22.8 C
Lisboa
Segunda-feira, Julho 4, 2022

A surpreendente anatomia da Omicron explica por que é extremamente contagiosa

Must read


A variante do coronavírus Omicron é provavelmente o vírus de propagação mais rápida da história da humanidade, segundo especialistas. Enquanto uma pessoa com o vírus do sarampo – um destaque entre os micróbios infecciosos – pode infectar outras 15 em 12 dias, o Omicron pula de pessoa para pessoa tão rapidamente que um único caso pode dar origem a seis casos após quatro dias, 36 casos após oito dias e 216 casos após 12 dias. Em meados de fevereiro, a Omicron infectará até 40 por cento da população dos EUAuma projeção estima, muito mais do que o 8 por cento que ficam doentes de gripe cada temporada.

Quando a variante Alpha foi descoberta em novembro de 2020, os cientistas sabiam pouco sobre como suas poucas mutações afetariam seu comportamento. Agora, com um ano de conhecimento e dados, os pesquisadores conseguiram vincular alguns dos 50 ou mais mutações aos mecanismos que a ajudaram a se espalhar de forma tão rápida e eficaz. Esse processo investigativo normalmente leva muito mais tempo, diz Sriram Subramaniam, bioquímico da Universidade da Colúmbia Britânica. “Mas estamos analisando essas variantes há um ano, então estávamos preparados”, acrescenta.

Omicron, incluindo sua nova subvariante BA.2, hospeda duas vezes mais mutações do que outras variantes preocupantes. Existem 13 mutações em sua proteína spike que são raramente visto entre outras variantes. Essas mudanças em sua anatomia lhe deram novas e surpreendentes habilidades. Se Delta é a variante de força bruta do Hulk, pense em Omicron como o Flash – mascarado e perverso rápido. Aqui, exploramos quatro maneiras pelas quais o vírus mudou fisicamente. Três dessas alterações ajudaram o vírus a escapar de nosso sistema imunológico e se tornar mais infeccioso, enquanto a quarta pode tê-lo levado a produzir doenças mais leves.

Ele vestiu um disfarce. Os cientistas estão chegando a um consenso sobre o que torna o Omicron tão transmissível, e a maioria das evidências aponta para um mecanismo único e potente: entre as variantes, o Omicron tem uma capacidade incomparável de se esconder do sistema imunológico.

O gráfico mostra a estrutura da proteína spike da variante Omicron e destaca as principais mutações que ajudam a evitar anticorpos.
Crédito: Falconieri Visuals

Durante a infecção, um aglomerado de aminoácidos em forma de punho no topo do pico de coronavírus chamado domínios de ligação ao receptor (RBDs) se agarra a uma proteína do lado de fora das células humanas: o receptor ACE2. Para evitar essa ligação malfadada, o sistema imunológico cria anticorpos – proteínas em forma de Y induzidas por infecção ou vacinação anterior – que reconhecem um RBD e se prendem a ele como velcro, atrapalhando o caminho para que o vírus não se ligue ao ACE2.

Nas variantes anteriores, um, dois ou talvez três aminoácidos em RBDs foram mutados, alterando cada RBD apenas o suficiente para impedir que alguns, mas não todos, os anticorpos o reconhecessem. Mas o Omicron abriga 15 mutações RBD, muitas em locais de ligação de anticorpos primários, formando um disfarce elaborado para evitar muito mais anticorpos. É como se o vírus vestisse um Missão Impossível–estilo máscara de látex para mudar seu rosto. “Existem tantas mutações e tantas novas”, diz Matthew McCallum, bioquímico da Universidade de Washington.

Em recente análise publicada na revista Ciência, McCallum, com seu chefe de laboratório David Veesler e seus colegas, mostrou uma consequência dessa dramática transformação: apenas um dos oito tratamentos com anticorpos para COVID usado em hospitais – que são baseados em anticorpos naturais – ainda se ligam a RBDs. Outra pesquisa mostrou mutações em RBDs e um segundo local chamado domínio N-terminal permite que o vírus evitar anticorpos adquiridos por vacinação ou infecção. Graças ao disfarce convincente de Omicron, a variante tem pouco para desacelerá-la e se espalha com velocidade extremamente rápida. As vacinas, no entanto, ainda evitam doenças graves, especialmente com doses de reforço.

Estabilizou. Quando a Omicron alterou drasticamente seu pico para se esconder do sistema imunológico, essas mudanças eliminaram alguns resíduos químicos que o pico precisava para se ligar ao ACE2. Mas outras mutações compensaram: RBDs formou novas pontes químicas ainda ligar efetivamente a proteína, de acordo com um estudo recente em Ciência. “Ele claramente perdeu alguns resíduos importantes para a ligação, mas os compensou com outras interações”, diz Subramaniam, principal autor do artigo.

O gráfico mostra como as mutações que formam pontes moleculares estabilizam a proteína spike, permitindo que o Omicron infecte mais células.
Crédito: Falconieri Visuals

A proteína spike também se tornou mais resistente. Em outras variantes, duas subunidades dentro do pico, S1 e S2, estão frouxamente conectadas. Isso permite que eles se separem rapidamente para que o pico possa se enterrar em uma célula humana quando o vírus encontrar uma. A desvantagem desse arranjo delicado, no entanto, é que muitos picos se dividem prematuramente, antes de se aproximarem de uma célula. Uma vez separados, os picos não podem mais ajudar o vírus a se prender.

Mutações em Omicron levaram a pontes moleculares finas que mantêm as subunidades juntas melhor, de acordo com recente estudos1 publicado no Revista de Virologia Médica e os outros lançados como preprints, ou estudos que ainda não foram formalmente revisados ​​por outros cientistas. “Esse vírus realmente se protegeu do desencadeamento prematuro”, diz Shan-Lu Liu, autor de um dos artigos e diretor do programa Vírus e Patógenos Emergentes da Universidade Estadual de Ohio. “Quando o vírus está no lugar certo na hora certa, ele pode ser acionado e entrar na célula, mas não antes disso.”

Ele escorregou na porta lateral. Nas variantes anteriores, houve uma constante: o vírus depende de uma proteína na superfície das células humanas chamada TMPRSS2 (pronuncia-se “temppress two”) para ajudá-lo a romper a membrana celular. Mas Omicron não está usando TMPRSS2. Ele está tomando uma rota totalmente diferente para dentro da célula. Em vez de arrombar a porta da frente, ela entra pela lateral.

O gráfico mostra como o Omicron entra em uma célula através de um endossomo sem as proteínas TMPRSS2 exigidas por variantes mais antigas.
Crédito: Falconieri Visuals

Enquanto outras variantes requerem as proteínas ACE2 e TMPRSS2 para injetar seu genoma em uma célula, o Omicron se liga apenas ao ACE2. Em seguida, é envolto em uma bolha oca chamada endossoma. A bolha flutua para dentro da célula, onde o vírus irrompe e começa uma aquisição.

Os cientistas especulam que a Omicron ganha duas vantagens possíveis dessa maneira. Primeiro, muitas células não têm TMPRSS2 em seu exterior, então se o vírus não precisar da proteína de superfície, ele terá um bufê mais amplo de células para infectar. “A hipótese atual é que deve haver talvez sete ou até 10 vezes mais células disponíveis para o vírus se ele passar por endossomos e não depender do TMPRSS2”, diz Wendy Barclay, virologista do Imperial College London, cuja equipe, entre outras, detectou a nova via de entradaque é descrito em uma pré-impressão.

Em segundo lugar, enquanto a variante Delta geralmente mergulha para infectar células pulmonares ricas em TMPRSS2, o Omicron se replica rapidamente no vias aéreas acima dos pulmões, o que provavelmente ajuda a se espalhar de pessoa para pessoa. “Podemos estar vendo uma mudança para as vias aéreas superiores, o que está promovendo a disseminação do vírus por meio de tosse, espirro e outros”, diz Joe Grove, virologista da Universidade de Glasgow e coautor de uma pré-impressão que também detectou a alteração de entrada.

Ele baixou suas defesas. Uma quarta mudança final na anatomia da Omicron não ajudou a tornar a variante mais infecciosa, ao contrário das três primeiras. Em vez disso, a alteração criou uma fraqueza surpreendente, tornando a variante mais vulnerável a uma parte de nossas defesas corporais conhecida como sistema imunológico inato.

Os cientistas examinaram as respostas de Omicron e Delta a pequenas proteínas chamadas interferons, que agem como sinalizadores de rodovias que alertam as células imunes inatas para invasores. A Delta era magistral em subjugar a resposta do interferon, mas a Omicron era terrível. Na verdade sinalização de interferon ativado.

Os pesquisadores ainda não sabem como essa mudança ocorreu. Pelo menos 11 das 26 proteínas do coronavírus interagem com o sistema interferon, e muitas delas sofrem mutações no Omicron. Mas mesmo sem conhecer o mecanismo exato, os cientistas podem ver indícios das consequências dessa mudança.

Como os pulmões são caracterizados por uma resposta de interferon mais pronunciada do que o trato respiratório superior, a vulnerabilidade da Omicron a essa resposta pode impedir que ela se espalhe para o órgão mais profundo. “Faz sentido biológico para o que vemos”, diz Martin Michaelis, biólogo da Universidade de Kent, na Inglaterra, que analisou como o Omicron interage com o interferon em um artigo publicado em Pesquisa Celular. “O Omicron parece ser menos capaz de penetrar no corpo e nos pulmões para causar doenças graves”.

Embora o impacto da Omicron em toda a nossa população não seja leve, incluindo um grande aumento nas hospitalizações e mortes e um número recorde de crianças hospitalizadas— a nova variante parece causar doença menos grave em alguns indivíduos infectados, bem como em modelos animais. No entanto, aqueles que não são vacinados ou têm outros fatores de risco ainda correm um risco muito maior de sintomas graves e morte.

Mecanismos adicionais por trás do comportamento incomum da variante provavelmente serão identificados nos próximos meses. “A imagem sempre evolui com o tempo”, diz Michaelis. E as variantes futuras, quando aparecerem, poderão ter ainda outras modificações. “Não estou confiante de que podemos descansar sobre os louros e dizer que tudo acabou”, diz Barclay. Com as infecções continuando a se espalhar e evoluir entre muitas populações ao redor do mundo, o vírus apresentará mais maneiras de transmitir – incluindo aquelas que os cientistas ainda nem pensaram.





Fonte original deste artigo

- Advertisement -spot_img

More articles

DEIXE UMA RESPOSTA

Please enter your comment!
Please enter your name here

- Advertisement -spot_img

Latest article