SARS CoV2 será endêmico?
A reinfecção, na qual um indivíduo está sujeito a infecções múltiplas e distintas da mesma espécie de vírus ao longo de sua vida, é uma característica saliente de muitos vírus respiratórios. Então pode-se questionar: SARS CoV2 será endêmico?
Jeffrey Shaman, 2. Marta Galanti – Science Magazine
São Paulo, 31/10 de 2020.
3 Minutos
De fato, a persistência e onipresença na sociedade humana de vírus respiratórios comuns – incluindo vírus influenza, vírus sincicial respiratório (RSV), rinovírus e coronavírus endêmicos – são em grande parte devido à sua capacidade de produzir infecções repetidas.
Desde o surgimento da síndrome respiratória aguda grave coronavírus 2 (SARS-CoV-2), o vírus responsável pela pandemia da doença coronavírus em curso 2019 (COVID-19), uma preocupação crítica tem sido se os humanos sofrerão reinfecções com este patógeno, o que pode permitir que se torne endêmico.
Normalmente, após uma infecção inicial, o sistema imunológico adaptativo humano desenvolve um conjunto de defesas, incluindo linfócitos B de memória capazes de produzir anticorpos neutralizantes direcionados para se ligar a esse patógeno específico e linfócitos T de memória que ajudam a regular as respostas imunes e induzem a morte de células infectadas.
Esses componentes imunes adaptativos, particularmente células B, podem produzir imunidade esterilizante na qual o patógeno, se reintroduzido no hospedeiro, é impedido de se replicar dentro do corpo.
No entanto, para muitos vírus, uma série de processos, particularmente resposta imune adaptativa insuficiente, diminuição da imunidade e escape imune, podem minar ou contornar o caráter esterilizante da imunidade e permitir a reinfecção subsequente.
Não há imunidade garantida
No primeiro caso, uma infecção inicial com um determinado agente pode não gerar uma resposta imune adaptativa suficiente para conferir imunidade esterilizante.
Estudos sorológicos indicam que a maioria das infecções por SARS-CoV-2, independentemente da gravidade, induz o desenvolvimento de alguns anticorpos específicos (1); no entanto, apesar dos resultados encorajadores da vacinação experimental de primatas, não está claro se esses anticorpos são suficientes para fornecer proteção eficaz a longo prazo ou se outros componentes imunes adaptativos estão presentes e funcionais.
Além disso, a resposta imunológica à infecção por SARS-CoV-2 é heterogênea, com indivíduos que apresentam infecções assintomáticas manifestando uma resposta imunológica mais fraca do que aqueles que apresentam doença mais grave.
É possível que alguns indivíduos nunca desenvolvam imunidade esterilizante após a infecção com SARS-CoV-2, ou que múltiplas exposições sejam necessárias para maturação de afinidade e desenvolvimento de proteção duradoura.
Fatores que influenciam a transmissão pós-pandêmica de SARS-CoV-2 Taxas de infecção recorrente, fatores que modulam a sazonalidade, competição com outros vírus respiratórios circulantes e medidas de controle irão influenciar o padrão endêmico de transmissão da síndrome respiratória aguda grave do coronavírus 2 (SARS-CoV-2).
GRAPHIC: C. BICKEL/SCIENCE
O declínio da imunidade, em que a resposta imune adaptativa inicial é robusta e protetora, mas se dissipa com o tempo, deixando o hospedeiro vulnerável à reinfecção, também pode prejudicar a imunidade esterilizante.
O escape imunológico é um terceiro processo que pode facilitar a reinfecção, em particular por vírus. Aqui, um vírus, durante sua passagem serial contínua através de uma população hospedeira, acumula mutações pontuais.
Mutatis Mutandis – coringa
Esse acúmulo, denominado deriva antigênica, pode levar a alterações conformacionais das proteínas da superfície viral que interrompem a ligação de anticorpos gerados anteriormente contra uma variante anterior.
O escape imunológico é uma consequência dessa deriva antigênica que permite a reinfecção por meio da evasão da proteção adaptativa. As escalas de tempo de diminuição da imunidade e escape imunológico diferem por patógeno e ainda não foram definidas para SARS-CoV-2.
Até agora, a taxa de mutação do genoma SARS-CoV-2 parece ser mais lenta do que a dos vírus influenza. Essa taxa mais baixa pode ser uma consequência da revisão durante a replicação, que é exclusiva para coronavírus entre os vírus de RNA.
Por outro lado, o coronavírus humano (HCoV) OC43 é altamente variável, particularmente em genes que codificam proteínas de superfície, como a proteína spike, indicando que pode ocorrer diversificação considerável.
Até o momento, algumas evidências de diminuição do anticorpo específico para SARS-CoV-2 foram capturadas em um estudo longitudinal, e algumas infecções repetidas de SARS-CoV-2 verificadas foram documentadas.
Embora possam ocorrer reinfecções, o número de casos de reinfecção não é atualmente suficiente para generalizar a duração da imunidade em escalas populacionais ou a gravidade da infecção de repetição.
Se as reinfecções serão comuns, a frequência com que ocorrerão, o quão contagiosos os indivíduos reinfectados serão e se o risco de alterações de resultados clínicos graves com infecção subsequente ainda precisam ser compreendidos.
A percepção de outros vírus respiratórios aponta para a possibilidade de reinfecção com SARS-CoV-2. As infecções adquiridas naturalmente com os quatro HCoVs endêmicos (OC43, HKU1, 229E e NL63) indicam que as reinfecções com o mesmo tipo de HCoV são comuns em 1 ano; infecções sequenciais com a mesma cepa do vírus influenza podem ocorrer em menos de 2 anos; e reinfecções de adultos com VSR dentro de 1 ano também foram documentadas.
Dependência promovida
Em contraste, vírus mais patogênicos que induzem efeitos sistêmicos no hospedeiro podem provocar uma resposta imune adaptativa de longa duração.
Por exemplo, perfis imunes longitudinais de sobreviventes da SARS mostraram uma resposta imune mais forte com anticorpos neutralizantes que persistem por 2 a 5 anos. No entanto, não foi possível confirmar se e por quanto tempo essa resposta conferiu imunidade porque o surto de SARS durou menos de 1 ano.
Além da duração da imunidade protetora, os efeitos de longo prazo do SARS-CoV-2 em humanos dependerão da gravidade da reinfecção.
Infecções sequenciais com o vírus influenza foram associadas a sintomas menos graves, enquanto nenhuma associação entre reinfecção e gravidade dos sintomas foi encontrada em infecções recorrentes endêmicas por HCoV.
Além disso, para outros vírus (por exemplo, RSV e dengue), a ligação subótima de anticorpos induzidos naturalmente ou induzidos por vacina pode aumentar a gravidade da infecção após a exposição subsequente, um fenômeno denominado aumento dependente de anticorpos (ADE).
Até o momento, as respostas entre os poucos pacientes com reinfecção por SARS-CoV-2 verificada têm sido heterogêneas com uma infecção aparente de repetição exigindo hospitalização.
Assim, estudos serológicos e prospectivos completos são necessários para determinar se o ADE se manifesta entre infecções por SARS-CoV-2, seja por causa de infecção homóloga prévia ou anticorpos de reação cruzada de outros HCoVs.
Isso terá particular relevância para vacinas e terapia de plasma convalescente. Caso a reinfecção seja comum, e excluindo uma vacina altamente eficaz aplicada à maioria da população mundial, a SARS-CoV-2 provavelmente se tornará endêmica.
Brincando dentro de casa
A escala de tempo típica em que os indivíduos experimentam reinfecção e diferenças sazonais na transmissibilidade determinará o padrão de endemicidade. Fora dos trópicos, a incidência de muitas infecções respiratórias comuns por vírus aumenta durante determinadas épocas do ano.
Este comportamento de bloqueio de fase é devido à suscetibilidade acumulada à reinfecção, que aumenta ao longo do tempo por causa do escape imunológico e diminuição da imunidade, e modulação sazonal da transmissibilidade do vírus derivada das condições ambientais, mudança de comportamento (por exemplo, mistura em ambientes fechados em clima frio), ou alteração função imune.
Por exemplo, a incidência da gripe é maior durante o inverno nas regiões temperadas.
Uma vez expelido de um hospedeiro infeccioso, o vírus da influenza parece ser mais estável em condições de baixa umidade, que prevalecem tanto em ambientes internos quanto externos durante o inverno.
Os cuidados no inverno.
Além disso, durante os meses mais frios, nos países do Norte, as pessoas passam mais tempo dentro de casa e a escola está fechada, o que pode facilitar a transmissão, e dias mais curtos e menos exposição à luz solar podem suprimir a função imunológica.
Os HCoVs endêmicos (OC43, HKU1, NL63 e 229E) exibem uma sazonalidade em regiões temperadas, semelhante aos vírus influenza. Consequentemente, vários estudos têm procurado determinar se as condições como temperatura, luz solar, umidade, ozônio e poluição afetam a viabilidade e transmissibilidade do SARS-CoV-2.
Os resultados não são conclusivos no momento, embora pareça que as condições ambientais, como luz solar e umidade, podem modular a transmissibilidade do SARS-CoV-2 – não o suficiente para impedir a transmissão durante as primeiras ondas da pandemia, quando a imunidade é geralmente baixa – mas talvez suficiente para favorecer a transmissão sazonal bloqueada durante o inverno em regiões temperadas, semelhante ao vírus da influenza, uma vez que a imunidade aumenta.
Vírus oportunistas
Como a pandemia de influenza de 2009, a circulação contínua do SARS-CoV-2 após este período pandêmico inicial se manifestará em função das taxas de reinfecção, disponibilidade e eficácia da vacina e fatores sociais, imunológicos e inatos que modulam a transmissibilidade do vírus (veja a figura ).
Além disso, a persistência cíclica de SARS-CoV-2 em populações humanas pode ser afetada por oportunidades contínuas de interação com outros patógenos respiratórios.
Os vírus respiratórios co-circulantes podem interferir uns com os outros enquanto competem pelos mesmos recursos, e suas interações foram estudadas em níveis populacionais e individuais, em tecidos humanos reconstruídos e em modelos animais.
Os resultados em indivíduos que sofrem exposição em série a diferentes vírus variam e, em geral, parecem depender da ordem e do tempo das exposições. Muitos estudos documentaram evidências de interferência negativa entre os vírus causada pela proteção de curta duração (dias) induzida pela primeira infecção.
As respostas do interferon antiviral hospedeiro são freqüentemente consideradas como o principal mecanismo pelo qual a interferência se manifesta; isto é, como resultado de uma infecção recente, as células hospedeiras regulam positivamente a síntese de interferons, potencialmente inibindo uma infecção secundária.
Embora tenha vida curta, esse efeito pode ser forte em escalas populacionais e reduzir temporariamente a prevalência de um vírus ou alterar o tempo de sua circulação.
Por exemplo, há a hipótese de que um grande surto de rinovírus no verão de 2009 atrasou a emergência do vírus da pandemia de influenza na Europa.
As interações clínicas e em escala populacional do SARS-CoV-2 com outros vírus respiratórios, particularmente os vírus da influenza e outros HCoVs, precisam ser monitoradas nos próximos anos.
Vigilância constante e necessária
Até o momento, algumas coinfecções por SARS-CoV-2 foram documentadas, incluindo coinfecções por influenza e RSV; no entanto, o teste para múltiplos patógenos não foi realizado rotineiramente, e os escassos dados que existem, principalmente para adultos mais velhos com altas taxas de condições médicas preexistentes, não suportam uma avaliação definitiva da probabilidade ou gravidade da coinfecção.
Estudos anteriores à pandemia indicam que infecções simultâneas com vários vírus respiratórios não são incomuns, mas não estão associadas ao aumento da gravidade da doença.
Em escala populacional, uma possível sobreposição entre os surtos de influenza e SARS-CoV-2 representa uma séria ameaça aos sistemas de saúde pública.
A influenza sazonal produz milhões de infecções graves em todo o mundo a cada ano, e essa carga adicional pode ser catastrófica para os sistemas já desafiados pela pandemia de COVID-19.ali
Voltas, reviravoltas e soluções paliativas possíveis
Por outro lado, dados os modos semelhantes de transmissão entre os diferentes vírus respiratórios, as intervenções não farmacêuticas adotadas para mitigar a transmissão do SARS-CoV-2 (equipamento de proteção individual, distanciamento social, aumento da higiene, reuniões internas limitadas) podem reduzir a magnitude dos surtos de influenza sazonal.
Esse aumento do uso de medidas não farmacêuticas e possível interferência do vírus podem ser responsáveis pela redução da incidência de influenza durante o inverno recente do Hemisfério Sul.
As fases e magnitudes de diferentes surtos em um sistema multipatógeno são ditadas pela dinâmica de interação entre esses patógenos: desde grandes fases sobrepostas, quando os patógenos aumentam a transmissão uns dos outros, até a inibição completa de uma cepa pela reatividade cruzada neutralizante de uma mais transmissível.
Vários cenários pós-pandêmicos para SARS-CoV-2 foram modelados, postulados na duração da imunidade e imunidade cruzada entre o SARS-CoV-2 e os outros betacoronavírus (OC43 e HKU1).
Uma duração de imunidade semelhante à dos outros betacoronavírus (aproximadamente 40 semanas) pode levar a surtos anuais de SARS-CoV-2, enquanto um perfil de imunidade mais longo, juntamente com um pequeno grau de imunidade cruzada protetora de outros betacoronavírus, pode levar à aparente eliminação do vírus seguida de ressurgimento após alguns anos.
Outros cenários são, obviamente, possíveis, porque há muitos processos em jogo e muitos que permanecem sem solução.
Artigo distribuído de acordo com os termos da Licença Padrão do Science Journals. As referências idem.
Agradecimentos: J.S. e a Universidade de Columbia possuem parcialmente a SK Analytics. J.S. consulta para o BNI.
Este trabalho foi financiado pelo subsídio DMS-2027369 da Fundação Nacional de Ciências dos EUA e um presente da Fundação Morris-Singer.
