Cepas híbridas tornam Trypanosoma cruzi mais perigoso

Publicação: 14 de junho de 2022

Pesquisadores mapearam como o parasita forma novas variantes que são mais eficazes em escapar do sistema imunológico e causar doenças

Os pesquisadores isolaram o DNA dos parasitas parentais e de muitos de seus descendentes e mapearam todo o genoma usando sequenciamento de DNA em larga escala

Mais de um século após ter sido descrita pela ciência e com cerca de 7 milhões de pessoas infectadas atualmente no mundo, cientistas conseguem resultados importantes que podem ajudar no controle da doença de Chagas. Um novo estudo publicado na revista eLife intitulado Microevolution of Trypanosoma cruzi reveals hybridization and clonal mechanisms driving rapid genome diversification mostra como o parasita Trypanosoma cruzi forma novas variantes que são mais eficazes para contornar o sistema imunológico e causar a doença de Chagas, um grande problema na América Central e do Sul. Os pesquisadores também descobriram que há grande troca de material genético em um processo conhecido como recombinação genética. O trabalho é resultado de uma grande colaboração entre o Karolinska Institutet, em Estocolmo, cientistas da London School of Hygiene and Tropical Medicine (LSHTM, na sigla em inglês) e a Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), no Brasil.

O estudo é baseado em cepas de parasitas que formaram híbridos espontaneamente em ambiente de laboratório. Os pesquisadores isolaram o DNA dos parasitas parentais e de vários de seus descendentes e mapearam todo o genoma por meio de sequenciamento de DNA em larga escala. A pesquisa revelou que os híbridos contêm todo o DNA de ambos os pais inicialmente, mas a quantidade de DNA diminui gradualmente e, eventualmente, acaba no nível certo. Também foi revelado que há uma troca significativa de material genético, a chamada recombinação genética. Ao mapear o genoma das linhagens parentais e seus descendentes ao longo do tempo, os pesquisadores têm uma imagem detalhada de como os híbridos são formados. A troca de material genético pode gerar novas variantes genéticas que tornam o parasita mais nocivo.

As descobertas da equipe devem ser comemoradas pela comunidade científica, pois podem dar origem a novos métodos para diagnosticar, prevenir e tratar a doença de Chagas, uma doença tropical silenciosa e negligenciada, cujos medicamentos existentes são poucos, causam muitos efeitos colaterais e não funcionam em todas as fases da doença. O pesquisador principal, Dr. Björn Andersson, professor de análise de genoma do Departamento de Biologia Celular e Molecular do Karolinska Institutet, destaca que os híbridos estudados por sequenciamento de genoma podem ser usados em estudos futuros para elucidar outros aspectos da formação de híbridos, incluindo a expressão de proteínas e vias particulares.

Intercâmbio genético

Estudos nas últimas duas décadas têm mostrado a existência de troca de material entre diferentes linhagens de T. cruzi, o que pode indicar a reprodução sexuada e o consequente aumento de variabilidade genética. Para se reproduzirem dessa forma, os parasitas se beneficiam da quebra do DNA em dupla fita. Questionado se acredita que linhagens com material genético híbrido possuem uma expressão maior de proteínas ligadas à quebra de DNA, o Dr. Björn explica que sua equipe (e outros) mostraram que há recombinação frequente em T. cruzi, especialmente em regiões repetitivas do genoma, que também contêm genes de moléculas de superfície, bem como um grande número de retrotransposons. “Como demostramos claramente, existe um intercâmbio genético em T. cruzi, através da formação híbrida. Há algumas indicações de que outros tipos de troca podem ocorrer, incluindo sexual. Vemos sinais de aumento das frequências de mutação e de recombinação em híbridos de T. Cruzi“, acrescenta. No entanto, segundo ele, até o momento ainda não há dados específicos sobre a expressão de proteínas individuais. “A atividade de recombinação pode ser de grande importância, uma vez que podem ser produzidos descendentes com variantes inteiramente novas de moléculas superficiais. Esses descendentes podem, dessa forma, ser mais viáveis e mais patogênicos no hospedeiro”, enfatiza.

Indagado se a descoberta de sua equipe em relação ao Trypanosoma cruzi pode se aplicar a outros tripanosomatídeos, como o Trypanosoma brucei, causador da doença do sono, prevalente na África, que depende de um processo em que um gene precisa ser trocado por outro para que ele escape do sistema imune do hospedeiro, o Dr. Björn ressalta que existem diferenças muito grandes na biologia dos diferentes tripansomatídeos patogênicos. “Isso inclui mecanismos de evasão imunológica, bem como muitos outros processos biológicos. As moléculas superficiais de T. cruzi não mudam e muitas são expressas ao mesmo tempo, de forma completamente diferente do T. brucei“, atenta. Ainda de acordo com o pesquisador, a variação genética é muito grande nas famílias de moléculas de grande superfície. Além disso, a troca genética parece ser diferente, e o T. brucei aparentemente apresenta reprodução sexual maior.

O próximo passo é estudar material da natureza e de pacientes para mapear com mais detalhes como o parasita varia seus genes. A equipe também está trabalhando para melhorar o diagnóstico da doença de Chagas na Bolívia.

Pequeno parasita com capacidade de causar doença grave

A doença de Chagas ou Tripanossomíase Americana é a infecção causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi. Endêmica em 21 países da América Latina, também pode ser encontrada nos Estados Unidos, Japão, Austrália e alguns países da Europa. No Brasil, é a quarta causa de morte entre as doenças infecto-parasitárias. Segundo dados da Organização Pan-Americana da Saúde (OPAS), mais de 8 milhões de pessoas convivem com a doença na América Latina. Os dados ficam ainda mais alarmantes quando constatado que cerca de 70% dessas pessoas não sabem que estão com a infecção, devido aos sintomas pouco aparentes. Apesar de silenciosa, a doença de Chagas mata cerca de 10 mil pessoas por ano na região e cerca de 75 milhões de pessoas correm o risco de contraí-la. Uma pessoa pode viver durante anos, às vezes uma vida inteira, sem saber que tem a doença. Apenas 30% dos indivíduos com a enfermidade são diagnosticados e cerca de 1% tem acesso aos medicamentos adequados a cada ano. Se não é tratada, pode causar danos irreversíveis ao coração e a outros órgãos vitais, comprometendo a vida no trabalho e perpetuando ciclos de pobreza.

Ciclo de vida do T. cruzi

O ciclo de vida tem início quando o parasita entra na corrente sanguínea da pessoa e invade as células, se transformando em amastigota, que é a fase de desenvolvimento e multiplicação. Os amastigotas podem continuar invadindo células e se multiplicando, mas também podem ser transformados em tripomastigotas, destruírem as células e ficarem circulantes no sangue. Um novo ciclo pode ter início quando o barbeiro pica uma pessoa infectada e adquire esse parasita. Os tripomastigotas no barbeiro transformam-se em epimastigotas, multiplicam-se e voltam a se tornar tripomastigotas, que são liberados nas fezes desse inseto.