Por Núcleo de Divulgação Científica da USP

Os gêmeos fornecem informações únicas para responder se uma determinada condição tem causas ambientais ou genéticas.

Se fatores genéticos são determinantes para uma doença congênita, deve haver mais concordância entre o par de bebês gêmeos idênticos (monozigóticos) do que entre os gêmeos não idênticos (fraternos ou dizigóticos). Espera-se que, nos gêmeos idênticos, a doença se manifeste em ambos os irmãos, enquanto que haverá mais casos de discordância (um afetado, outro não) nos gêmeos dizigóticos.

Se é o ambiente que conduz à condição (ou à doença), o padrão observado nos dois irmãos não idênticos será o mesmo observado em gêmeos idênticos. Isso significa que nenhum dos irmãos será afetado, ou ambos, ou apenas um deles, independentemente de serem monozigóticos ou dizigóticos.

Estudo e experimentos

O estudo começou em 2016, durante as epidemias de zika no Brasil. Mayana (veja texto anterior) e sua equipe procuraram por gêmeos em que pelo menos um bebê tinha microcefalia. A equipe conseguiu identificar nove pares de gêmeos em seis Estados brasileiros. Dois pares eram gêmeos idênticos, ambos afetados; um par não era idêntico, mas também tinha sido afetado; e seis pares eram não idênticos e discordantes – um afetado e um não afetado. Este primeiro cenário contribuiu para a hipótese de influência genética na infecção por zika durante o desenvolvimento fetal.

De todos os bebês, três pares de gêmeos discordantes tiveram suas amostras de sangue coletadas e usadas para gerar células-tronco pluripotentes induzidas por humanos (hiPSC) – células que podem produzir quase qualquer outro tipo de célula. Mais tarde, as hiPSC foram transformadas em células progenitoras neurais (NPCs) – que podem dar origem a células do cérebro e de outras partes do sistema nervoso central.

As NPCs foram infectadas com uma cepa do vírus brasileiro do zika. Após quatro dias, as placas com células derivadas dos bebês afetados tiveram significativamente menos células do que as placas dos não afetados. A análise das neuroesferas – células cultivadas em estruturas 3D – mostrou comprometimento semelhante do crescimento das células dos gêmeos afetados. As culturas não infectadas de NPCs dos bebês afetados e não afetados utilizados como controle não apresentaram diferenças no período.

Usando uma técnica de fluorescência, os pesquisadores observaram uma maior quantidade de vírus zika em células derivadas de bebês afetados quando comparadas às células dos saudáveis. Mais experiências apontaram que as células progenitoras neurais de bebês com a síndrome produziram significativamente mais cópias de RNA viral e mais unidades virais capazes de infectar outras células. Em suma, elas estavam mais infectadas e não proliferavam tanto quanto as células de seus irmãos protegidos.

“No laboratório, as células mimetizaram o que aconteceu com os bebês. Além disso, os resultados foram os mesmos para os três pares de gêmeos. Demonstraram que a infecção não é aleatória. Isso reforça a nossa hipótese de que há um componente genético que aumenta a suscetibilidade à síndrome congênita de zika”, diz Mayana.

Fonte: Agência USP

Mais informações: e-mail mayazatz@usp.br, com Mayana Zatz