Estabelecimento de modelo experimental para síndrome congênita por vírus Zika utilizando embriões de galinha

Abstract

Após a epidemia de casos de infecção por Zika vírus (ZIKV) e o subsequente aumento abrupto no número de crianças nascendo com microcefalia, a associação entre a exposição à infecção durante a gestação e o desenvolvimento dessas anomalias congênitas foi estabelecida. Assim, em 2016, o ZIKV foi definido como novo teratógeno humano, sendo o causador da Síndrome Congênita por ZIKV (SCZ). Apesar de muitos estudos terem sido realizados visando elucidar os mecanismos de ação do ZIKV, ainda há muitas perguntas sem resposta. Portanto, existe a necessidade do estabelecimento de modelos experimentais que sirvam como ferramenta para a maior compreensão dos mecanismos teratogênicos do vírus. Neste contexto, os embriões de galinha são uma excelente alternativa como como modelo experimental principalmente por apresentarem fácil manipulação e baixo custo. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi estabelecer um modelo experimental para a SCZ utilizando embriões de galinha. Para tanto, primeiramente foi realizada uma avaliação do efeito de diferentes doses virais de ZIKV para a seleção daquela ideal, ou seja, capaz de gerar malformações, porém sem causar altas taxas de mortalidade. A avaliação completa dos fenótipos relacionados ao desenvolvimento encefálico também foi realizada. Em seguida foram conduzidos experimentos de acompanhamento fenotípico dos embriões durante cinco dias após a infecção. A infecção viral foi realizada através de aplicação do vírus sobre o embrião nos estágios iniciais de desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC). Embriões que foram expostos a infecção por ZIKV apresentaram maior taxa mortalidade, tamanho encefálico reduzido e maior taxa de malformações de SNC, seguindo um padrão dose-dependente. As malformações se tornaram mais evidentes no quarto dia após a infecção, mesmo tempo em que se observou um pico na carga viral. O estabelecimento desse novo modelo experimental utilizando embriões de galinha possibilita a realização de novos estudos visando compreender os mecanismos moleculares envolvidos na ação teratogênica do ZIKV. Além disso, esse modelo experimental terá uma contribuição importante para o desenvolvimento de estratégias de prevenção e resgate dos fenótipos causados pela exposição ao vírus, sendo possível testar o potencial preventivo de substâncias farmacológicas conhecidas ou em desenvolvimento.

After the epidemy of Zika virus (ZIKV) and the following abrupt increase in the number of children born with microcephaly, the association between the exposure to the infection during pregnancy and the development of these malformations was established. Consequently, in 2016, ZIKV was identified as new human teratogen, being the causative agent of the Congenital ZIKV Syndrome (CZS). Despite there are many studies trying to better understand the mechanism related to CZS, there are still unanswered questions. Therefore, there is a need of establishing experimental models to be used as tools to a better understanding of the ZIKV teratogenic mechanisms. In this context, chicken embryos are an excellent alternative as experimental model, since they are easy to manipulate and cheap. Hence, the aim of this work was to establish an experimental model for CZS using chicken embryos. For that, firstly an evaluation of different ZIKV viral doses was performed to select the best dose, capable to induce to malformations without generating high rates of embryo mortality. A complete evaluation of the phenotypes after the exposure to ZIKV was also conducted. Then, phenotype follow-up was performed during five days post-infection. The viral infection was performed by applying the virus over the embryo in the initial stages of central nervous system (CNS) development. Embryos exposed to ZIKV infection presented high mortality rate, reduced brain size and a higher rate of CNS malformations, following a dose-dependent pattern. The malformations became more evident by day the fourth postinfection, at the same day when the ZIKV reached the peak of replication. By the establishment of this new experimental model for CZS using chicken embryos, other studies aiming to understand the molecular mechanisms involved in the ZIKV teratogenic action can be performed. Furthermore, this experimental model will contribute to the development of prevention and rescue approaches to the malformations caused by the exposure to ZIKV. Therefore, it will be possible to test the preventive potential of pharmacological substances already known or in development.