Proteína de leite bovino como alvo molecular no combate à infecção de arboviroses

As arboviroses têm provocado um grande impacto na saúde pública nos últimos anos, principalmente na América Latina, que teve áreas urbanas fortemente afetadas pelos vírus Zika e Chikungunya. Mediante a falta de estratégias efetivas do sistema de saúde, há uma mobilização da pesquisa científica para o desenvolvimento de novas abordagens profiláticas e terapêuticas a serem utilizadas nas áreas afetadas. Dentre os diversos compostos estudados com objetivo de inibição das arboviroses, uma molécula chamada lactoferrina se destaca por ser capaz de combater múltiplos vírus.

A lactoferrina é uma proteína encontrada no leite de vaca, sendo estruturalmente semelhante àquela encontrada no leite humano. Ela está também presente em fluidos como a saliva e as lágrimas, atuando em diferentes atividades na defesa do organismo, onde age como imunomoduladora, doadora de ferro e antimicrobicida (fungicida, bactericida e virucida). Essa glicoproteína já apresentou propriedades contra vírus tais como o citomegalovírus e o vírus da Hepatite C, onde inibiu a entrada desses organismos na célula. Sabe-se que suas propriedades antivirais são mais fortes na forma encontrada no leite bovino quando comparada à forma encontrada nos humanos.

Em um estudo colaborativo entre o IBqM (UFRJ), a Seção de Arbovirologia e Febres Hemorrágicas do IEC e a Unirio, pesquisadores demonstraram que a proteína lactoferrina é capaz de promover efeitos inibitórios contra os vírus Zika e Chikungunya. Experimentos realizados com células cultivadas de rim de macaco, geraram resultados que demonstraram que a lactoferrina consegue combater até 80% da infecção pelos vírus das febres de chikungunya e zika, quando essa molécula é adicionada a uma cultura contendo células infectadas. O estudo ainda aponta que a sensibilidade desses vírus à ação eficiente da lactoferrina é dependente da dosagem administrada nas células. No trabalho intitulado ''Bovine Lactoferrin Activity Against Chikungunya and Zika Viruses'', os autores sugerem que as atividades antivirais dessa proteína podem ser mais estudadas com o objetivo de descobrir e desenvolver novas estratégias contra essas febres.

O Prof. Andre Gomes (IBqM) e o Pós-Doutorando Carlos de Carvalho (SAARB/IEC), com outros pesquisadores, assinam o trabalho publicado pelo periódico científico Journal of General Virology, publicado em 12 de julho de 2017. Gentilmente, os autores aceitaram o nosso convite para responder a algumas questões sobre o artigo. Leia a seguir!

PORTAL BIOQMED. A lactoferrina é uma molécula de fonte natural que é apontada como alvo terapêutico promissor na prevenção e inibição dos vírus Zika e Chikungunya. Como seu mecanismo bioquímico funciona contra esses agentes virais? A lactoferrina é capaz de inibir a ligação do vírus a célula?

ANDRE GOMES & CARLOS DE CARVALHO. Nossos achados mostram que a lactoferrina bovina é capaz de inibir a infecção dos vírus Zika e Chikungunya tanto em seus eventos iniciais quanto em seus eventos tardios, embora o mecanismo bioquímico exato ainda seja desconhecido. Como os eventos iniciais da infecção viral são mais fortemente afetados do que os eventos tardios, é provável que o principal mecanismo por trás do efeito antiviral dessa proteína seja o bloqueio de moléculas do hospedeiro que os vírus utilizam como âncoras para se fixarem na superfície das células-alvo, antes de invadí-las.

PORTAL BIOQMED. Os efeitos e capacidades antivirais demonstrados pela lactoferrina nas células infectadas pelos vírus Chikungunya e Zika foram semelhantes em ambos os arbovírus ou foram diferentes? Os ensaios com a lactoferrina bovina demonstraram alguma toxicidade nas células?

ANDRE GOMES & CARLOS DE CARVALHO. Apesar do efeito antiviral máximo da lactoferrina ter sido semelhante para os dois vírus, a quantidade da proteína necessária para inibir pela metade a infecção viral é menor para o vírus Chikungunya do que para o vírus Zika. Com relação aos seus efeitos sobre as células, nossos ensaios demonstraram que, em uma linhagem celular de macaco, a lactoferrina não resulta em citotoxicidade expressiva, retendo aproximadamente 75% da viabilidade celular quando incubada com as células por 4 dias, sob a concentração de maior efeito antiviral.

PORTAL BIOQMED. Vocês realizaram testes com diferentes tempos de adição da lactoferrina nas células infectadas pelos vírus. Houve diferenças significativas em culturas tratadas com a lactoferrina antes, durante ou após a incubação com os vírus? O que foi observado? A que se deve o fato da lactoferrina de leite bovino ser mais antiviral que a do leite humano?

ANDRE GOMES & CARLOS DE CARVALHO. Para ambos os vírus, a lactoferrina foi capaz de inibir expressivamente a infecção viral quando presente durante a incubação dos vírus com as células. Entretanto, apenas o vírus Chikungunya foi significativamente inibido quando essa proteína já estava presente antes da etapa de infecção experimental. Por outro lado, apenas o vírus Zika foi significativamente inibido quando essa proteína estava presente depois de tal etapa. Embora nosso estudo não tenha comparado se o efeito antiviral da lactoferrina bovina contra esses arbovírus é maior que o da lactoferrina humana, estudos prévios mostram que -- para outros vírus -- isso é verdade. As razões para tal fato permanecem ainda obscuras, mas é possível que a diferença de 30% na sequência de aminoácidos das versões bovina e humana dessa proteína, resultem em pequenas diferenças estruturais que afetam sua capacidade de interação com as moléculas de adesão viral na superfície das células.

PORTAL BIOQMED. A ingestão dessa proteína através do leite de vaca pode contribuir para a prevenção da infecção por esses arbovírus? De que forma os resultados obtidos no estudo podem ser aplicados?

ANDRE GOMES & CARLOS DE CARVALHO. Não, infelizmente isso não é possível; e diversos fatores contribuem para esse fato. Em primeiro lugar, o processo de ultra-alta temperatura (UHT) ao qual o leite de vaca é tipicamente submetido para garantir sua estabilidade microbiológica resulta em desnaturação e, logo, em perda de função das moléculas da lactoferrina nele presente. Mesmo se o leite de vaca fosse consumido in natura, essas moléculas sofreriam degradação ao atravessarem o trato gastrointestinal, fragmentando-se em pequenos peptídeos. Embora estudos prévios mostrem que certos fragmentos peptídicos derivados da quebra da lactoferrina retêm alguma atividade antiviral, sua concentração final no plasma sanguíneo seria muito aquém daquela necessária para alcançar algum efeito contra esses arbovírus. A aplicação dos resultados obtidos no nosso estudo depende do desenvolvimento de uma estratégia que permita uma entrega da lactoferrina (ou de seus derivados peptídicos bioativos) ao plasma sanguíneo sob concentração e meia-vida suficientes para exercer seus efeitos nas células infectadas pelos vírus.

PORTAL BIOQMED. Os debates sobre vacinação ainda são pertinentes devido à insegurança que muitos admitem ter em relação aos efeitos adversos e a confiabilidade das vacinas. Há base científica que justifique e considere coerente muitas pessoas ainda hoje evitarem a vacinação por medo de comprometer a saúde? Ou isso é somente resultado de desinformação? Por último, pode haver coinfecção de ambos vírus em um indivíduo? Pelo mesmo mosquito?

ANDRE GOMES & CARLOS DE CARVALHO. A aversão à vacinação é, em grande parte, baseada na falta de compreensão do seu efeito protetor, fortemente agravada pela rápida disseminação de boatos na era atual das redes sociais. Embora algumas vacinas de fato apresentem um ínfimo risco de causar efeitos colaterais severos, especialmente aquelas que se baseiam em uma forma atenuada do agente infeccioso contra o qual se deseja proteger, seus benefícios o compensam amplamente. Portanto, a adesão à recomendação vacinal é uma escolha sábia. Com relação à coinfecção viral, é possível sim que um indivíduo seja infectado simultaneamente pelos vírus Chikungunya e Zika, especialmente por esses patógenos atualmente se sobreporem não só com relação à área geográfica de circulação, mas também com relação ao vetor urbano. Entretanto, vale destacar que, como nem todo evento de infecção viral resulta no estabelecimento da doença associada (uma taxa considerável das infecções tem um curso subclínico), nem sempre a coinfecção resulta na manifestação de ambas as doenças. No que diz respeito ao mosquito, é também possível que ele seja coinfectado por esses vírus, e a dupla transmissão viral durante o seu repasto sanguíneo em humanos vai depender da presença simultânea de ambas as espécies virais na glândula salivar desse inseto.

Créditos da imagem: Francisco Prosdocimi, Larissa Haerolde e Freepik!

Recomendamos fortemente a leitura do artigo  "Bovine Lactoferrin Activity Against Chikungunya and Zika Viruses” no site do periódico através do endereço eletrônico: http://www.biorxiv.org/content/early/2016/08/25/071571

Formato para citação:

* Carvalho CAM, Casseb SMM, Gonçalves RB, Silva EVP, Gomes AMO, Vasconcelos PFC. Bovine lactoferrin activity against Chikungunya and Zika viruses. J Gen Virol. 2017 Jul 12. doi: 10.1099/jgv.0.000849. [Epub ahead of print] PubMed PMID: 28699858.

Por Larissa Haerolde e Francisco Prosdocimi para o portal BIOQMED.