Hayley Muendlein *
A pandemia de gripe de 1918 resultou na perda de mais de 3% da população mundial – pelo menos 50 milhões de pessoas. Mas não foi o vírus da gripe que causou a maioria dessas mortes.
Uma análise de amostras de pulmão coletadas durante a pandemia de gripe indicou que a maioria das mortes foi provavelmente devido à pneumonia bacteriana, que se desenrolou na ausência de antibióticos. Mesmo na história mais recente, como as pandemias de gripe H2N2 de 1957 e H1N1 de 2009, quase 18% dos pacientes com pneumonia viral tiveram infecções bacterianas adicionais que aumentaram o risco de morte. E com a pandemia do Covid-19 não é diferente.
Com a temporada de gripe em vigência em meio à pandemia de Covid-19, diminuir os danos causados por esses vírus é importante para evitar mortes e reduzir infecções. No entanto, muitas mortes associadas à gripe e a Covid-19 não ocorrem apenas pelo vírus. Em vez disso, é uma infecção bacteriana secundária que muitas vezes está na raiz das consequências devastadoras atribuídas a uma infecção viral inicial.
Sou um imunologista que estuda por que e como as células morrem durante infecções bacterianas e virais. Compreender a sinergia entre esses micróbios é fundamental não apenas para diagnóstico e tratamento eficazes, mas também para gerenciar pandemias atuais e prevenir futuras. Meus colegas e eu publicamos um estudo mostrando como uma proteína do sistema imunológico crucial para combater vírus também desempenha um papel indispensável no combate a bactérias.
Vírus e bactérias se unem
Múltiplos patógenos podem causar múltiplas infecções de diferentes maneiras. Os cientistas distinguem cada tipo com base no momento em que cada infecção ocorre. Coinfecção refere-se a dois ou mais patógenos diferentes que causam infecções ao mesmo tempo. Já as secundárias ou superinfecções referem-se a infecções sequenciais que ocorrem após uma infecção inicial. Eles são frequentemente causados por patógenos resistentes a antibióticos usados para tratar a infecção primária.
Como as infecções virais e bacterianas interagem umas com as outras aumenta o dano potencial que podem causar. As infecções respiratórias virais podem aumentar a probabilidade de infecções bacterianas e levar a doenças piores. A razão pela qual isso acontece é muitas vezes multifacetada.
Dentro do trato respiratório, as células epiteliais que revestem as vias aéreas e os pulmões servem como a primeira linha de defesa contra patógenos e detritos inalados. No entanto, os vírus podem matar essas células e romper essa barreira protetora, permitindo que as bactérias inaladas invadam. Eles também podem alterar a superfície das células epiteliais para facilitar a adesão das bactérias.
Os vírus também podem alterar a superfície das células epiteliais e imunes, reduzindo o número de receptores que ajudam essas células a reconhecer e montar uma resposta contra patógenos. Essa redução significa que menos células imunológicas se reportam ao local da infecção viral, dando às bactérias uma abertura para iniciar outra infecção.
Influenza, Covid-19 e infecções bacterianas
Pacientes que têm uma infecção bacteriana ao mesmo tempo em que estão lutando contra a gripe sazonal têm maior probabilidade de acabar em um hospital. Quase um quarto dos pacientes internados na UTI com gripe grave também têm uma infecção bacteriana. Um estudo sobre as temporadas de gripe de 2010 a 2018 descobriu que quase 20% dos pacientes internados no hospital com pneumonia associada à gripe adquiriram infecções bacterianas.
Outro estudo de pacientes hospitalizados com infecções virais ou bacterianas descobriu que quase metade tinha uma coinfecção com outro patógeno. Esses pacientes também tiveram quase o dobro do risco de morrer em 30 dias em comparação com aqueles com apenas uma infecção.
Curiosamente, as duas espécies de bactérias mais comumente envolvidas em coinfecções com o vírus influenza são Streptococcus pneumoniae e Staphylococcus aureus, que normalmente existem no trato respiratório sem causar doença. No entanto, o vírus da gripe pode danificar a barreira celular dos pulmões e interromper a função imunológica o suficiente para tornar os pacientes suscetíveis à infecção por essas bactérias benignas.
Infecções bacterianas secundárias também estão exacerbando a pandemia de Covid-19. Uma revisão de 2021 estimou que 16% a 28% dos adultos hospitalizados por Covid-19 também tiveram uma infecção bacteriana. Esses pacientes permaneceram no hospital pelo dobro do tempo, tiveram quatro vezes mais chances de precisar de ventilação mecânica e tiveram três vezes mais chances de morrer em comparação com pacientes com apenas Covid-19.
Abordagem secundária e coinfecções
O sistema imunológico responde de forma diferente a vírus e bactérias. Antivirais não funcionam em bactérias e antibióticos não funcionam em vírus. Uma melhor compreensão de quais vias o corpo usa para regular infecções antivirais e antibacterianas é fundamental para lidar com infecções secundárias e coinfecções.
Trabalhos recentes de meus colegas e de mim podem fornecer uma pista. Sequenciamos o RNA de um tipo de célula imune, macrófagos, em camundongos para identificar quais moléculas estavam presentes nas células que foram protegidas ou morreram devido à infecção bacteriana.
Identificamos a proteína de ligação ao Z-DNA (ZBP1), uma molécula já conhecida por desempenhar um papel regulador na forma como o sistema imunológico responde à gripe. Especificamente, ZBP1 detecta vírus influenza dentro dos pulmões e sinaliza células epiteliais e imunes infectadas para se autodestruir. Essa morte celular induzida elimina o vírus e promove o recrutamento de células imunes adicionais para o local da infecção.
Com base nessa descoberta de que a ZBP1 é importante para combater a infecção viral, descobrimos que os macrófagos infectados com Yersinia pseudotuberculosis, um tipo de bactéria que causa doenças transmitidas por alimentos, também usam essa proteína para iniciar a morte celular. Isso limita a replicação bacteriana ao mesmo tempo em que envia sinais inflamatórios que ajudam a limpar as bactérias.
Essas descobertas levantam a possibilidade de que ZBP1 possa desempenhar um papel duplo na forma como o corpo responde a infecções virais e bacterianas. É possível que tratamentos que aumentem ZBP1 em certos tipos de células possam ser úteis no gerenciamento de coinfecções bacterianas e virais.
* Hayley Muendlein é pesquisador e professor na Universidade Tufts, em Massachusetts
