Como uma pequena bactéria está a proteger o mundo da dengue

Os mosquitos são o animal mais mortífero do mundo. Isto porque com uma simples picada podem transmitir vírus que estão na origem de doenças como a dengue, Zika, febre amarela, e chikungunya, ameaçando a saúde de 4 bilhões de pessoas.

Só o vírus da dengue causa até 400 milhões de infeções por ano, um número que tem vindo a aumentar de forma alarmante nas últimas décadas. São várias as estratégias utilizadas para prevenir esta e outras doenças transmitidas por mosquitos, incluindo a eliminação de espaços onde é comum estes depositarem os seus ovos, o uso de inseticidas e, mais recentemente, uma pequena bactéria de nome Wolbachia.

 

Uma descoberta acidental

A Wolbachia é uma bactéria que ocorre naturalmente em mais de metade das espécies de insetos, incluindo borboletas e abelhas. Apesar de ter sido descrita pela primeira vez em 1924, só há pouco mais de uma década se descobriu que esta bactéria confere proteção antiviral. Luís Teixeira, investigador principal no Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC), foi um dos primeiros a fazer esta descoberta revolucionária.

Foi precisamente no IGC que Luís deu os seus primeiros passos na ciência. Aqui, iniciou o programa de doutoramento que acabaria por impulsionar a sua experiência internacional, desde a Alemanha, no European Molecular Biology Laboratory (EMBL), à Inglaterra. No final do seu primeiro ano de pós-doutoramento, na Universidade de Cambridge, Luís estava a estudar genes envolvidos na resistência a vírus em moscas-da-fruta quando se deparou com algo inesperado. Apesar de terem o mesmo perfil genético, “algumas moscas eram bastante mais resistentes aos vírus que outras”, recorda o investigador. Luís estava a começar a sentir-se bastante frustrado com este contratempo para o qual não tinha explicação, quando se lembrou de um pormenor importante: as moscas que eram menos resistentes à infeção viral tinham sido tratadas com antibiótico. Foi então que percebeu que o antibiótico estava a eliminar uma importante linha de defesa nestas moscas, a bactéria Wolbachia.

Estes resultados, em paralelo com aqueles obtidos por uma equipa de investigação da Universidade de Queensland, também no ano de 2008, foram o suficiente para revolucionar completamente a forma como combatemos as doenças virais transmitidas por mosquitos atualmente.

 

Wolbachia ao resgate

Assim que descobriram os efeitos protetores da Wolbachia, os cientistas não perderam tempo a imaginar como estes poderiam ser aplicados para travar a transmissão de doenças por insetos. “Assim que percebi que era a Wolbachia que estava a conferir proteção viral, pensei imediatamente na sua aplicação em mosquitos”, recorda Luís Teixeira. Se ao introduzir esta bactéria nos mosquitos, estes se tornassem mais resistentes aos vírus, à semelhança da mosca-da-fruta, diminuir-se-ia a probabilidade de transmissão de doenças virais para humanos.

Não tardou muito até isto se tornar uma realidade. Em 2011, o World Mosquito Program libertou os primeiros mosquitos com Wolbachia na Austrália. Desde então, estes mosquitos modificados já foram libertados num total de doze países da Ásia, América Latina e Oceânia para travar a transmissão da dengue. A Wolbachia é transmitida de umas gerações de insetos para as outras, e a própria tem mecanismos para se espalhar e manter na população. Isto faz com que esta estratégia seja autossuficiente e segura, contrariamente a esforços anteriores para controlar a dengue, como o uso de inseticidas, que provou não ser eficaz a longo prazo.

Do laboratório à natureza vai uma grande distância, mas os resultados que começam a surgir são bastante encorajadores. Prova disto é a cidade de Yogyakarta, na Indonésia, que é frequentemente afetada por surtos de dengue. Um relatório publicado no ano passado mostra que depois de terem sido libertados mosquitos com Wolbachia nesta região, o número de novos casos da doença reduziu em 77% e o número de hospitalizações em 86%. Mas a utilidade desta estratégia não se fica por aqui. No Brasil, os casos de chikungunya desceram de forma semelhante com a libertação destes mosquitos.

 

A ciência dos superpoderes

A Wolbachia está, sem dúvida, a salvar muitas vidas, mas ainda não sabemos como funcionam os seus superpoderes. Sabe-se que quando as moscas-da-fruta têm esta bactéria nas suas células, os vírus não conseguem infetá-las ou fazem-no em níveis muito baixos. “Mas não sabemos exatamente como a Wolbachia faz isto, como interfere com a infeção”, explica Luís Teixeira. “Sabemos muito pouco sobre a interação da Wolbachia com insetos a nível molecular, como vive no interior das suas células, o que necessita destes, como os manipula, e como controla a sua própria proliferação e os seus níveis. Compreender isto seria de extrema importância porque ainda não sabemos bem como este sistema vai evoluir fora do laboratório”, acrescenta.

Os primeiros resultados de campo são, de facto, promissores. Passaram já dez anos desde que estes mosquitos foram libertados e os níveis de Wolbachia na população continuam elevados. Mas a verdade é que não sabemos se este método será suficiente para erradicar estas doenças infeciosas ou se os vírus vão evoluir para escapar à proteção conferida por esta bactéria. Por essa razão, os investigadores continuam a pensar em maneiras de aprimorar esta estratégia. Mas para isso precisam primeiro de compreender como é que a Wolbachia faz o que faz.

Este é o foco do grupo de investigação do IGC liderado por Luís Teixeira, que estuda como a mosca-da-fruta interage com micróbios. Pode não parecer, dado o seu pequeno tamanho, mas as respostas imunitárias das moscas-da-fruta são, em parte, semelhantes às dos mamíferos. Por essa razão, e também porque são fáceis de manter em grande número, estas são frequentemente utilizadas para elucidar mecanismos de defesa contra agentes infeciosos. Mas não é só na semelhança genética com o ser humano que reside o seu valor. Com recurso a este modelo, os investigadores podem estudar como os insetos em geral interagem com micróbios, sejam eles vírus ou bactérias, o que é de grande interesse dado o seu papel na transmissão de doenças, na agricultura e no equilíbrio dos ecossistemas.

Com o seu mais recente projeto, financiado pelo European Research Council (ERC), o grupo tem vindo a desvendar aspetos fundamentais sobre a Wolbachia e o seu efeito antiviral. Num dos seus estudos, o grupo identificou alterações importantes na informação genética da bactéria que aumentam a sua capacidade de proliferar. Sabe-se que quanto maior a quantidade desta bactéria no hospedeiro, maior a sua resistência a vírus. Mas isto traz um custo para o inseto: a sua longevidade diminui. Em consequência, a bactéria deixa de ser transmitida de geração em geração, sendo rapidamente eliminada. O mesmo já foi observado na natureza: quando libertaram mosquitos no Vietname com uma variante de Wolbachia que proliferava muito, estes não conseguiram proteger as comunidades, pois morriam antes de transmitir a bactéria à descendência. Por esta razão, os mosquitos que estão agora a ser libertados “têm Wolbachia que prolifera um pouco menos”, esclarece Luís.

Mas o crescimento da Wolbachia não é o único fator a determinar o seu efeito antiviral: as condições no interior dos insetos hospedeiros são outro aspeto a considerar. “Descobrimos que quando as moscas se desenvolvem a temperaturas relativamente baixas no laboratório, a Wolbachia está lá, mas não confere qualquer tipo de proteção”, explica Luís. “A temperatura determina o grau de proteção”, conclui. Isto poderá ter repercussões: em regiões mais frias a bactéria poderá acabar por não impedir a transmissão de vírus por mosquitos, mesmo estando presente nas populações.

Como podemos ver, as interações com micróbios não são tão simples quanto parecem e o sucesso desta mais recente estratégia para travar a transmissão de doenças por mosquitos depende de vários fatores, muitos dos quais provavelmente ainda não conhecemos. Para explorar toda esta complexidade, a ciência precisa de equipas multidisciplinares e de muita colaboração. “Cruzar áreas de investigação e colaborar com pessoas com diferentes conhecimentos é sempre importante, porque existem várias abordagens para enfrentar os problemas e as questões que estamos a tentar resolver”, afirma Luís Teixeira. O investigador sabe bem do que fala, pois lidera o projeto SymbNET que une cinco instituições europeias de renome no estudo das interações de simbiose entre hospedeiros e micróbios. Os objetivos do projeto são precisamente esses: promover a interação de pessoas com diferentes know-how e competências, a colaboração e a aprendizagem. “É sempre bom colaborar com pessoas que têm outras perspetivas, que colocam outras perguntas e que usam outras técnicas”, remata Luís. Talvez essa seja a chave para decifrar como funcionam os superpoderes da Wolbachia e como estes podem ser explorados para prevenir não só a dengue, mas eventualmente, outras doenças transmitidas por mosquitos que ameaçam cada vez mais comunidades no mundo.

Atualização em 29 agosto 2022

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