Quando a gripe aviária H5N1 começou a infectar o gado leiteiro nos EUA no início de 2024, os veterinários tiveram dificuldade para encontrar a causa. O vírus era difícil de reconhecer porque se comportava de maneira muito diferente nas vacas e em outros mamíferos. Em vez de infectar principalmente os pulmões, o H5N1 causou infecções graves no úbere, deixando o sistema respiratório praticamente inalterado.
Agora, pesquisadores da Escola de Saúde Pública da Universidade de Pittsburgh descobriram a razão biológica para esse padrão incomum. Suas descobertas, publicadas em Conquistas da ciênciafornecem a primeira explicação detalhada de por que a gripe aviária assumiu uma forma tão inesperada no gado. O trabalho também poderá ajudar os cientistas a prever melhor como o H5N1 poderá se comportar caso se espalhe para novas espécies animais no futuro.
Ocorrência incomum de gripe aviária em rebanhos leiteiros
O surto ocorreu pela primeira vez em bovinos leiteiros no Texas, onde os animais desenvolveram casos graves de mastite necrosante, uma doença inflamatória dolorosa que danifica o tecido da glândula mamária.
“A mastite é uma doença clássica em animais leiteiros, e os veterinários procuraram obedientemente todos os suspeitos usuais para a fonte, como patógenos bacterianos”, disse o autor sênior Suresh Kuchipudi, Ph.D., presidente da Divisão de Doenças Infecciosas e Microbiologia da Pitt Public Health. “Quando se descobriu que a gripe aviária era a verdadeira culpada, todos no terreno foram apanhados desprevenidos. Nem sequer pensámos que o gado pudesse ser o hospedeiro do H5N1”.
Antes de o vírus ser identificado, ele se espalhava de rebanho em rebanho, infectando gado e infectando a área circundante.
“Quando uma vaca está infectada, ela secreta uma grande quantidade de vírus no leite”, disse Kuchipudi. “Isso levantou preocupações sobre o risco ocupacional para os trabalhadores agrícolas. Além disso, existe o hábito de alimentar animais domésticos com leite cru, como gatos, e houve casos gatos morremque estudamos anteriormente.”
Kuchipudi sublinhou que a pasteurização destrói eficazmente o vírus, sublinhando a importância de evitar o leite cru.
Em busca de uma explicação biológica
Ao longo de sua carreira, Kuchipudi estudou os vírus da gripe, concentrando-se em como a biologia dos receptores afeta quais espécies e tecidos podem ser infectados. Os vírus da gripe ligam-se a receptores específicos nas células de forma fechada. Esses receptores pertencem a um grupo de moléculas à base de açúcar conhecidas como glicanos.
Estudos anteriores realizados por outros grupos de pesquisa mostraram que os receptores de glicano associados à gripe estão presentes nos narizes, traquéias e pulmões dos bovinos. No entanto, as vacas infectadas com o H5N1 não desenvolveram a doença respiratória que os investigadores esperavam.
Esta discrepância sugere a necessidade de mais explicações.
“A biologia dos glicanos é muito complexa”, disse Kuchipudi. “Percebemos que para entender o que realmente estava acontecendo, precisaríamos usar tecnologias mais inovadoras e mapear a arquitetura detalhada que permite ao vírus se comunicar com as células”.
Para fazer isso, Kuchipudi está colaborando com Lauren E. Pepi, Ph.D., pesquisadora da Harvard Medical School, especializada em glicômica, o estudo abrangente das estruturas de glicanos.
Por que o H5N1 infecta o úbere da vaca
A equipe de pesquisa combinou vários métodos, incluindo experimentos de ligação, abordagens de coloração e imagens de altíssima resolução, para estudar como o H5N1 interage com diferentes tecidos.
A sua análise mostrou que nem todos os receptores de glicano funcionam igualmente quando se trata de infecção por gripe aviária. O vírus só foi capaz de se ligar a um subtipo específico conhecido como receptores de ácido siálico ligados a N.
Esses receptores foram encontrados nos tecidos do úbere dos bovinos, mas estavam quase ausentes nos tecidos do trato respiratório. Segundo Kuchipudi, isso tornou as glândulas mamárias “um terreno fértil ideal para o vírus”.
A descoberta ajuda a explicar por que o H5N1 causou mastite grave em vez de doença respiratória em bovinos leiteiros.
Prevendo o próximo passo da gripe aviária
Os investigadores acreditam que as suas descobertas podem fazer mais do que explicar o surto no gado. A mesma abordagem poderia ajudar os cientistas a identificar quais animais e tecidos são vulneráveis ao H5N1 antes que ocorram surtos.
“Podemos testar preventivamente diferentes espécies e diferentes tecidos quanto à sensibilidade”, disse Kuchipudi. “Por exemplo, eles terão sintomas respiratórios? Terão apenas mastite como as vacas? Ou detectarão doenças neurológicas, como nossa equipe mostrou em gatos? As lições aprendidas podem potencialmente ajudar a evitar que sejamos pegos de surpresa novamente.”
Outros autores do estudo foram Surabhi Srinivas, PhD, Shubhada K. Chote, PhD, Santomani Ramasamy, PhD, Sugath Misra, PhD, Noel Chandan Nalipogu, MD, MPH, e Lindsay Labella, todos de Pitt; Yin-Ting Ye, PhD, Universidade Estadual da Pensilvânia; Mei Wang, BA, Universidade de Harvard; e Heidi L. Pecorara, Ph.D., e Brett T. Webb, Ph.D., da Universidade Estadual de Dakota do Norte.
Esta pesquisa foi apoiada pela Pitt Public Health e pelo Instituto Nacional de Alimentação e Agricultura do USDA (FP00039373/AWD00010780).
