Os cientistas finalmente resolveram como a gripe aviária H5N1 se escondeu nas vacas leiteiras

Agora, pesquisadores da Escola de Saúde Pública da Universidade de Pittsburgh descobriram a razão biológica por trás desse padrão incomum. Suas descobertas, publicadas em Avanços da Ciênciafornecem a primeira explicação detalhada sobre por que a gripe aviária assumiu uma forma tão inesperada no gado. O trabalho também poderá ajudar os cientistas a antecipar melhor como o H5N1 poderá se comportar caso se espalhe para novas espécies animais no futuro.

Aparência incomum da gripe aviária em rebanhos leiteiros

O surto surgiu pela primeira vez em gado leiteiro no Texas Panhandle, onde os animais desenvolveram casos graves de mastite necrosante, uma doença inflamatória dolorosa que danifica os tecidos das glândulas mamárias.

“A mastite é uma doença clássica em animais produtores de leite, e os veterinários estavam obedientemente procurando a fonte de todos os suspeitos usuais, como patógenos bacterianos”, disse o autor sênior Suresh Kuchipudi, Ph.D., presidente de Doenças Infecciosas e Microbiologia da Pitt Public Health. “Quando o verdadeiro culpado foi a gripe aviária, todos no campo foram pegos completamente de surpresa. Não tínhamos nem remotamente considerado que o gado poderia ser um hospedeiro para o H5N1.”

Antes de o vírus ser identificado, ele se espalhava de rebanho em rebanho, infectando o gado e contaminando o ambiente.

“Se uma vaca estiver infectada, ela libera muito vírus no leite”, disse Kuchipudi. “Isso levantou preocupações sobre o risco ocupacional para os trabalhadores agrícolas. Além disso, existe o hábito de alimentar animais domésticos com leite cru, como gatos, e tem havido casos de gatos morrendoque estudamos anteriormente.”

Kuchipudi enfatizou que a pasteurização destrói efetivamente o vírus, destacando a importância de evitar o leite cru.

Procurando a explicação biológica

Ao longo de sua carreira, Kuchipudi estudou os vírus da gripe, concentrando-se em como a biologia dos receptores influencia quais espécies e tecidos podem ser infectados. Os vírus da gripe ligam-se a receptores específicos nas células de forma fechada. Esses receptores pertencem a um grupo de moléculas à base de açúcar conhecidas como glicanos.

Estudos anteriores de outros grupos de pesquisa sugeriram que os receptores de glicanos relacionados à gripe estavam presentes nos narizes, traqueias e pulmões dos bovinos. No entanto, as vacas infectadas com o H5N1 não desenvolviam as doenças respiratórias esperadas pelos investigadores.

Essa discrepância sugeria que era necessária uma explicação mais detalhada.

“A biologia dos glicanos é muito complexa”, disse Kuchipudi. “Percebemos que, para entender o que realmente estava acontecendo, precisaríamos usar tecnologias mais inovadoras e mapear a arquitetura detalhada que permite ao vírus se ligar às células”.

Para fazer isso, Kuchipudi fez parceria com Lauren E. Pepi, Ph.D., pesquisadora da Harvard Medical School, cuja especialização é em glicômica, o estudo abrangente das estruturas de glicanos.

Por que o H5N1 tem como alvo os úberes das vacas

A equipe de pesquisa combinou múltiplas técnicas, incluindo experimentos de ligação, abordagens de coloração e imagens de altíssima resolução, para examinar como o H5N1 interage com diferentes tecidos.

A análise mostrou que nem todos os receptores de glicano funcionam da mesma maneira quando se trata de infecção pela gripe aviária. O vírus foi capaz de se ligar apenas a um subtipo específico conhecido como receptores de ácido siálico ligados a N.

Esses receptores foram encontrados em todo o tecido do úbere dos bovinos, mas estavam quase ausentes no tecido das vias aéreas. Segundo Kuchipudi, isso tornou as glândulas mamárias um “terreno perfeito para o vírus”.

A descoberta ajuda a explicar por que o H5N1 causou mastite grave em vez de doença respiratória em bovinos leiteiros.

Prevendo o próximo passo da gripe aviária

Os pesquisadores acreditam que suas descobertas poderiam fazer mais do que explicar o surto de gado. A mesma abordagem pode ajudar os cientistas a identificar quais animais e tecidos são vulneráveis ​​ao H5N1 antes que ocorram futuros surtos.

“Podemos examinar preventivamente diferentes espécies e diferentes tecidos dentro delas quanto à suscetibilidade”, disse Kuchipudi. “Por exemplo, apresentariam sintomas respiratórios? Apresentariam apenas mastite, como nas vacas? Ou apresentariam doenças neurológicas, como a nossa equipa demonstrou em gatos? As lições aprendidas poderiam potencialmente ajudar a evitar que sejamos apanhados de surpresa novamente.”

Outros autores do estudo foram Surabhi Srinivas, MS, Shubhada K. Chothe, Ph.D., Santhamani Ramasamy, Ph.D., Sougat Misra, Ph.D., Noel Chandan Nallipogu, MD, MPH, e Lindsey LaBella, todos de Pitt; Yin-Ting Yeh, Ph.D., da Universidade Estadual da Pensilvânia; May Wang, BS, da Universidade de Harvard; e Heidi L. Pecoraro, Ph.D., e Brett T. Webb Ph.D., da Universidade Estadual de Dakota do Norte.

Esta pesquisa foi apoiada pela Pitt Public Health e pelo Instituto Nacional de Alimentação e Agricultura do Departamento de Agricultura dos EUA (FP00039373/AWD00010780).