Estudo descobre que humanos transmitem mais vírus aos animais (o dobro) do que vice-versa

O estudo descobriu que, ao contrário da crença popular, os humanos transmitem mais vírus para outros animais do que o contrário (o dobro disso!). Depois de analisar quase 12 milhões de genomas virais, os cientistas descobriram que essa tendência se estende à maioria das famílias de vírus conhecidas. Os resultados sugerem uma complexa forma de distribuição interespécies, cujo entendimento pode melhorar os esforços para prevenir epidemias e conservar a biodiversidade.

A maioria das doenças infecciosas humanas emergentes e reemergentes é causada por vírus transmitidos de animais silvestres ou domésticos. Essas doenças zoonóticas causaram inúmeras epidemias ao longo da história humana, como o ebola, a gripe suína e a gripe aviária. Embora não haja consenso até o momento, presume-se que a COVID-19 também seja um vírus zoonótico.

Dado o impacto na saúde pública, cepas virais potencialmente zoonóticas e fatores de transmissão são continuamente monitorados internacionalmente. Para tanto, foram coletados bancos de dados e inúmeros levantamentos sistemáticos.

Esses dados mostraram, por exemplo, que vírus "generalistas" (que podem infectar um grande número de hospedeiros) tendem a estar associados a grande potencial zoonótico. Por outro lado, fatores como o crescimento demográfico e a fragmentação dos habitats da vida selvagem como resultado das atividades humanas aumentam o risco de disseminação de zoonoses.

No entanto, apesar dos esforços para entender e prever a transmissão de zoonoses, sérias lacunas permanecem. Os seres humanos são geralmente considerados absorvedores de vírus em vez de suas fontes. Portanto, a possibilidade de transmissão de vírus de humanos para outros animais (doenças antroponóticas) é pouco compreendida.

No entanto, estudos mostraram que os seres humanos são apenas um nó em uma complexa e extensa rede de hospedeiros na qual os vírus são frequentemente trocados. As zoonoses podem ser responsáveis por apenas uma pequena fração das consequências ecológicas dessas trocas. Por exemplo, um metapneumovírus de origem humana causou uma epidemia mortal de doenças respiratórias em chimpanzés em cativeiro. Acredita-se que o surto de 2021 do vírus SARS-CoV-2 em gorilas no zoológico de Atlanta também seja de origem antroponótica.

A falta de compreensão dessa transmissão interespécies pode não apenas dificultar os esforços de conservação, mas também comprometer a segurança alimentar. De acordo com Cedric Tan, da University College London e do Francis Crick Institute, "quando os animais são infectados com vírus de humanos, isso pode não apenas prejudicá-los e potencialmente representar uma ameaça à conservação da espécie, mas também criar novos problemas para os seres humanos, afetando a segurança alimentar se, por exemplo, um grande número de animais tiver que ser abatido para evitar uma epidemia". Isso já aconteceu com a cepa H5N1 da gripe aviária.

Para preencher essas lacunas, Tan e sua equipe conduziram uma análise genômica em larga escala para rastrear como os vírus mudam de hospedeiro (ou seja, mudam para outros hospedeiros) entre os vertebrados. Esta falta de compreensão "pode dever-se, em parte, à falta de integração da genómica nas análises ecológicas e fenotípicas", explicam os investigadores no seu relatório, publicado recentemente na revista Nature Ecology & Evolution.

"Se um vírus transmitido por humanos infectar uma nova espécie animal, ele pode continuar a prosperar mesmo que seja dizimado entre os humanos, ou até mesmo desenvolver novas adaptações antes de eventualmente infectar humanos novamente", diz Tan. "Entender como e por que os vírus evoluem para se espalhar entre diferentes hospedeiros ao longo da árvore da vida pode nos ajudar a entender como novas doenças virais surgem em humanos e animais", explica.

Um fenômeno amplamente subestimado

Para seu estudo, Tan e colegas analisaram cerca de 12 milhões de sequências genômicas virais e metadados de host associados hospedados em um servidor NCBI. Além disso, foram analisadas 59.000 sequências isoladas de vírus que infectam vários vertebrados. Esses dados foram usados para rastrear as mudanças no hospedeiro de 32 famílias de vírus diferentes. Além disso, as mutações adaptativas que caracterizam essas transições foram quantificadas.

Situação atual da vigilância genômica global de vírus vertebrados. a, Proporção de sequências do vírus não-SARS-CoV-2 depositadas em bancos de dados públicos de sequências (n = 2.874.732), por hospedeiro. b, Proporção de famílias hospedeiras representadas por pelo menos 10 sequências virais associadas para os cinco principais grupos de hospedeiros vertebrados. c, Mapa de calor global dos esforços de sequenciamento gerados a partir de todas as sequências virais depositadas em bancos de dados públicos de sequências que não estão associados a hospedeiros humanos (n = 1.599.672). d, Número de espécies de vírus vertebrados utilizadas para análise genômica neste estudo. Traduzido com DeepL.com (versão gratuita)

Os pesquisadores descobriram que a transmissão antroponótica é duas vezes maior do que a transmissão zoonótica, sugerindo que esse fato é subestimado. Além disso, houve uma proporção significativa de transições animal-animal (ou seja, sem envolvimento humano). Além disso, a mudança do hospedeiro do vírus está associada a um aumento significativo no número de mutações genéticas. Essa taxa é muito maior do que as mutações observadas durante a evolução dos vírus dentro de um único hospedeiro. Muito provavelmente, isso reflete a capacidade dos vírus de se adaptarem para infectar melhor novas espécies.

Além disso, vírus que já infectaram muitas espécies mostram sinais mais fracos desse processo adaptativo. Isso sugere que as cepas que são capazes de viajar por uma ampla gama de hospedeiros têm características que inicialmente aumentam sua capacidade de infectar, enquanto outros vírus exigem adaptações mais extensas.

Os seres humanos transmitem mais vírus aos animais do que a nós. a. Ilustração da abordagem de reconstrução ancestral do hospedeiro usada para determinar a direção das transições dos hospedeiros putativos. b. Número de eventos individuais de transições presuntivas do hospedeiro envolvendo humanos em todas as famílias de vírus consideradas (n = 32).

Além disso, embora a entrada do vírus na célula seja geralmente considerada o primeiro estágio da infecção, os resultados da análise mostram que o processo é muito mais complexo do que se pensava anteriormente. A equipe também descobriu que a maioria das adaptações virais associadas ao salto de um hospedeiro para outro não foram encontradas nas proteínas que permitem que os vírus se encaixem e entrem nas células hospedeiras.

De modo geral, esses resultados indicam que precisamos redobrar nossa vigilância no monitoramento da transmissão interespécies. "Ao rastrear a transmissão de vírus entre animais e humanos em ambas as direções, seremos capazes de entender melhor a evolução dos vírus e, possivelmente, nos preparar melhor para futuras epidemias, além de contribuir para os esforços de conservação", conclui François Balloux, da Universidade da Califórnia em Berkeley, que também é autor do estudo.