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Cientistas traçam a relação entre clima e Shigella, uma das principais causas das doenças diarreicas no mundo

Centros de pesquisa de 28 países, incluindo a UFC, descobriram que a bactéria que atinge 267 milhões de pessoas por ano, boa parte delas crianças, é mais suscetível aos fatores climáticos do que se sabia. As descobertas devem ajudar a organizar os testes de uma vacina contra o patógeno, prevista para os próximos anos

Anualmente, 267 milhões de pessoas em todo o mundo são contaminados pela Shigella, uma bactéria microscópica, que se propaga por água contaminada ou pelo contato com fezes de pessoas infectadas. Os acometidos, na sua maioria, são crianças de áreas rurais ou de periferias de países pobres ou em desenvolvimento. Muitos infectados sentirão dores abdominais terríveis, fraqueza e disenteria (fezes com sangue). Cerca de 212 mil morrerão de diarreia.  

As doenças diarreicas são hoje a oitava principal causa de morte no mundo, de acordo com dados da Organização das Nações Unidas (ONU), e a Shigella é um dos seus principais agentes causadores. Até o momento, há várias vacinas em desenvolvimento, mas nenhuma aprovada para ser aplicada em humanos. 

Agora, um consórcio internacional de cientistas de 28 países – incluindo pesquisadores da Universidade Federal do Ceará –  acaba de publicar na Lancet Global Health, uma das mais conceituadas revistas científicas, o maior estudo multicêntrico já realizado sobre a bactéria. O grupo reuniu pesquisas realizadas em 20 países da África, da Ásia e das américas do Sul e Central em um enorme banco de dados com 66 mil resultados de amostras de casos para mapear a doença em âmbito sub-regional. Em seguida, comparou as informações georreferenciadas de cada um dos casos estudados com dados climatológicos obtidos com a NASA. 

O resultado trouxe descobertas importantes, que vão ajudar os pesquisadores a estruturar testes em humanos (fase 3) de uma vacina já em desenvolvimento e definir populações prioritárias. A fase 3 é a última etapa antes de homologação de um imunizante, com sua aplicação em um grupo de pessoas em larga escala. 

O PAPEL DO CLIMA 

O estudo mostrou que a sobrevivência e dispersão da Shigella são muito mais suscetíveis aos fatores ligados ao clima do que se imaginava até então. Os quatro principais indicadores apontados pela pesquisa são temperatura, velocidade dos ventos, umidade relativa do ar e umidade do solo. Os dados apontaram que a bactéria vive melhor em temperaturas altas, mas não altas demais. Com 33°C, por exemplo, a probabilidade de um caso de diarreia não complicada ser provocada pela bactéria chega a 43%. A partir daí, os casos diminuem. 

A umidade relativa do ar e a umidade do solo também são fatores que aumentam a incidência da Shigella: quanto maiores forem seus índices, maiores os riscos. Já a velocidade do vento atua no sentido contrário: ventos com velocidade acima de 4 metros por segundo (o que equivale a 14,4 km/h) reduzem fortemente os riscos. 

Imagem: Três gráficos mostram variação dos casos de Shigella por fatores climatológicos: temperatura do ar, velocidade do vento e umidade relativa do ar (Tratamento e visualização de dados: Josh M Colston, Hamada S Badr e Yen Ting Chen, sob licença Creative Commons CCBY 4.0)
Comparando um grande banco de dados de casos mundiais com dados da NASA, pesquisadores identificaram o comportamento dos casos de Shigella quando submetida a certas condições climatológicas (Tratamento e visualização de dados: Josh M Colston, Hamada S Badr e Yen Ting Chen, sob licença Creative Commons CCBY 4.0)

Todos esses fatores ponderados, diz o estudo, torna a região da África Subsaariana muito propícia para a propagação do patógeno. O trabalho mapeou ainda zonas de alta prevalência na América do Sul, Caribe, América Central, no delta do rio Ganges (Índia) e de Brahmaputra (Tibete) e em Nova Guiné, dentre outros. Além do mapeamento, os resultados associaram o risco de infecção por Shigella à idade. A prevalência mais alta ocorre em crianças mais velhas (2 a 5 anos incompletos), com quase 5 vezes mais chance de positividade do que crianças com menos de 1 ano de idade.   

Alguns achados causaram surpresa mesmo em pesquisadores experientes. “O estudo demonstrou que morar em uma casa na qual seus moradores praticam defecação a céu aberto conferiu chances menores de infecção por Shigella em quase um quinto (18%)”, relata o Prof. Pedro Magalhães, do Departamento de Fisiologia e Farmacologia da UFC, estudioso das doenças diarreicas no semiárido nordestino. 

“A descoberta sugere que a céu aberto, com mais exposição a luz solar, a bactéria tem menor sobrevivência e reduz sua disseminação. Nesse sentido, não ter banheiro é preferível a um banheiro inadequado”, completa. Antes que se tire conclusões apressadas, o pesquisador alerta, no entanto, que a defecação a céu aberto não deve ser vista como uma opção sanitária uma vez que há outros patógenos diarreicos muito mais resistentes à ação da luz solar. 

Conjunto com três mapas, no qual as cores identificam a intensidade da presença de Shigella pelo mundo em infectados assintomáticos, com casos leves e graves. Em todos, os países da África subsaariana aparecem de forma mais intensa (Tratamento e visualização de dados: Josh M Colston, Hamada S Badr e Yen Ting Chen, sob licença Creative Commons CCBY 4.0)
Prevalência de Shigella pelo mundo em indivíduos assintomáticos; em casos leves e graves (Tratamento e visualização de dados: Josh M Colston, Hamada S Badr e Yen Ting Chen, sob licença Creative Commons CCBY 4.0)

O SEMIÁRIDO NO MAPA 

Parte importante da pesquisa foi feita com dados do semiárido nordestino, colhidos por uma equipe de pesquisadores liderada pelo Prof. Aldo Ângelo Lima, coordenador do Núcleo de Biomedicina (NUBIMED) da UFC e coautor do trabalho publicado na Lancet Global Health. A equipe do professor estuda essas doenças há quase duas décadas, tanto em uma pesquisa de coorte em Fortaleza, que acompanha por anos a presença de diarreia em comunidades locais, como também em pesquisas com grupos-controle em municípios do sertão nordestino. 

Em 2021, o NUBIMED foi responsável por uma pesquisa que se destacou internacionalmente ao documentar como múltiplas infecções entéricas em crianças levam à desnutrição, o que, por sua vez, piora as infecções intestinais, em um ciclo bastante danoso para crianças. O resultado é a dificuldade de absorção dos nutrientes, com impacto direto (às vezes, permanente) no desenvolvimento infantil. 

Apesar da longa pesquisa, foi apenas há três anos que o grupo do Prof. Aldo Ângelo identificou a Shigella como a principal causa de doenças diarreicas no semiárido. “Essa bactéria só veio a ser colocada no topo de importância de infecções entéricas por conta de testes mais sensíveis, de PCR”, disse. “A gente simplesmente dizia que não tinha Shigella nessa comunidade. E, na verdade, ela estava lá”, completa. 

Imagem: Prof. Aldo Ângelo do lado direito da foto, em frente a equipamentos eletrônicos e com tubos de ensaio. O Prof. Aldo é um homem que usa óculos, de bigode grasalho e cabelos brancos. Ele usa jaleco branco sobre camisa branca, com um pin com a imagem de Nossa Senhora no jaleco. (Viktor Braga/UFC Informa)
Prof. Aldo Ângelo: pesquisa já mostraram que Shigella é um patógeno associado ao déficit de crescimento infantil (Foto: Viktor Braga/UFC Informa)

A descoberta teve forte impacto para entender melhor a realidade local. A Shigella, relata o Prof. Aldo, tem uma atuação bem mais agressiva que a maioria dos outros agentes patogênicos para doenças diarreicas. Enquanto esses agentes atacam as vilosidades intestinais (dobras na camada intestinal, que servem para aumentar a superfície de absorção dos nutrientes), a Shigella ataca diretamente o epitélio, causando feridas e prejudicando a absorção dos nutrientes de forma mais intensa. 

Veja também: Conversa com o cientista

Veja também: Pesquisa melhora flora intestinal de crianças desnutridas

“Ela e mais dois outros patógenos estão associados ao déficit do crescimento da criança após dois anos. Isso é um fato novíssimo, que não estava bem conhecido”, explica o Prof. Aldo. Para ele, a nova pesquisa publicada na Lancet Global Health é um marco uma vez que mostra que as doenças são estimuladas por dois fatores que atuam de forma conjunta: subdesenvolvimento e clima. “Esse trabalho é fantástico. Ele é uma junção de várias pesquisas de coorte com caráter multicêntrico, big data, dados da NASA. Não é fácil você fazer uma análise como essa”, diz o professor. 

 A pesquisa foi elaborada com o financiamento da Fundação filantrópica Bill e Melinda Gates, que também está financiando o desenvolvimento de uma vacina. Com todos esses dados reunidos, o consórcio internacional de cientistas espera montar o melhor desenho para a realização da fase 3 de teste da vacina contra a bactéria. Isso significa definir quais os melhores locais, e dentro deles quais os melhores meses para a aplicação dos testes com um grande número de pessoas. Os dados ajudarão os pontos críticos para fornecimento da vacina de modo a garantir o maior impacto possível com a redução de casos de doenças diarreicas.  

Fonte: Prof. Aldo Ângelo Lima, coordenador do NUBIMED – e-mail: alima@ufc.br 

Erick Guimarães 4 de abril de 2023

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