias antes e alguns dias após o acasalamento. Depois que os camundongos fêmeos engravidaram, os pesquisadores os infectaram com o zika. Os ratos nascidos de mães que só nasceram com zika tinham cérebros bastante normais, segundo a equipe, mas os nascidos de camundongos infectados com zika e que beberam água contendo saxitoxina tinham cérebros incomumente menores, com uma redução de cerca de 30% na espessura do córtex, uma camada do cérebro conhecido por ser essencial para a cognição. Esses camundongos também tinham o dobro de células nervosas mortas em seus cérebros do que os filhotes cujas mães estavam infectadas apenas com zika ou não foram submetidas a nenhum dos tratamentos.

Para Rehen e sua equipe a conexão entre a saxitoxina e zika mostra também uma relação entre as condições de saneamento básico, pois os bêbes que nasceram com microcefalia eram de cidades brasileiras cujo produto interno bruto é muito baixo. Infelizmente, essas malformações foram provavelmente exacerbadas por cofatores ambientais evitáveis associados à pobreza e à falta de necessidades básicas.

Fonte: The Scientist – Exploring life, inspiring innovation