Investigação de alterações neurológicas na prole de ratas submetidas à infecção pelo vírus Zika durante o período gestacional

Abstract

O vírus Zika (ZIKV) é um vírus transmitido por artrópodes (arbovírus) pertencente à família flaviviridae e gênero flavivirus. Foram relatadas complicações neurológicas graves e o surgimento de um aumento dramático nas malformações congênitas associadas ao ZIKV no Brasil entre os anos de 2014 e 2015. No entanto, os impactos relacionados ao neurodesenvolvimento causados em decorrência da infecção gestacional pelo ZIKV ainda não estão completamente esclarecidos, reforçando fortemente o apelo à necessidade de desenvolver estudos que busquem identificar e caracterizar alterações resultantes da infecção pelo ZIKV durante a gestação. Neste sentido, este trabalho apresenta um modelo de infecção congênita pelo ZIKV em ratos Wistar imunocompetentes e um estudo de revisão da literatura sobre a síndrome congênita causada pelo ZIKV. No modelo experimental proposto, a infecção foi realizada no 9º dia embrionário (E9) utilizando 1x10⁶ unidade formadora de placa (do inglês: plaque-forming unit - PFU) mL⁻¹. A replicação viral ativa foi observada através do ensaio de placa realizado 24 horas após a infecção, identificando a presença do vírus no baço e cornos uterinos das fêmeas infectadas e nos fetos. Observamos deficiências nos marcos do neurodesenvolvimento em filhotes que sofreram infecção congênita por ZIKV. Ainda, no 22º dia pós-natal (DPN), foram detectadas alterações nas proteínas da barreira hematoencefálica no hipocampo com redução na quantidade das proteínas de β_catenina, ocludina e conexina-43. Além disso, foi identificado desequilíbrio redox com redução da atividade da enzima superóxido desmutase (SOD) no hipocampo e no córtex, redução no conteúdo de sulfidrila no hipocampo e redução dos níveis corticais de 2, 7 diclorofluoresceína diacetato (DCF), sem redução do número de neurônios nessas estruturas. Assim, mesmo sem o fenótipo semelhante à microcefalia nos filhotes, a infecção congênita pelo ZIKV causou atraso no desenvolvimento associada à danos na barreira hematoencefálica e distúrbios de estresse oxidativo nos animais. Ainda, o estudo de revisão desenvolvido contribuiu para a melhor compreensão da síndrome congênita causada pelo ZIKV. Desta forma, os dados aqui apresentados destacam o impacto múltiplo da infecção congênita pelo ZIKV no neurodesenvolvimento, o que reforça a continuidade dos estudos para entender o espectro desse comprometimento e a busca para fornecer subsídios visando o desenvolvimento de tratamentos para pacientes acometidos pela infecção congênita do ZIKV.

Zika virus (ZIKV) is an arthropod-borne virus (arbovirus) classified into family flaviviridae genus flavivirus. Severe neurological complications and the emergence of a dramatic increase in ZIKV-associated birth defects have been reported in Brazil. However, the impacts related to neurodevelopment caused as a result of gestational ZIKV infection are not yet fully understood, strongly reinforcing the call for the need to develop studies that seek to identify and characterize alterations resulting from ZIKV infection during pregnancy. In this sense, this work presents a model of ZIKV congenital infection in immunocompetent Wistar rats and a review on the ZIKV congenital syndrome. In the proposed animal model, the infection was performed on the 9th embryonic day (E9) using 1x10⁶ plaque-forming unit (PFU) mL⁻¹. Active viral replication was observed on the plaque assay performed 24 hours after infection, identifying the virus presence in the spleen and uterine horns of infected females and their fetuses. We observed neurodevelopmental milestones deficiencies in puppies that suffered ZIKV congenital infection. Furthermore, on the 22nd postnatal day, changes were detected in the blood-brain barrier proteins in the hippocampus with a reduction of β_catenin, occludin and connexin-43 proteins. In addition, an oxidative state imbalance was identified with superoxide dismutase (SOD) activity reduction in the hippocampus and cortex, a reduction in the hippocampal sulfhydryl content and a reduction in the cortical levels of 2, 7 dichlorofluorescein diacetate (DCF), without neuronal reduction in these structures. Thus, even without the microcephaly-like phenotype in the pups, congenital ZIKV infection caused developmental delay associated with blood-brain barrier damage and oxidative stress disorders in the animals. Furthermore, the review study presented contributes to a better understanding of the ZIKV congenital syndrome. Thus, data presented here highlight the multiple impact of congenital ZIKV infection on neurodevelopment, which reinforces the continuity of studies to understand the spectrum of this impairment and the quest to provide subsidies aimed at developing treatments for patients affected by congenital ZIKV infection.