Um grupo de pesquisadores do CEPID BRAINN publicou, no último mês de janeiro (2024), o artigo “Microstructural brain abnormalities, fatigue, and cognitive dysfunction after mild COVID‑19“, na revista Scientific Reports. Em menos de um mês, o estudo já possui mais de 20 mil acessos via o website da revista – o que mostra que o interesse por pesquisas de ponta sobre os efeitos neurológicos da COVID-19 ainda está longe de terminar, um reflexo das muitas incertezas que ainda rondam a correlação COVID-cérebro.

O Scientific Reports é 5º periódico científico mais citado em todo o mundo (foram mais de 738 mil citações a artigos publicados no journal em 2022) e faz parte do grupo editorial da revista Nature.

O estudo avaliou o impacto cognitivo e cerebral da COVID-19 em pessoas que tiveram casos mais leves da doença. Esse enfoque é importantíssimo, já que foram realizados, ao longo dos últimos anos, diversos estudos com pessoas seriamente afetadas pela doença, porém poucos até o momento realizaram avaliações neuropsicológicas (com o apoio de imageamento cerebral) em pessoas que tiveram sintomas mais leves.

Será que, mesmo nos casos menos graves, a COVID gerou sequelas cognitivas significativas?

Após casos graves de COVID-19, sintomas como ansiedade, depressão e problemas de memória têm sido reportados com frequência – em alguns pacientes, eles chegam a durar mais de 02 anos

O trabalho analisou 97 indivíduos, com idade média de 41 anos, sem sintomas psiquiátricos nem histórico deles (como ansiedade e depressão), após uma infecção leve por COVID-19. Foram realizadas entrevistas, exames neurológicos e neuropsicológicos, além de exames de imageamento cerebral.

Desse grupo, 36% dos pacientes reportaram dificuldades de memória, 31% disseram sentir fadiga, 29% dores de cabeça e 20% dificuldade de concentração após os sintomas agudos. Por meio de testes adicionais, sintomas de fadiga foram identificados em 83% dos participantes, 35% mostraram sonolência excessiva, 21% apresentaram dificuldades na fluência verbal e em 16% pode ser observado déficit de memória.

Além desses indícios de comprometimento cognitivo, os pesquisadores identificaram sutis anormalidades na substância branca cerebral nos pacientes, via imageamento por ressonância magnética.

No artigo, além de apresentar os resultados acima, os pesquisadores discutem os potenciais mecanismos que poderiam explicar os efeitos do vírus SARS-CoV-2 no cérebro, correlacionam os achados a outras análises realizadas no mundo e comentam o futuro da pesquisa, que será seguida por um estudo longitudinal, com número maior de pessoas analisadas, e que fornecerá ainda mais detalhes sobre o impacto a longo prazo da COVID-19 no cérebro e na cognição.

O artigo pode ser livremente acessado no link: https://www.nature.com/articles/s41598-024-52005-7

Ficha do artigo

Título: Microstructural brain abnormalities, fatigue, and cognitive dysfunction after mild COVID-19

Autores: Lucas Scardua-Silva, Beatriz Amorim da Costa, Ítalo Karmann Aventurato, Rafael Batista Joao, Brunno Machado de Campos, Mariana Rabelo de Brito, José Flávio Bechelli, Leila Camila Santos Silva, Alan Ferreira dos Santos, Marina Koutsodontis Machado Alvim, Guilherme Vieira Nunes Ludwig, Cristiane Rocha, Thierry Kaue Alves Silva Souza, Maria Julia Mendes, Takeshi Waku, Vinicius de Oliveira Boldrini, Natália Silva Brunetti, Sophia Nora Baptista, Gabriel da Silva Schmitt, Jhulia Gabriela Duarte de Sousa, Tânia Aparecida Marchiori de Oliveira Cardoso, André Schwambach Vieira, Leonilda Maria Barbosa Santos, Alessandro dos Santos Farias, Mateus Henrique Nogueira, Fernando Cendes & Clarissa Lin Yasuda

Publicado em: Scientific Reports volume 14, Article number: 1758 (2024)

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-52005-7

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Julia Moióli, de Campinas | Agência FAPESP – Mesmo as infecções mais leves pelo SARS-CoV-2 são capazes de causar alterações estruturais e funcionais no cérebro que podem desencadear manifestações neuropsiquiátricas, como ansiedade, depressão, fadiga e sonolência, além de comprometer o bem-estar, a saúde e a capacidade de trabalhar. Essa é a conclusão de alguns estudos sobre a COVID-19 apresentados na nona edição do BRAINN Congress, organizado pelo Instituto de Pesquisa sobre Neurociências e Neurotecnologia (BRAINN), um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP sediado na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

“Antes da pandemia, o Brasil já era considerado um dos países mais ansiosos do mundo, com 9% da população relatando sintomas”, afirma Clarissa Yasuda, professora da Faculdade de Ciências Médicas da Unicamp e integrante do BRAINN. “Observamos agora que os níveis de ansiedade e depressão são maiores em pessoas que testaram positivo para a COVID.”

Um dos trabalhos apresentados no evento mostrou, com base em exames de ressonância magnética realizados três meses após a infecção, que pacientes com COVID longa apresentam atrofia da massa cinzenta e padrão generalizado de hiperconectividade cerebral.

Embora ainda se desconheçam a duração dessas alterações e seu significado do ponto de vista biológico, os resultados do trabalho, publicado em um suplemento especial da revista Neurology pela graduanda na FCM-Unicamp Beatriz Amorim da Costa e colaboradores, podem sugerir disfunção cognitiva – condição que, de acordo com a literatura científica, é consideravelmente afetada por sintomas de ansiedade e depressão.

“Fica o alerta para a dimensão das possíveis consequências da pandemia”, diz Yasuda, orientadora da pesquisa.

A atrofia na massa cinzenta aparece em análises de ressonância magnética dos cérebros de pacientes infectados com quatro cepas diferentes de SARS-CoV-2 (alfa, delta, gama e zeta), cada uma com suas peculiaridades, mostrou o pesquisador Lucas Scárdua Silva em outro artigo divulgado em Neurology. O trabalho, também orientado por Yasuda, mostrou áreas de atrofia de substância cinzenta comuns às diferentes cepas examinadas, que incluem o lobo frontal e o sistema límbico.

Já o pesquisador Ítalo Karmann Aventurato constatou piora na memória verbal dos pacientes com todas as cepas estudadas pelo grupo (alfa, delta, gama e zeta). Os resultados da pesquisa, orientada por Yasuda, foram divulgados no mesmo periódico, que é editado pela Academia Americana de Neurologia.

Os trabalhos receberam financiamento da FAPESP por meio de três projetos (22/11740-4, 22/11786-4 e 21/09230-5).

Impactos econômicos

O impacto da COVID longa na capacidade de trabalho foi o tema do estudo apresentado por Gabriel Monteiro Salvador, bolsista de iniciação científica da FAPESP. O estudante relacionou a persistência de sintomas neuropsiquiátricos, como sonolência excessiva, fadiga e sintomas de depressão e ansiedade, à capacidade de trabalho dos sobreviventes de COVID-19 e concluiu que ambas estavam diretamente relacionadas. Os dados foram divulgados no mesmo suplemento da Neurology.

Em uma primeira etapa, um grupo homogêneo de trabalhadores bancários, com características semelhantes de trabalho, rotina e nível educacional, respondeu a um questionário conhecido como Work Ability Index (WAI), que monitora a capacidade de trabalho, relatando, em sua maioria, problemas relacionados à memória e cognição. Depois de um acompanhamento por alguns meses, 62,5% dos participantes ainda apresentavam WAI reduzido.

“A perda econômica desses indivíduos é perceptível e aponta para a urgência de tratamentos específicos para reduzir tanto a sobrecarga individual quanto os prejuízos globais”, diz Salvador, que também foi orientado por Yasuda.

Quantificando a fadiga na prática

Um dos sintomas mais relatados por pacientes com COVID longa é a fadiga. O termo, porém, é comumente usado de forma genérica e não possui uma definição científica clara. Para quantificar esse sintoma, a equipe do Centro de Engenharia Biomédica (CEB) da Unicamp, liderada pelo pesquisador Leonardo Elias, professor da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC), criou um modelo de testes que mede contrações musculares e força e aplicou um conjunto de testes para avaliar a função neuromuscular e a fatigabilidade de um músculo da mão, além da destreza manual.

Os participantes do experimento, financiado pelo Ministério Público do Trabalho, foram submetidos a uma série de tarefas e, durante sua realização, as forças do movimento de abdução do dedo indicador e da contração do músculo primeiro interósseo dorsal foram medidas com sensores e a eletromiografia (exame que registra a atividade elétrica do músculo). Além disso, realizaram o teste conhecido como Nine Hole Peg Test, em que é analisado o tempo necessário para se encaixar nove pinos em nove buracos e depois retirá-los.

Embora o trabalho apresente limitações, como baixo número de participantes e possível influência de sintomas de ansiedade e depressão, mostrou que os pacientes com sintomas de fadiga decorrentes da COVID longa apresentam de fato habilidade motora reduzida, com diminuição na capacidade de sustentar a força e redução da frequência de ativação de unidades motoras em uma tarefa de reação. O tempo de reação, no entanto, foi preservado. No Nine Hole Peg Test os pacientes tiveram uma piora na execução com a mão dominante em comparação com participantes-controle.

“Entre as potenciais explicações para esses resultados estão o aumento da inibição intracortical [processo neurofisiológico em que a atividade de neurônios no córtex é reduzida], disfunção nas vias gabaérgicas [sistema que regula o processamento cognitivo e emocional], alterações nas funções executivas [habilidades cognitivas de controle de ações, emoções e pensamentos] e aumento da fadiga percebida”, acredita Elias.

A nona edição do BRAINN Congress ocorreu em abril e reuniu mais de uma centena de pesquisadores. Além de COVID-19, foram abordados temas como Alzheimer, epilepsia do lobo temporal e reserva cognitiva. Mais informações em: www.brainncongress.com/9th-brainn-congress-2023/.

As pesquisas orientadas por Yasuda também foram apresentadas em congresso promovido em abril pela Academia Americana de Neurologia, nos Estados Unidos. E foram divulgadas em suplemento especial da revista Neurology dedicado ao evento.

• O artigo Anxiety and depression are associated with limbic atrophy and severe disruption of brain functional connectivity after mild COVID-19 infection pode ser acessado em: https://n.neurology.org/content/100/17_Supplement_2/1998.
• Já o estudo The MRI analysis of 300 subjects revealed grey matter atrophy of the frontal lobe and limbic system in four SARS-CoV-2 strains está disponível em: https://n.neurology.org/content/100/17_Supplement_2/2787.
• A pesquisa Long-COVID-19 cognitive disfunction: strain-specific effects on 452 subjects pode ser encontrada em: https://n.neurology.org/content/100/17_Supplement_2/2204.
• E o artigo The analysis of 607 volunteers shows a reduction of workability in individuals with LONG-COVID syndrome associated with neuropsychiatric symptoms está publicado em: https://n.neurology.org/content/100/17_Supplement_2/2090.

Este texto foi originalmente publicado por Agência FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

28 de agosto de 2022  | por Roxana Tabakman, publicado no Portal Medscape

Uma descrição detalhada – e inédita – da atuação do SARS-CoV-2 no cérebro humano foi realizada por cientistas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e da Universidade de São Paulo (USP). Duas pesquisas brasileiras publicadas na mesma semana em revistas científicas de impacto descrevem o processo que pode explicar melhor o espectro de efeitos da infecção pelo novo coronavírus no sistema nervoso central (SNC).

De acordo com os dados, o SARS-CoV-2 atravessa a barreira hematoencefálica, chega ao cérebro e provoca disfunção ou morte neuronal através de uma série de processos que afetam células da glia, principalmente os astrócitos. Os estudos indicam que o vírus também faz com que as células infectadas consumam metabólitos importantes (p. ex., a glutamina) e secretem moléculas neurotóxicas, resultando no aumento da morte neuronal e contribuindo para a redução da espessura da camada cortical.

Sequestro de astrócitos

A pesquisa publicada no periódico Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dos Estados Unidos [1]mostrou que, mesmo os pacientes que tiveram covid-19 leve, apresentaram alterações neurológicas importantes, com redução na espessura da camada cortical.

No cérebro, o vírus infecta os astrócitos e os “sequestra”, tomando controle das principais vias metabólicas. Astrócitos são os principais reservatórios de energia do cérebro, estando envolvidos na absorção, síntese e distribuição de metabólitos cerebrais. Essas células têm um importante papel na resposta protetora ao comprometimento celular causado por processos infecciosos ou inflamatórios. As células infectadas pelo SARS-CoV-2, no entanto, reduzem os metabólitos usados para alimentar neurônios e a produção de neurotransmissores, sendo uma das alterações mais críticas a diminuição dos níveis de lactato. Além do seu papel no ciclo do carbono, o lactato é essencial como agente neuroprotetor, bem como um sinal-chave para regular o fluxo sanguíneo.

Os pesquisadores, liderados pelo professor da Unicamp, Dr. Daniel Martins de Souza, Ph.D., mostraram também que a porta de entrada do SARS-CoV-2 para os astrócitos não é o clássico receptor ACE, mas um outro, a neuropilina 1.

O estudo publicado no periódico Journal of Neurochemistry[2] foi coordenado pelo Dr. Jean Pierre Schatzmann Peron, Ph.D., pesquisador afiliado ao Laboratório de Interações Neuroimunes do Instituto de Ciências Biomédicas da USP e da Plataforma Científica Pasteur USP (SPPU). Esse trabalho corrobora os achados do estudo anterior, mas vai além. Entre as moléculas alteradas em consequência da infecção estão as relacionadas ao metabolismo de carbono (da via de glicólise e do ciclo de Krebs), mas também da glutamina, que convertida em glutamato é o neurotransmissor mais abundante e importante do SNC. A glutamina é essencial para o funcionamento de sinapses excitatórias, principalmente na formação de memória, como ocorre na região hipocampal. Os pesquisadores observaram que, assim como o vírus da imunodeficiência humana, o vírus da vaccínia e o citomegalovírus, o SARS-CoV-2 utiliza a glutamina como fonte de energia.

“Achamos que, para sintetizar as partículas virais, os astrócitos precisam de muita energia e, para isso, o vírus o altera, fazendo com que utilize a glutamina como fonte energética para sua replicação”, explicou Dr. Jean Pierre.

19 de agosto de 2022  | por Redação WebContent

Parece não haver limites para os ‘estragos’ que o vírus da COVID-19 causa no corpo humano. Perda de olfato, paladar, problemas respiratórios, problemas de pele – a lista de áreas e órgãos afetados pela doença é ampla. Mas dentre todos estes efeitos negativos da COVID, talvez os mais preocupantes sejam os neurológicos. Cerca de 30% das pessoas que tiveram a doença relatam algum problema desse tipo, que pode variar de cansaço extremo a dificuldades de concentração e de memória. Eles podem durar por meses após a cura da COVID, e parecem afetar tanto quem teve a forma severa quanto formas mais leves da doença.

Uma nova pesquisa de alto impacto, conduzida por pesquisadores brasileiros e que contou com a participação do CEPID BRAINN, pode trazer respostas aos mistérios da COVID-19 no cérebro.

QUAIS SÃO OS PRINCIPAIS EFEITOS DE LONGA DURAÇÃO DA COVID NO CORPO?

Normalmente, pessoas infectadas pela COVID-19 melhoram em menos de 04 semanas. Em alguns casos, porém, os sintomas da doença podem persistir por vários meses, e até mesmo sumir e ressurgir meses depois – trata-se da chamada ‘COVID longa’, fenômeno ainda sendo estudado e compreendido por médicos e pesquisadores. Os sintomas neurológicos são alguns dos mais frequentes nestes casos.

Dentre os principais sintomas associados à COVID longa estão:

• Cansaço mental e fadiga corporal
• Dificuldade de concentração
• Ansiedade e sinais de depressão
• Problemas para dormir
• Alterações na percepção de aroma ou sabor
• Febre
• Dores no peito, palpitações e/ou dificuldade para respirar
• Diarreia, dores estomacais
• Dores nas articulações e músculos,
• Problemas de pele
• Alterações no ciclo menstrual

ESTUDO DESCREVE AÇÃO DO SARS-COV-2- NOS ASTRÓCITOS – E COMO ISSO PODE IMPACTAR A SAÚDE DOS INFECTADOS

O novo estudo identificou a presença do vírus da COVID-19 (chamado de SARS-CoV-2) em células cerebrais conhecidas como astrócitos. Os astrócitos são parte essencial da estrutura do cérebro, auxiliando em diversas funções como regulação do fluxo sanguíneo, manutenção da barreira hematoencefálica e distribuição de nutrientes ao tecido nervoso. A função mais conhecida dos astrócitos é a de serem “células de suporte” aos neurônios, fornecendo energia para que eles funcionem corretamente. É justamente neste ponto que os efeitos do SARS-CoV-2 parecem ser mais impactantes.

Os pesquisadores descrevem, no estudo, uma potencial maneira como o vírus da COVID acaba por prejudicar as funções cerebrais. O trabalho indica que os astrócitos podem ser as principais “vítimas” do vírus no sistema nervoso. Uma vez infectados pelo SARS-CoV-2, os astrócitos apresentam alterações importantes em seu funcionamento, como mudanças no metabolismo energético, em proteínas e metabólitos essenciais ao suporte de neurônios e na síntese de neurotransmissores.

O trabalho indica que os astrócitos podem ser as principais “vítimas” do vírus da COVID-19 no sistema nervoso

Tais modificações no funcionamento dos astrócitos, descritas pela primeira vez no artigo, impactam negativamente os neurônios a eles associados. A pesquisa indica que os astrócitos infectados produzem menos substâncias que permitem a viabilidade dos neurônios; sem elas, as chances dos neurônios morrerem ou não funcionarem corretamente aumentam. Astrócitos infectados até mesmo secretam moléculas ainda não identificadas que induzem a morte neuronal.

Tais consequências, de altíssima relevância, podem explicar os efeitos do novo coronavírus no cérebro das pessoas afetadas pela doença, assim como lançar luz sobre as causas da COVID longa. Potencialmente, os resultados do estudo podem orientar novas pesquisas médicas sobre como diminuir ou reverter os efeitos neurológicos da COVID.

O trabalho, pioneiro ao explicar uma maneira como o vírus da COVID-19 pode atacar o sistema nervoso central humano, está rapidamente ganhando notoriedade nacional e internacional. Desde sua publicação online esta semana, já foi baixado mais de 10 mil vezes e divulgado em veículos de comunicação científica do Brasil, Estados Unidos, Espanha, Suíça, Alemanha e Rússia. Encontre abaixo o link para o artigo, que está disponível integralmente e sem restrições de acesso, no website da PNAS.

PARA SABER MAIS

• Título: Morphological, cellular, and molecular basis of brain infection in COVID-19 patients.
• Autores: Fernanda Crunfli , Victor C. Carregari, Flavio P. Veras, Daniel Martins-de-Souza et al.
• Publicação: Proceedings of the National Academy of Sciences Vol. 119 | No. 35, August 30, 2022.
• Link: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2200960119

15 de outubro de 2020  | por Agência FAPESP

Karina Toledo | Agência FAPESP – Estudo brasileiro divulgado ontem (13/10) na plataforma medRxiv comprova que o vírus SARS-CoV-2 é capaz de infectar células do tecido cerebral, tendo como principal alvo os astrócitos. Os resultados revelam ainda que mesmo os indivíduos que tiveram a forma leve da COVID-19 podem apresentar alterações significativas na estrutura do córtex – região do cérebro mais rica em neurônios e responsável por funções complexas como memória, atenção, consciência e linguagem.

A investigação foi conduzida por diversos grupos da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e da Universidade de São Paulo (USP) – todos financiados pela FAPESP. Também colaboraram pesquisadores do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio), do Instituto D’Or de Pesquisa e Ensino (IDOR) e da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

“Dois trabalhos anteriores haviam detectado a presença do novo coronavírus no cérebro, mas não se sabia ao certo se ele estava no sangue, nas células endoteliais [que recobrem os vasos sanguíneos] ou dentro das células nervosas. Nós mostramos pela primeira vez que ele de fato infecta e se replica nos astrócitos e que isso pode diminuir a viabilidade dos neurônios”, conta à Agência FAPESP Daniel Martins-de-Souza, professor do Instituto de Biologia (IB) da Unicamp, pesquisador do IDOR e um dos coordenadores da investigação.

Os astrócitos são as células mais abundantes do sistema nervoso central e desempenham funções variadas: oferecem sustentação e nutrientes para os neurônios; regulam a concentração de neurotransmissores e de outras substâncias com potencial de interferir no funcionamento neuronal, como o potássio; integram a barreira hematoencefálica, ajudando a proteger o cérebro contra patógenos e toxinas; e ajudam a manter a homeostase cerebral.

A infecção desse tipo celular foi confirmada por meio de experimentos feitos com tecido cerebral de 26 pacientes que morreram de COVID-19. As amostras foram coletadas durante procedimentos de autópsia minimamente invasiva conduzidos pelo patologista Alexandre Fabro, professor da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP-USP). As análises foram coordenadas por Thiago Cunha, professor da FMRP-USP e integrante do Centro de Pesquisa em Doenças Inflamatórias (CRID).

Os pesquisadores adotaram uma técnica conhecida como imuno-histoquímica, que consiste em usar anticorpos para marcar antígenos virais ou componentes do tecido analisado, como explica Martins-de-Souza. “Por exemplo, podemos colocar na amostra um anticorpo que ao se ligar no astrócito faz a célula adquirir a coloração vermelha; outro que ao se ligar na proteína de espícula do SARS-CoV-2 marca a molécula de verde; e, por último, um anticorpo para marcar de roxo o RNA viral de fita dupla, que só aparece durante o processo de replicação do microrganismo. Quando todas as imagens feitas durante o experimento foram colocadas em sobreposição, notamos que as três cores aparecem simultaneamente apenas dentro dos astrócitos.”

De acordo com Cunha, a presença do vírus foi confirmada nas 26 amostras estudadas. Em cinco delas também foram encontradas alterações que sugeriam um possível prejuízo ao sistema nervoso central.

“Observamos nesses cinco casos sinais de necrose e de inflamação, como edema [inchaço causado por acúmulo de líquido], lesões neuronais e infiltrados de células inflamatórias. Mas só tivemos acesso a uma pequena parte do cérebro dos pacientes, então, é possível que sinais semelhantes também estivessem presentes nos outros 21 casos estudados, mas em regiões diferentes do tecido”, diz Cunha.

Sintomas persistentes

Em outro braço da pesquisa, conduzido na Faculdade de Ciências Médicas (FCM) da Unicamp, exames de ressonância magnética foram feitos em 81 voluntários que contraíram a forma leve da COVID-19 e se recuperaram. Em média, as avaliações presenciais ocorreram 60 dias após a data do teste diagnóstico e um terço dos participantes ainda apresentava sintomas neurológicos ou neuropsiquiátricos. As principais queixas foram dor de cabeça (40%), fadiga (40%), alteração de memória (30%), ansiedade (28%), perda de olfato (28%), depressão (20%), sonolência diurna (25%), perda de paladar (16%) e de libido (14%).

“Divulgamos um link para que interessados em participar da pesquisa pudessem se inscrever e, para nossa surpresa, em poucos dias já tínhamos mais de 200 voluntários, muitos deles polissintomáticos e com queixas bem variadas. Além do exame de neuroimagem, eles estão sendo avaliados por meio de exame neurológico e testes padronizados para mensurar o desempenho em funções cognitivas, como memória, atenção e flexibilidade de raciocínio. No artigo apresentamos os primeiros resultados”, conta a professora Clarissa Yasuda, integrante do Instituto de Pesquisa sobre Neurociências e Neurotecnologia (BRAINN).

Foram incluídas na pesquisa somente pessoas que tiveram o diagnóstico de COVID-19 confirmado por RT-PCR e que não precisaram ser hospitalizadas. As avaliações foram feitas após o término da fase aguda e os resultados foram comparados com dados de 145 indivíduos saudáveis e não infectados.

Pela análise dos exames de ressonância magnética foi possível perceber que algumas regiões do córtex dos voluntários tinham espessura menor do que a média observada nos controles, enquanto outras apresentavam aumento de tamanho – o que, segundo os autores, poderia indicar algum grau de edema.

“Observamos atrofia em áreas relacionadas, por exemplo, com a ansiedade – um dos sintomas mais frequentes no grupo estudado. Considerando que a prevalência média de transtornos de ansiedade na população brasileira é de 9%, os 28% que encontramos é um número elevado e alarmante. Não esperávamos esses resultados em pacientes que tiveram doença leve”, afirma Yasuda.

Nos testes neuropsicológicos – feitos para avaliar as funções cognitivas – os voluntários do estudo também se saíram pior do que a média dos indivíduos brasileiros em algumas tarefas. Os resultados foram ajustados de acordo com a idade, o sexo e a escolaridade de cada participante. Também foi considerado o grau de fadiga relatado pelo participante aos pesquisadores.

“A pergunta que fica agora é: serão esses sintomas passageiros ou permanentes? Para descobrir pretendemos continuar acompanhando esses voluntários por algum tempo”, conta a pesquisadora.

Metabolismo energético afetado

No Laboratório de Neuroproteômica do IB-Unicamp, coordenado por Martins-de-Souza, foram realizados diversos experimentos com tecido cerebral de pessoas que morreram de COVID-19 e com culturas de astrócitos in vitro para descobrir, do ponto de vista bioquímico, como a infecção pelo SARS-CoV-2 afeta as células do sistema nervoso.

As amostras de necrópsia foram obtidas por meio de colaboração com o grupo do professor da Faculdade de Medicina da USP Paulo Saldiva. Todo o conjunto de proteínas (proteoma) presente no tecido foi mapeado por espectrometria de massas – técnica que permite discriminar substâncias em amostras biológicas de acordo com a massa molecular.

“Ao comparar com resultados de indivíduos não infectados, percebemos que diversas proteínas que estavam com a expressão alterada são abundantes em astrócitos, o que valida os achados obtidos por imuno-histoquímica”, diz Martins-de-Souza. “Nessas células, observamos alterações em diversas vias bioquímicas, principalmente naquelas relacionadas ao metabolismo energético”, conta o pesquisador.

O passo seguinte foi repetir a análise proteômica em uma cultura de astrócitos infectada em laboratório. As células foram obtidas a partir de células-tronco pluripotentes induzidas (IPS, na sigla em inglês), método que consiste em reprogramar células adultas (provenientes da pele ou de outro tecido de fácil acesso) para fazê-las assumir estágio de pluripotência semelhante ao de células-tronco embrionárias. Esta primeira parte foi realizada no laboratório do professor da UFRJ Stevens Rehen, no IDOR. Em seguida, o time de Martins-de-Souza induziu, por meio de estímulos químicos, as células IPS a se diferenciarem em células-tronco neurais e depois em astrócitos.

“Os resultados foram parecidos com os da análise feita no tecido obtido por necrópsia, ou seja, indicaram disfunção no metabolismo energético. Fizemos então uma análise metabolômica [do conjunto de metabólitos produzidos pelos astrócitos em cultura], que indicou alteração no metabolismo de glicose. Por algum motivo, o astrócito infectado passa a consumir mais glicose do que o normal e, apesar disso, os níveis de piruvato e de lactato – os dois principais substratos energéticos – estão bastante diminuídos na célula”, conta.

Como explica o pesquisador, lactato é um dos subprodutos do metabolismo da glicose e o astrócito exporta esse metabólito para o neurônio, que o utiliza como fonte de energia. As análises in vitro mostraram que a quantidade de lactato no meio de cultivo das células estava normal, embora estivesse reduzida em seu interior. “Aparentemente o astrócito se esforça para manter o fornecimento do substrato energético para o neurônio em detrimento de seu próprio funcionamento”, comenta Martins-de-Souza.

Como resultado desse processo, as mitocôndrias dos astrócitos – organelas responsáveis pela produção de energia – passaram a funcionar de forma alterada, o que pode influenciar os níveis cerebrais de neurotransmissores como o glutamato (que excita os neurônios e está relacionado com a memória e o aprendizado) e o ácido gama-aminobutírico (GABA, capaz de inibir o disparo neuronal excessivo e promover sensação de calma e relaxamento).

“Em outro experimento, tentamos cultivar neurônios nesse meio em que antes estavam sendo cultivados os astrócitos infectados e observamos que as células morrem mais do que o esperado. Ou seja, esse meio de cultivo ‘condicionado pelos astrócitos infectados’ diminuiu a viabilidade dos neurônios”, conta Martins-de-Souza.

Segundo o pesquisador, os achados descritos no artigo – ainda em processo de revisão por pares – vão ao encontro de diversos trabalhos já publicados, que apontaram possíveis manifestações neurológicas e neuropsiquiátricas da COVID-19, mas dá um passo além.

“Havia ainda uma grande dúvida: a disfunção cerebral seria decorrente da inflamação sistêmica ou o vírus estaria prejudicando diretamente o funcionamento das células nervosas ao infectá-las? Nossos resultados indicam que o SARS-CoV-2 pode de fato entrar nas células cerebrais e afetar seu funcionamento”, diz.

Na avaliação de Cunha, a próxima pergunta a ser respondida é como o vírus chega ao sistema nervoso central e qual é o mecanismo usado para entrar nos astrócitos – o que pode dar pistas para possíveis intervenções capazes de barrar a infecção.

“Também pretendemos fazer experimentos com camundongos geneticamente modificados para expressar a ACE2 humana [principal proteína usada pelo vírus para infectar as células]. A ideia é confirmar nesses animais se há uma relação de causa e efeito, ou seja, se a infecção por si só é capaz de induzir as alterações que observamos nos cérebros dos pacientes”, adianta Cunha.

Marcelo Mori, professor do IB-Unicamp e integrante do Centro de Pesquisa em Obesidade e Comorbidades (OCRC), destaca que a pesquisa só foi possível graças à colaboração de pesquisadores com formações e expertises variadas e complementares. “Este é um exemplo de que para fazer ciência de qualidade e competitiva é preciso aliar esforços interdisciplinares. É difícil competir internacionalmente se ficarmos apenas dentro do nosso laboratório, limitados às técnicas que conhecemos e aos equipamentos que temos acesso”, afirma.

Ao todo, o artigo tem 74 autores. Os experimentos foram conduzidos por quatro pós-doutorandos: Fernanda Crunfli, Flávio P. Veras, Victor C. Carregari e Pedro H. Vendramini.

Tanto o OCRC quanto o CRID e o BRAINN são Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP. O apoio da Fundação também se deu por meio de outros sete projetos: 20/04746-0, 17/25588-1, 19/00098-7, 20/04919-2, 20/05601-6, 20/04860-8 e 19/11457-8.

O artigo SARS-CoV-2 infects brain astrocytes of COVID-19 patients and impairs neuronal viability pode ser lido em www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.10.09.20207464v1.