Os pesquisadores estudam os efeitos sistêmicos da doença – ScienceDaily

“Este modelo de rato é uma ferramenta realmente poderosa para estudar a SARS-CoV-2 em um sistema vivo”, disse o Dr. Arjun Deb, co-autor principal de um artigo sobre o estudo e membro do Eli e Edythe Broad Center for Regenerative Medicine. e pesquisa com células-tronco na UCLA. “Entender como esse vírus pode sequestrar nossas células pode levar a novas maneiras de prevenir ou tratar a falência de órgãos que podem acompanhar COVID-19 em humanos.”

Deb disse que o mesmo modelo também pode ajudar os pesquisadores a aprender mais sobre outros vírus semelhantes que podem surgir no futuro e pode ser útil para testar eventuais tratamentos.

O artigo, publicado na revista Perspectiva JCI, foi co-presidido por Vaithilingaraja Arumugaswami, professor associado de farmacologia molecular e médica na David Geffen School of Medicine da UCLA e membro do Center for Broad Stem Cell Research.

Os pesquisadores costumam estudar ratos para entender os fundamentos das doenças humanas, mas traduzir as condições de saúde humana em modelos animais pode ser complicado. O SARS-CoV-2, por exemplo, depende da proteína ACE2 para infectar humanos. Mas o vírus não reconhece a versão do ACE2 para camundongos, então camundongos saudáveis ​​expostos ao vírus SARS-CoV-2 não ficam doentes.

Em experimentos anteriores conduzidos por outras equipes de pesquisa ao redor do mundo, os ratos foram geneticamente modificados para terem a versão humana da ACE2 em seus pulmões e foram posteriormente infectados, pelo nariz, com o vírus SARS-CoV-2. Embora isso permita que o vírus infecte camundongos e cause pneumonia, os animais nesses experimentos não exibem uma gama tão ampla de outros sintomas quanto os humanos.

“Entre os pacientes com COVID-19, aqueles que envolveram órgãos além dos pulmões têm maior risco de ter um resultado ruim”, disse Deb, que também é cardiologista e professora de biologia celular molecular e de desenvolvimento. “Portanto, sentimos que era realmente importante entender como o vírus afeta esses outros órgãos.”

Pesquisas em humanos sugeriram que o SARS-CoV-2 pode circular pela corrente sanguínea para atingir vários órgãos. Portanto, no experimento da UCLA, os pesquisadores primeiro projetaram ratos para terem a versão humana de ACE2 no coração e em outros órgãos vitais. Em seguida, eles infectaram metade dos animais injetando SARS-CoV-2 em sua corrente sanguínea. Nos dias seguintes, os pesquisadores acompanharam a saúde geral dos animais e analisaram como os níveis de certos genes e proteínas em seus corpos mudavam.

Em sete dias, todos os camundongos COVID-19 pararam de comer e ficaram completamente inativos, perdendo, em média, cerca de 20% do peso corporal. Animais que foram projetados para transportar a proteína humana ACE2, mas não foram infectados com o vírus, por outro lado, não perderam uma quantidade significativa de peso.

Além disso, os animais infectados com COVID-19 tinham níveis alterados de células imunes, tecido cardíaco inchado e atrofia do baço – todos os sintomas que foram observados em pessoas criticamente doentes com COVID-19.

A equipe de Deb também analisou quais genes foram ativados e desativados nos camundongos infectados com SARS-CoV-2 e descobriu outros sinais da doença. Processos moleculares comuns que ajudam as células a gerar energia, por meio de mecanismos conhecidos como ciclo do ácido tricarboxílico, ou ciclo do TCA, e cadeia de transporte de elétrons, foram interrompidos no coração, rins, baço e pulmões .

“Se um vírus interromper as vias de geração de energia em vários órgãos do corpo, isso vai realmente causar estragos”, disse Deb.

Finalmente, o estudo também revelou que algumas alterações foram duradouras em todos os órgãos de camundongos com COVID-19. Além de alterar temporariamente quais genes eram ativados e desativados em algumas células, o vírus fazia alterações epigenéticas – alterações químicas na estrutura do DNA que causam efeitos mais duradouros. Deb disse que isso poderia explicar por que, em algumas pessoas com COVID-19, os sintomas persistem por semanas ou meses após seus corpos terem espalhado o vírus.

Embora as descobertas não tenham implicações imediatas para o tratamento de COVID-19, Deb disse que o modelo do rato será útil para estudos em andamento de como o vírus infecta órgãos vitais além dos pulmões e para testes de novos medicamentos para tratar a doença.

A pesquisa foi apoiada pelos Institutos Nacionais de Saúde, pelo Instituto de Medicina Regenerativa da Califórnia e por dois prêmios de pesquisa COVID-19 da Escola de Medicina David Geffen-Broad Stem Cell Research Center da UCLA.