Cientistas descobrem como o vírus H5N1 da gripe aviária se esconde em vacas leiteiras
Quando a gripe aviária H5N1 começou a infectar gado leiteiro nos Estados Unidos no início de 2024, veterinários enfrentaram dificuldades para identificar a causa. O vírus se mostrava difícil de reconhecer, pois apresentava um comportamento bastante distinto em vacas em comparação a outros mamíferos. Em vez de afetar principalmente os pulmões, a H5N1 causou infecções severas nas glândulas mamárias, ao mesmo tempo em que deixava o sistema respiratório praticamente ileso.
Agora, pesquisadores da Escola de Saúde Pública da Universidade de Pittsburgh descobriram a razão biológica por trás desse padrão incomum. Os resultados, publicados na revista Science Advances, fornecem a primeira explicação detalhada de por que a gripe aviária adotou uma forma tão inesperada em bovinos. O trabalho também poderá ajudar os cientistas a prever como a H5N1 poderia se comportar se se espalhasse para novas espécies animais no futuro.
A Aparição Inusitada da Gripe Aviária em Rebanhos Leiteiros
A epidemia surgiu inicialmente em gado leiteiro na região do Panhandle do Texas, onde os animais desenvolveram casos graves de mastite necrosante, uma doença inflamatória dolorosa que danifica os tecidos nas glândulas mamárias.
“A mastite é uma doença clássica em animais que produzem leite, e os veterinários estavam diligentemente investigando todas as causas habituais, como patógenos bacterianos,” disse o autor principal Suresh Kuchipudi, Ph.D., chefe de Doenças Infecciosas e Microbiologia na Saúde Pública da Pitt. “Quando o verdadeiro culpado se revelou como a gripe aviária, todos no campo ficaram completamente surpresos. Nem sequer imaginávamos que os bovinos poderiam ser hospedeiros da H5N1.”
Antes da identificação do vírus, ele se espalhou de rebanho para rebanho, infectando gado e contaminando seu ambiente.
“Se uma vaca está infectada, ela libera uma quantidade significativa de vírus no leite,” explicou Kuchipudi. “Isso levantou preocupações sobre o risco ocupacional para os trabalhadores rurais. Além disso, há o hábito de alimentar animais de estimação, como gatos, com leite cru, e houve casos de gatos morrendo, o que já estudamos anteriormente.”
Kuchipudi enfatizou que a pasteurização destrói efetivamente o vírus, ressaltando a importância de evitar o consumo de leite cru.
Buscando a Explicação Biológica
Ao longo de sua carreira, Kuchipudi estudou vírus da influenza, focando em como a biologia dos receptores influencia quais espécies e tecidos podem ser infectados. Os vírus da influenza se ligam a receptores específicos nas células de forma semelhante a uma chave e uma fechadura. Esses receptores pertencem a um grupo de moléculas à base de açúcar conhecidas como glicosaminoglicanos.
Estudos anteriores de outros grupos de pesquisa sugeriram que os receptores glicosilados relacionados à gripe estavam presentes nos narizes, traqueias e pulmões dos bovinos. No entanto, as vacas infectadas com H5N1 não apresentavam a doença respiratória que os pesquisadores esperavam.
Essa discrepância sugeriu que uma explicação mais detalhada era necessária.
“A biologia dos glicosaminoglicanos é muito complexa,” disse Kuchipudi. “Percebemos que, para entender o que estava realmente acontecendo, precisaríamos usar tecnologias mais inovadoras e mapear a arquitetura detalhada que permite que o vírus se ligue às células.”
Para isso, Kuchipudi se associou à pesquisadora Lauren E. Pepi, Ph.D., da Harvard Medical School, cuja especialização é em glicosômica, o estudo abrangente das estruturas de glicosaminoglicanos.
Por Que a H5N1 Alvo as Udders de Vacas
A equipe de pesquisa combinou várias técnicas, incluindo experimentos de ligação, métodos de coloração e imagens de ultra-alta resolução, para examinar como a H5N1 interage com diferentes tecidos.
A análise mostrou que nem todos os receptores glicosilados funcionam da mesma forma quando se trata de infecção pela gripe aviária. O vírus pôde se ligar apenas a um subtipo específico conhecido como receptores de ácido siálico N-ligado.
Esses receptores foram encontrados ao longo do tecido da glândula mamária das vacas, mas estavam quase ausentes nos tecidos das vias aéreas. Segundo Kuchipudi, isso fez das glândulas mamárias um “perfeito terreno de reprodução para o vírus.”
A descoberta ajuda a explicar por que a H5N1 causou mastite severa em vez de doença respiratória em bovinos leiteiros.
Prevendo o Próximo Passo da Gripe Aviária
Os pesquisadores acreditam que suas descobertas podem fazer mais do que explicar o surto entre os bovinos. A mesma abordagem pode ajudar os cientistas a identificar quais animais e tecidos são vulneráveis à H5N1 antes que futuros surto aconteçam.
“Podemos fazer triagens preventivas de diferentes espécies e diferentes tecidos dentro delas para verificar a suscetibilidade,” disse Kuchipudi. “Por exemplo, elas apresentariam sintomas respiratórios? Apenas mastite, como nas vacas? Ou mostrariam doenças neurológicas, como nossa equipe já demonstrou em gatos? As lições aprendidas poderiam potencialmente ajudar a evitar sermos surpreendidos novamente.”
Outros autores do estudo incluem Surabhi Srinivas, M.S., Shubhada K. Chothe, Ph.D., Santhamani Ramasamy, Ph.D., Sougat Misra, Ph.D., Noel Chandan Nallipogu, M.D., MPH, e Lindsey LaBella, todos da Pitt; Yin-Ting Yeh, Ph.D., da Universidade Estadual da Pensilvânia; May Wang, B.S., 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).
