Por Ester Palermo Maia. Aluna do curso de graduação em Ciências Biológicas Microbiologia e imunologia, 7º período. Matéria escrita na disciplina de extensão de integração acadêmica do Curso de Bacharelado em Ciências Biológicas: Projeto de Extensão Ciência com Microbios. Creditação da extensão no Instituto de Microbiologia.A microbiota vem sendo alvo de um número considerável de estudos, especialmente a gastrointestinal. Esses artigos abordam como o microbioma intestinal pode modular o comportamento cerebral por intermédio do eixo microbiota-intestino-cérebro. A conexão seria por meio do nervo vago, tendo influência no sistema imune, desenvolvimento cognitivo e comportamento de indivíduos. Recentemente, algumas hipóteses vêm sendo formuladas buscando uma relação entre a microbiota e o desenvolvimento de doenças psiquiátricas, como a bipolaridade e a esquizofrenia.
A esquizofrenia é uma doença cerebral crônica cujas causas ainda não foram elucidadas, porém, acredita-se que fatores genéticos e ambientais contribuem para sua ocorrência. Além disso, o estresse pode ser o responsável por desencadeá-la. Ela tem como sintomas alucinações, delírios, problemas de concentração e ausência de motivação. Normalmente, a pessoa realiza um tratamento que dura por toda a sua vida uma vez que a doença não tem cura.
Por muito tempo cientistas buscaram encontrar outras características para um diagnóstico precoce da doença melhorando a responsividade ao tratamento. Uma das hipóteses formuladas baseou-se na influência da microbiota nesses casos, após a realização de experimentos envolvendo a microbiota e depressão. Com o objetivo de esclarecer isso, foram realizados alguns experimentos comparativos entre o grupo controle e os portadores da doença e também por meio do transplante fecal de pacientes com o distúrbio para camundongos germ-free(livres de germes). Os resultados do primeiro, demonstraram que os pacientes com esquizofrenia apresentam menor diversidade microbiana em seu trato gastrointestinal, e os resultados do transplante referem diminuição de vias do metabolismo de lipídios e aminoácidos.
Os resultados traçam um caminho favorável para a chegada à elucidação de um possível fator causador dessa doença. Sendo assim, a esperança de um prognóstico favorável para uma doença com grandes implicações no estilo de vida daqueles acometidos por ela, é lançada.
https://www.nature.com/articles/d42859-019-00021-3
https://www.psychiatry.org/patients-families/schizophrenia/what-is-schizophrenia
Fengli Lv,Suling Chen, Lina Wang, Ronghuan Jiang, Hongjun Tian, Jie Li, Yudong Yao and Chuanjun Zhuo. The role of microbiota in the pathogenesis of schizophrenia and major depressive disorder and the possibility of targeting microbiota as a treatment option.
Peng Zheng, Benhua Zeng, Meiling Liu, Jianjun Chen, Junxi Pan, Yu Han, Yiyun Liu, Ke Cheng, Chanjuan Zhou, Haiyang Wang, Xinyu Zhou, Siwen Gui, Seth W. Perry, Ma-Li Wong, Julio Licinio Hong Wei and Peng Xie .The gut microbiome from patients with schizophrenia modulates the glutamate-glutamine-GABA cycle and schizophrenia-relevant behaviors in mice
A doença do sarampo, que havia sido erradicada no país em 2016, tem se tornado cada vez mais noticiada pelo aumento significativo em seus números de casos desde 2017, o que levou em 2018 a perda do certificado de erradicação de tal doença no Brasil. O surto de Sarampo no Brasil está intimamente ligado à diminuição da cobertura vacinal que é observada na população do país desde 2017, segundo a Organização Pan-Americana da Saúde (OPAS).
O vírus do sarampo é transmitido por contato direto ou indireto com secreções oriundas do trato respiratório superior de pessoas infectadas, sendo considerado altamente contagioso pela sua fácil transmissão. A infecção por esse vírus pode levar a sintomas como febre, manchas no corpo, coceiras, infecções das conjuntivas e no ouvido, entretanto em casos mais graves pode gerar quadros severos como cegueira, diarreia (podendo levar à morte por desidratação), pneumonia, encefalite e lesões cerebrais. Sendo essas complicações vistas geralmente em grupos como crianças, pessoas mal nutridas e grávidas, podendo neste último caso gerar até parto prematuro e aborto espontâneo.
A vacinação contra o vírus do sarampo se mostra efetiva na proteção individual e ainda dificulta a capacidade de transmissão viral por diminuir a circulação do mesmo na população. Essa redução da vacinação para o vírus do sarampo (gráfico I) somado a eventos migratórios pode ter propiciado os atuais casos da doença no Brasil, por gerar um aumento da propagação do vírus, por meio de pessoas suscetíveis a doença, ou seja, pessoas que não foram vacinadas e são capazes de transmitir o vírus por meio de contato direto e indireto. Além disso, tais eventos migratórios também permitiram a entrada de genótipos virais não encontrados no Brasil. Segundo o Ministério da saúde, o genótipo viral circulante no Norte do país no surto da doença causado em 2017, é o mesmo circulante na Venezuela.
Gráfico I. Incidência, estratégias de controle e cobertura vacinal contra o Sarampo de 1967 a 2017.
No Brasil, a prevenção contra a doença do Sarampo é feita por meio da vacina tríplice viral ou SRC (sarampo, rubéola e caxumba), que imuniza também contra os vírus causadores da caxumba e da rubéola, sendo recomendado que duas doses da vacina SRC sejam tomadas entre 1 a 29 anos de idade.
Além disso, a prevenção contra o sarampo é também realizada no calendário vacinal por meio da vacina Tetraviral ou SRCV (sarampo, caxumba, rubéola e varicela) que confere resposta imunológica contra os vírus já citados e também ao vírus causador da Varicela. Segundo dados, a vacinação contra o vírus do sarampo se mostrou efetiva, evitando 22,1 milhões de mortes de 2000 a 2017 no Brasil, o que corresponde a 80% dos casos. Entretanto, a diminuição no número de pessoas vacinadas em território brasileiro, levou ao aumento da transmissão viral e consequentemente de casos, atingindo o número de 10.274 casos confirmados no ano de 2019, até 09 de janeiro.
Entretanto, esse perfil de redução da cobertura vacinal não é observado apenas para o vírus do sarampo. A diminuição da vacinação contra o vírus da poliomielite, por exemplo, vírus que pode causar paralisia infantil, também tem se mostrado um fator preocupante que pode gerar o aumento de casos por levar ao aumento da circulação desse patógeno. Além disso, vacinas para outros agentes patogênicos causadores de doenças, como por exemplo, coqueluche, difteria e tuberculose. Essa conjuntura pode ter sido gerada por diversos fatores, dentre eles pelo aumento de movimento contra a vacinação e também a atual crise que o Sistema Único de Saúde vem enfrentando (SUS). Apesar desse quadro atual, a vacinação é em muitos casos a única forma que se mostra eficiente para a prevenção de diversos microrganismos com alta capacidade patogênica, dessa forma, se mostra cada vez mais necessária a tentativa de aumento da cobertura vacinal como forma de prevenção da população contra o sarampo e diversas outras infeções.
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Ministério da Saúde destaca a importância da vacina tríplice viral. Portal Fiocruz. 10 de out. 2017. Disponível em: <https://portal.fiocruz.br/noticia/ministerio-da-saude-destaca-importancia-da-vacina-triplice-viral> Acesso em: 6 de ago. 2019.
DOMINGUES, C. et al. A evolução do sarampo no Brasil e a situação atual. Inf. Epidemiol. Sus v.6 n.1. Brasília mar. 1997. Disponivel em: <http://scielo.iec.gov.br/> Acesso em: 6 de ago. 2019.
Gráfico - Estratégias de Controle de 1967 a 2017 contra o Sarampo com a Incidência dos casos e Cobertura Vacinal. Disponivél em: <http://www.saude.gov.br/saude-de-a-z/sarampo/situacao-epidemiologica-dados> Acesso em: 6 de ago. 2019.
Goldani, L. Z. Measles outbreak in Brazil, 2018. The Brazilian Journal of Infectious Diseases. Porto alegre. V. 22. I. 5. set. 2018. p. 359
Meneses, C. et al. Molecular characterisation of the emerging measles virus from Roraima state, Brazil, 2018. Mem Inst Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro. v. 114. mar. 2019.
Por Fernanda Barreiro Brito Aluna do curso de graduação em Ciências Biológicas Microbiologia e imunologia, 7º período. Matéria escrita na disciplina de extensão de integração acadêmica do Curso de Bacharelado em Ciências Biológicas: Projeto de Extensão Ciência com Microbios. Creditação da extensão no Instituto de Microbiologia.No ambiente aquático, diversas bactérias vivem em extrema hostilidade pela enorme demanda de bacteriófagos (vírus capazes de infectar esses microrganismos). Sendo assim, há uma grande pressão para que as bactérias presentes intensifiquem seus mecanismos de resistência. Dessa forma, o sistema denominado CRISPR-Cas foi observado cuidadosamente nesse ambiente e ampliou o estudo sobre a capacidade de diversos organismos procariotos, incluindo algumas arqueas, conseguirem desenvolver esse método específico de imunidade. Além disso, abriu portas para o desenvolvimento de novas aplicações no ramo da biotecnologia, principalmente no que diz respeito à capacidade de promover mecanismos de recombinação homóloga de maneira sítio-dirigida no DNA alvo.
Figura 1: Reparo de DNA por recombinação homóloga.
Esse sistema é composto pela porção CRISPR, formado por repetições diretas e palindrômicas (capazes de formar grampos durante a transcrição) e espaçadores de origem exógena. Além disso, para que seja funcional, possui associação com as proteínas Cas. Em uma espécie bacteriana, as repetições são idênticas, enquanto os espaçadores são distintos.
O processo se inicia após a entrada de um DNA exógeno/invasor na célula procariota. Esse ácido nucléico é reconhecido por proteínas de reparo e posteriormente processado, o que promove o seu reconhecimento pelo complexo protéico Cas1-Cas2. Logo após, ocorre a incorporação dessa sequência exógena ao locus cromossômico onde se localiza o CRISPR, que é transcrito e passa a ter esse DNA invasor como uma região espaçadora. Durante o processo de transcrição do CRISPR, ocorre a formação de grampos, por conta das regiões palindrômicas, que são reconhecidos/processados pelas enzimas Cas 6 (no caso do CRISPR tipo I) ou pelas enzimas RNAse tipo III (no caso do CRISPR tipo II). O produto desse processamento é o crRNA proveniente dos espaçadores, sendo um ligante do patógeno que antes havia liberado seu DNA dentro da célula. Caso esse invasor infecte novamente, haverá a ligação de seu material genético com o crRNA através do reconhecimento de uma sequência específica de 2-5 nucleotídeos denominada PAM, que está presente de forma upstream ou downstream ao espaçador. Em seguida, acontece a clivagem deste pela proteína Cas 9 associada ao sistema CRISPR.
Figura 2: Mecanismo de imunidade bacteriana pelo sistema CRISPR-Cas.
Diversos estudos recentes abordam os mecanismos desse sistema, incluindo atualizações sobre os métodos iniciais de processamento do material genético exógeno e integração dos espaçadores. Entretanto, grande parte do avanço nas pesquisas sobre esse processo de imunidade de procariotos tem como objetivo a sua utilização para fins biotecnológicos. Atualmente vem sendo usado para diversas aplicações, como é o caso da construção de vetores que são capazes de expressar esse sistema CRISPR-Cas dentro de células transformadas, promovendo a clivagem de genes alvos. Esses cortes atuam no mecanismo de edição gênica sítio-dirigida, onde se inicia um processo de mutação por recombinação homóloga na região clivada. Sendo assim, o mesmo vetor que expressa o CRISPR-Cas pode expressar uma sequência nucleotídica de interesse para que seja inserida durante a mutação. Antes, métodos como o uso de Endonucleases de Dedo de Zinco (ZFN) e Nucleases com Efetores do Tipo Ativador Transcricional (TALEN) eram as escolhas para induzir esse tipo de mutagênese. Porém, o sistema CRISPR-Cas gerou novas perspectivas e promete render muitos outros avanços nesse ramo.
