7-3 Application numérique et mathématique

Todos os vírus passam pelos mesmos passos gerais para realizarem a sua replicação: os vírus devem acoplar-se a uma célula hospedeira suscetível, entrar na célula, desenrolar a partícula viral, replicar o seu material genético, expressar as proteínas associadas, montar novas partículas virais e sair da célula infetada (Maclachlan et al., 2017a).

O vírus Usutu, como já referido, é um Flavivírus, por isso, aqui irá ser explicado o mecanismo geral da patogenia deste género de vírus (International Comitte on Viral Taxonomy, 2016).

A entrada dos Flavivírus na célula do hospedeiro envolve a ligação da glicoproteína E (principal proteína de superfície do vírus, a proteína envelope) do vírus a um recetor celular de superfície do hospedeiro (Maclachlan et al., 2017b; Smit et al., 2011). Aparentemente estes vírus têm a capacidade de utilizar diversos recetores específicos de diferentes tipos de células e de diferentes espécies de hospedeiros. Os vírus entram na célula por endocitose mediada por recetores e a replicação ocorre no citoplasma. A replicação viral envolve a síntese de RNA com transcrição reversa complementar que vai servir de modelo para o RNA viral. O único

31 mRNA (RNA mensageiro do inglês ‘messenger RNA’) viral é o resultante da translação do RNA genómico que vai dar origem a uma poliproteína que vai ser quebrada e processada para formar as proteínas estruturais e não estruturais do vírus. A montagem dos viriões ocorre nas membranas do retículo endoplasmático e membrana plasmática das células, são transportados em vesículas citoplasmáticas através da via secretória e libertados por exocitose ou pela lise celular (Maclachlan et al., 2017b).

3.3.1. Patogenia do Vírus da Febre do Nilo Ocidental

O mecanismo da patogenia do USUV é largamente desconhecido (Scagnolari et al., 2013), provavelmente pela descoberta recente do seu poder patogénico e reduzido número de casos humanos de doença. Sendo assim, o autor da presente dissertação apresentará o processo de patogenia do vírus da Febre do Nilo Ocidental que é melhor conhecido, visto este vírus ter uma ecologia (Vazquez et al., 2011) e uma glicoproteína E muito semelhante ao USUV (Birgit Nikolay et al., 2014).

Ao penetrar a pele e ao alimentar-se do hospedeiro, os mosquitos vetores inoculam doses elevadas de WNV extravascularmente e doses baixas intravascularmente. A saliva do mosquito mantém a inflamação local controlada (Saxena et al., 2017). A replicação inicial do vírus ocorre na epiderme local, em queratinócitos e células de Langerhans. Os queratinócitos induzem uma resposta inata de citocinas, que promovem a migração de células de Langerhans a partir da epiderme e acumulação nos linfonodos de drenagem local (Chambers e Diamond, 2003; Saxena et al., 2017; Winkelmann et al., 2016). Nos linfonodos, em 24 a 48 horas da infeção, ocorre amplificação do vírus antes deste se disseminar para os rins, baço e outros órgãos viscerais (Chambers e Diamond, 2003; Saxena et al., 2017). O vírus é detetado no soro entre 24 horas e 48 horas da infeção (Chambers e Diamond, 2003). A replicação viral atinge o zénite aproximadamente no dia 4, no sangue e no baço (Saxena et al., 2017).

Existem vários fatores virais e do hospedeiro (idade e competência imunológica) que implicam a entrada do WNV no cérebro. O mecanismo de neuroinvasão não está definido de forma clara, mas foram propostas várias vias: entrada através da barreira hematoencefálica interrompida, entrada pelas células do plexo epitelial coroide, entrada através da infeção de neurónios olfatórios e propagação através do bulbo olfativo, infiltração através de células imunitárias infetadas (Saxena et al., 2017). É possível detetar o vírus no Sistema Nervoso Central (SNC) a partir de 4 dias da infeção, podendo ser detetado simultaneamente em diversos locais do cérebro, tal como na espinal medula superior e inferior; o que sugere que a rota de disseminação é a hematológica e/ ou uma rápida disseminação dentro do SNC. Depois do estabelecimento da doença no SNC, desenvolve-se rapidamente uma encefalite fatal, entre os dias 9 e 10 pós infeção. As imunoglobulinas (Ig) da classe M podem ser

32 detetadas ao dia 4 e as IgG (Imunoglobulinas G) podem ser detetadas a partir do dia 8 pós infeção (Chambers e Diamond, 2003).

3.3.2. Patogenia do Vírus Usutu

O mecanismo exato de patogenicidade do vírus Usutu, como já referido, é desconhecido, mas, provavelmente, este não será muito díspar do WNV, explicado atrás.

O requisito básico de qualquer efeito patogénico é a suscetibilidade do hospedeiro à infeção do vírus. Bakonyi et al. (2005) investigaram a suscetibilidade in vitro de várias culturas celulares e de ovos embrionados à infeção pelo USUV. No estudo foram testadas linhas celulares permanentes de humano, macaco verde, equino, suíno, coelho, bovino, canino, felino, hamster, tartaruga, e culturas celulares primárias de rim de cavalo, fibroblasto de embrião de galinha e de ganso. Todas as linhas celulares apresentaram multiplicação viral por imunohistoquímica, exceto as da cultura celular de fibroblasto de embrião de galinha, o que sugere a possibilidade das galinhas domésticas serem resistentes à infeção por USUV. Em diferentes culturas ou linhas celulares obteve-se um número de células infetadas diferente demonstrando que existe uma suscetibilidade ao USUV diferente entre espécies de animais e entre órgãos. A cultura celular de fibroblasto de embrião de ganso, macaco verde, e suíno desenvolveram efeitos citopáticos, o que indica que estas células são apropriadas para serem usadas em diagnóstico. Barr et al. (2016) realizaram um estudo semelhante onde mais uma vez se comprovou a enorme variedade de células onde o USUV é capaz de se replicar. Este estudo incluía células de espécies de aves e de mamíferos; inclusive algumas naturais do continente americano. Em adição, o USUV provocou efeitos citopáticos em 9 das 17 linhas celulares estudadas. Sucintamente, com estes dois estudos, fica comprovado que o vírus Usutu consegue infetar in vitro células de diversos órgãos de diferentes espécies de animais, incluindo o humano.

Um outro aspeto que se pode verificar nestes estudos in vitro é a diferente suscetibilidade de diferentes espécies e de diferentes órgãos. A baixa suscetibilidade à infeção da galinha foi testada e confirmada por Chvala et al. (2005) o que corrobora o estudo de Bakonyi et al. (2005); havendo ainda um outro estudo que conclui a baixa suscetibilidade do ganso doméstico (Anser anser) (Chvala et al., 2006).

Foi demonstrado que o USUV utiliza a via da autofagia das células para a sua replicação (Blázquez et al., 2013).

Tal como o WNV, o vírus Usutu é neuroinvasor (Bakonyi et al., 2007; Chvala et al., 2004; Weissenböck et al., 2004, 2002). Weissenböck et al. (2004) concluíram que, dada a distribuição das lesões no cérebro dos murganhos, a disseminação do USUV no Sistema Nervoso Central (SNC) se realiza por via hematológica.

33 A presença do vírus Usutu numa grande variedade de células: neurónios, várias células epiteliais e mesenquimatosas comprovam que o USUV não apresenta uma célula específica ou um tropismo tecidular ou orgânico específico (Chvala et al., 2004).

Através de inoculação intraperitoneal experimental de USUV em murganhos bebés, foi possível verificar a infeção do cérebro, cerebelo e espinal medula, provando a capacidade neuroinvasiva do vírus após inoculação periférica. Isto apenas ocorreu em murganhos com menos de uma semana de idade; a partir desta idade observou-se uma resistência à replicação e neuroinvasão do vírus (Weissenböck et al., 2004).

Através da necrópsia e análise das amostras recolhidas de animais infetados pelo USUV, foi demonstrado que este vírus consegue infetar células de vários órgãos: cérebro (Bakonyi et al., 2007; Becker et al., 2012; Chvala et al., 2007, 2004, Garigliany et al., 2017, 2014; Höfle et al., 2013; Steinmetz et al., 2011; Van Borm et al., 2017; Weissenböck et al., 2013, 2003, 2002), fígado (Becker et al., 2012; Chvala et al., 2004; Garigliany et al., 2017; Manarolla et al., 2010; Weissenböck et al., 2013), baço (Bakonyi et al., 2007; Chvala et al., 2007, 2004; Garigliany et al., 2017; Manarolla et al., 2010; Steinmetz et al., 2011), coração (Bakonyi et al., 2007; Becker et al., 2012; Chvala et al., 2007, 2004; Steinmetz et al., 2011; Weissenböck et al., 2003), rim (Chvala et al., 2004; Garigliany et al., 2017; Manarolla et al., 2010; Steinmetz et al., 2011; Weissenböck et al., 2013, 2002), pulmão (Bakonyi et al., 2007; Becker et al., 2012; Chvala et al., 2004; Manarolla et al., 2010), intestino (Bakonyi et al., 2007; Chvala et al., 2004), proventrículo (Chvala et al., 2004; Weissenböck et al., 2013), papo (Chvala et al., 2004; Manarolla et al., 2010; Weissenböck et al., 2013), pâncreas (Bakonyi et

al., 2007) e ovário (Manarolla et al., 2010).

Por fim, refere-se a importância que a imunidade adquirida aparenta ter na propagação da doença. Chvala et al. (2007) consideraram que uma diminuição da mortalidade de aves devido ao USUV em anos consecutivos na mesma área da Áustria se deveu ao estabelecimento de imunidade de bando.