Trata-se de um projeto que envolve o Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Ciências Ambientais e Saúde (PPGCAS) da Pontifícia Universidade Católica de Goiás (PUC Goiás). Dentre as pesquisas realizadas por pesquisadores do PPGCAS, inclui-se a investigação da resposta imune humana à infecção por arbovírus. Dentre essas infecções, destaca-se a dengue, visto que a região centro-oeste é uma área endêmica, onde já foi observado uma maior taxa de incidência da doença. Deste modo, estudos com amostras biológicas de indivíduos infectados pelo DENV são essenciais para entendimento dos preditores de doença grave, considerando que existem diferenças na resposta imunológica entre os indivíduos. Assim, sabe-se que polimorfismos genéticos em genes relacionados à resposta imune inata podem contribuir para a alteração da produção de citocinas, alterando consequentemente a resposta imune contra o DENV, influenciando assim no desfecho e gravidade da doença. Portanto, o presente trabalho se propõe avaliar SNPs e a expressão gênica de genes relacionados à resposta imune (genes IL-1, TNF-¿, IL-6, IL-8 e IL-10), bem como as possíveis alterações na produção de citocinas de pacientes infectados com o DENV. Além disso, serão realizadas análises de modelos de herança genética, e a prospecção in silico de potenciais moléculas bioativas contra o vírus da dengue ou capazes de modular os níveis de citocinas durante o processo infeccioso, as quais contribuem conjuntamente para o potencial científico do presente projeto. Trata-se de um estudo caso-controle até então não realizado na população central brasileira. Deve ainda ressaltar que, além de contribuir para o estabelecimento de futuros marcadores imunogenéticos, a identificação da epidemiologia genômica e proteômica de pacientes infectados com a dengue, contribuirá para a identificação de indivíduos suscetíveis às formas graves da doença, o que contribui para o estabelecimento de possíveis condutas terapêuticas, especialmente na região centro-oeste, que se destaca como uma das regiões com maior incidência de dengue do país.

Objetivo Geral 

Investigar a infecção viral pelo DENV associando-a com a resposta imune, presença de polimorfismos genéticos e a gravidade da doença, a fim de estabelecer a epidemiologia genômica e proteômica da dengue em pacientes da região central do Brasil.

Objetivos Específicos

• Investigar o subtipo viral na infecção pelo DENV; 
• Investigar a resposta imune inata e específica em indivíduos infectados pelo DENV;
•  Avaliar o perfil de proteínas de indivíduos infectados pelo DENV;
• Apresentar as frequências alélicas e genotípicas dos polimorfismos de nucleotídeo único nos genes IL-1, TNF-α, IL-6, IL-8 e IL-10 na susceptibilidade à dengue; 
• Comparar as frequências alélicas dos polimorfismos de nucleotídeo único nos genes IL-1, TNF-α, IL6, IL-8 e IL-10 em pacientes infectados com a dengue e controles; 
• Correlacionar a presença dos polimorfismos nos genes IL-1, TNF-α, IL-6, IL-8 e IL-10 com a susceptibilidade à dengue em diferentes modelos genéticos de herança (co-dominante, dominante, recessivo, sobredominante e logarítmico); 
• Avaliar a influência dos polimorfismos nos genes IL-1, TNF-α, IL-6, IL-8 e IL-10 sob as características clínicas e demográficas dos indivíduos portadores de dengue, bem como a diferentes graus de manifestação da doença; 
• Realizar a prospecção in silico de potenciais moléculas bioativas contra o vírus da dengue ou capazes de modular os níveis de citocinas durante o processo infeccioso.

A recuperação da infecção por um arbovírus depende da capacidade do hospedeiro em montar uma resposta imune inata antiviral que possa eliminar ou pelo menos controlar o vírus. Na infecção ocorre uma tempestade de citocinas, na qual fatores solúveis que são produzidos pelas células do sistema imunológico, na forma de citocinas e quimiocinas, atuam como moléculas sinalizadoras modulando respostas à infecção (Napoleão et al., 2021). Esses fatores solúveis se modificam com o quadro clínico da doença, se diferindo na febre da dengue e dengue grave; e acredita-se que tenham um impacto direto nas manifestações clínicas, como no aumento da permeabilidade vascular, extravasamento do plasma e trombocitopenia. Nesse contexto, já foi observado que ocorre o aumento do fator de necrose tumoral (TNF), interferon-gama (IFN-¿), interleucinas (IL)-1β, (Gregianini et al., 2017; Patra; Saha; Mukhopadhyay, 2021; Suttitheptumrong et al., 2021), e quimiocinas na infecção aguda pelo DENV (Barros et al., 2018; Halstead, 2019). No entanto, ainda não se tem clareza de como essa resposta imune pode induzir em alguns casos um quadro grave de dengue.

Sabe-se até então que os vírus são reconhecidos pelo sistema imunitário inato, por meio de receptores de reconhecimento de padrões (PRRs), que reconhecem padrões moleculares associados aos patógenos. Entre esses receptores estão os do tipo Toll 3 e 7, o RIG-1 (do inglês: cytoplasmic retinoic acid-inducible gene I) e o MDA-5 (do inglês: melanoma differentiation-associated protein 5), os quais são receptores citoplasmáticos capazes de detectar RNA de fita única e dupla viral (Kayesh et al., 2021). Após reconhecimento, ocorre a ativação de diferentes vias de sinalização que induzem a produção de IFN do tipo I (Fernandes-Santos et al., 2022). Além disso, a via da lectina ligante de manose (MBL) do sistema complemento é importante para proteção contra o DENV, visto que o reconhecimento do DENV pela MBL induz a formação do complexo de ataque à membrana (MAC), provocando lise, recrutamento de fagócitos e inflamação. Qualquer alteração em uma das fases da resposta imune pode comprometer o combate à infecção (Fernandes-Santos et al., 2022).

Neste sentido, estudos detectaram que a variação genética no gene da MBL2, responsável por codificar a proteína MBL da via do sistema complemento, está associada com manifestações da doença na infecção pelo DENV. Assim como, em uma coorte de indivíduos brasileiros, a variação no gene do IFN-y foi associada com manifestações sintomáticas relacionadas aos subtipos do DENV 1, 2 e 3 (Cahil et al., 2018). Semelhantemente, a presença de polimorfismo no gene do TNF-α correlacionou-se com o risco de desenvolvimento de doença hemorrágica febril nas infecções por DENV-2 (Oneda et al., 2021). Assim, fatores do hospedeiro, como a presença de polimorfismos genéticos em genes reguladores da resposta imune, podem ter efeitos deletérios na resposta inicial à infecção viral com subsequente impacto na intensidade da manifestação da doença (Schmiedel et al., 2018; Cahil et al., 2018)

Além disso, polimorfismos genéticos em genes relacionados à resposta imune podem ainda propiciar a proteção contra a susceptibilidade de doenças (Queiroz et al., 2021). Queiroz e colaboradores (2021) demonstraram que o genótipo G/C e alelo C do SNP -174 G/C do gene IL-6 ofereceu proteção contra a dengue. Por outro lado, SNPs em interleucinas podem ainda estar associados com a manifestação de sinais e sintomas clínicos da dengue. Em um estudo clínico realizado com pacientes com dengue de Fortaleza, o SNP IL1β (-511C>T) foi associado à episódios de tontura, (p = 0,01), demonstrando assim que tal SNP estaria associado a manifestação de hipotensão e aumento da permeabilidade vascular (Cansanção et al., 2016).

Similarmente, o polimorfismo -353A/T no gene IL-8 apresentou uma maior distribuição em pacientes infectados pelo DENV (Feitosa et al., 2016). Já em relação a IL-10, é conhecido que SNPs presentes na região promotora do gene IL-10 são capazes de regular negativamente a expressão dessa citocina, propiciando um desequilíbrio do sistema imune que consequentemente resulta em um quadro inflamatório (Magalhães et al., 2017). Apesar disso, uma meta-análise demonstrou que não houve nenhuma diferença significativa para o SNP IL-10 (−819C/T) entre a dengue hemorrágica e a dengue sintomática, com o SNP TNF-α (-308 ) apresentando uma direta associação com a susceptibilidade da dengue sintomática (dos Santos et al., 2017).

Deste modo, a identificação de SNPs na infecção pelo dengue pode contribuir na elucidação dos possíveis mecanismos moleculares implicados na patogênese da doença.  Devido ainda a ausência de uma terapêutica eficaz para o combate do quadro infeccioso e para o tratamento dos episódios severos, destaca-se a importância da identificação de potenciais moléculas bioativas contra o vírus da dengue ou capazes de modular os níveis de citocinas durante o processo infeccioso.

Neste contexto, destaca-se o espectro de atividade biológica, o qual caracteriza-se como um conceito que representa o conjunto de efeitos terapêuticos e tóxicos e seus mecanismos de ação observados para um composto químico particular, descrevendo suas propriedades biológicas de acordo com as suas características químicas. Ou seja, através de tal conceito considera-se que uma determinada atividade biológica está intimamente relacionada às características químicas de uma ou várias moléculas (Alagarasu et al., 2022; Kaushik et al., 2021)

Partindo do princípio exposto acima, qualquer composto orgânico pode interagir com qualquer constituinte de um sistema biológico, bastando que as propriedades químicas de ambos permitam a realização de interações intermoleculares que favoreçam a atração entre si. Assim, o potencial de exibir diferentes tipos de atividade biológica que venham a ter êxito em alguma aplicação na forma de fármacos, por exemplo, é uma característica que pode ser explorada através do entendimento das propriedades químicas das moléculas. Dessa forma, um dos grandes desafios da comunidade científica centra-se na interpretação das propriedades químicas de produtos naturais, os quais são particularmente abundantes na natureza, sejam estes provenientes de fontes marinhas, de plantas medicinais ou, inclusive, de microrganismos (Chikan et al., 2013; Daina et al., 2019). Assim, a identificação de potenciais moléculas bioativas contra o vírus da dengue pode constituir bases futuras para potenciais tratamentos terapêuticos eficazes, o que pode contribuir para a diminuição de casos severos, e uma recuperação mais rápida do paciente diante do curso clínico da patologia.