Capítulo 10 - Planejamento de experimentos e escolha dos modelos

Capítulo 10 - Planejamento de

experimentos e escolha dos modelos

10.1 - Critério de escolha para o modelo de

hospedeiro animal e da cepa do parasita

Solange L. de Castro; Tania C. Araújo-Jorge

A existência de vários modelos experimentais aplicados ao estudo do curso da infecção por Trypanosoma cruzi nos indica, claramente, que não há um único modelo de escolha, nem um modelo consensual e nem mesmo um modelo que possa ser definido como o mais vantajoso (ver Capítulo 9). A escolha do modelo a ser utilizado deve ser feita após análise de vários pontos, em especial a pergunta que se quer abordar no estudo. A depender do fenômeno em foco, existem modelos animais que o reproduzem de modo melhor ou pior. Além disso, a identificação de grupos de cepas de parasita circulantes exclusivamente no ciclo de transmissão silvestre e no ciclo domiciliar/peridomiciliar humano (Tibayrenc, 1995; Zingales et al., 1998) levanta a questão da relevância de se proceder a estudos de processos fisiopatológicos representativos da doença de Chagas humana, predominantemente com cepas circulantes no ciclo doméstico de contaminação humana, correlacionando, sob um ponto de vista antropocêntrico, a utilização de cepas do ciclo silvestre.

Em todos os casos, as vantagens ou desvantagens do uso de determinado modelo referem-se à morbidade (gênese de doença) e à mortalidade (grau de virulência apresentado pelo parasita naquele modelo), comparativamente à infecção humana. Nesse sentido, a principal desvantagem do modelo camundongo, que é a alta taxa de mortalidade na fase aguda, com lesões que são incomuns na infecção humana aguda, pode ser contornada com a combinação de uma linhagem mais resistente, um menor inóculo, uma cepa de parasita característica do ciclo doméstico isolada de paciente, ou de triatomíneo/reservatório no peridomicílio. Na realidade este raciocínio, que está bem comprovado no modelo do camundongo, é válido para qualquer espécie de mamífero que venha a ser utilizada. Foi o extenso estudo no modelo do camundongo, por um grande número de grupos de pesquisa e utilizando as mais variadas combinações de cepas de parasita e de linhagens hospedeiras, que permitiu a conclusão consensual de que cada par é um par (Tarleton, 1995), confirmado também no modelo do rato (Rivera-Vanderpas et al., 1983). Pontos de controvérsia quanto à validade de certo modelo para reproduzir determinados aspectos da doença humana devem ser analisados sob a mesma ótica que permitiu esse consenso para o caso do camundongo. Assim, o fato de alguns autores reportarem o encontro, ou não, de megacólon ou de freqüência maior ou menor de miocardite em coelhos infectados estudados por diversos grupos pode se relacionar com o uso de diferentes cepas do T. cruzi (ver Capítulo 9), ou de coelhos com diferentes back-grounds genéticos.

Dois pontos importantes a ressaltar são a existência de determinado fenômeno na espécie que se quer ter como modelo e a fase da doença que se quer reproduzir. Alguns aspectos da doença humana, como por exemplo, a presença de anticorpos naturais antigalactose e sua associação com a forma clínica "indeterminada" da doença de Chagas, só ocorrem em primatas, e não podem, portanto, ser estudados em nenhum outro modelo (ver Capítulo 4). Quanto à fase da infecção, a grande maioria dos estudos com experimentação animal se deteve apenas na fase aguda, mas é muito pequeno o número de trabalhos sobre esta fase na infecção humana, até mesmo pelo processo de controle da transmissão vetorial. O desafio de encontrar modelos animais adequados para o estudo da fase crônica, incluindo a forma indeterminada, permanece atual. Nesse sentido, o trabalho com animais de pequeno porte, especialmente roedores com vida curta (camundongo e rato), traz um facilitador, pois a freqüência de obtenção de animais em fase crônica pode ser maior. Recentemente demonstrou-se que o hamster reproduz, do ponto de vista histopatológico, algumas das características mais importantes da doença de Chagas crônica, como miocardite com despopulação neuronal acompanhada de transtornos eletrocardiográficos, miosite, ganglionite e dilatação ou alongamento do cecum com distúrbios de motilidade. Por outro lado, a forma indeterminada parece ser a mais freqüentemente observada no coelho infectado experimentalmente com T. cruzi.

É importante mencionar que aspectos da infecção por T. cruzi em mamíferos silvestres, como Calomys callosus, gambás e cuícas (ver Capítulos 3 e 9), podem ser de grande valia para a compreensão de mecanismos fisiológicos da manutenção do parasita em reservatórios silvestres, da evolução do equilíbrio parasita-hospedeiro, bem como de aspectos comparativos da patogênese e da susceptibilidade a quimioterápicos de cepas circulantes nos ciclos silvestre e doméstico.

A Tabela 1 busca traçar um quadro comparativo dos diferentes modelos descritos neste manual, indicando se o parâmetro já foi (+) ou não foi (-) descrito no modelo em questão. Na maioria dos casos todos os resultados podem ser correlacionados, com variações de freqüência e de intensidade de ocorrência do fenômeno, a depender da cepa de parasita utilizada, da via e intensidade do inóculo.

Tabela 1 – Quadro comparativo da reprodutibilidade de aspectos da doença de Chagas humana em diferentes modelos experimentais e

de suas condições operacionais

Modelo animal cdg rat coe ham cal cão mac Aspecto da doença humana reproduzida

Fase aguda

Chagoma de inoculação + + + + + + + Parasitemia (v) + + + + + + + Sorologia anti T. cruzi + + + + + + + positiva

Tendência à mortalidade a b b b b B b (v)

Alterações + + + + ? + + eletrocardiográficas (v)

Miocardite à + + + + + + + histopatologia (v)

Miosite à histopatologia + + + + + (v)

Pan-infectividade + + + + Fibrose + + + + + + Esplenomegalia e + + + linfoadenomegalia

Fase crônica - forma indeterminada

Duração c c ? ? ? l l Fase crônica cardíaca

e/ou digestiva

Cinética de r r d d - d d desenvolvimento da

fase crônica

Encontro de ninhos de + + - + - + ? amastigotas (v)

Alterações + + + + ? + + eletrocardiográficas (v)

Cardiopatia (v) + + + + - + +

Formação de megas (v) + + + + - - -Megaesôfago + + - - - ? -Alterações neurológicas + ? - - - - ? Fibrose miocárdica + + + + - ? ? Facilidade de manuseio a a m m m m b Facilidade de a a a a m n n manutenção de colônias

Custo operacional b b m b ? a a

+: ocorre em algum par parasita-hospedeiro; -: negativo; v: variável

com a cepa de Trypanosoma cruzi e/ou com a linhagem genética do

animal e/ou com a intensidade do inóculo; r: rápida (seis a doze

meses); d: demorada (> dois anos); s: sim; n: não; a: alta; b: baixa;

m: média; c: curta (dois a seis meses); l: longa (anos).

A mensagem final que nos parece essencial a destacar é a de que ao iniciar o estudo da infecção por T. cruzi em um determinado modelo experimental, independente dos fatores que concorreram para a escolha daquele modelo, deve ser feita uma profunda revisão bibliográfica com a identificação de todos os trabalhos que já utilizaram aquela espécie e o levantamento dos resultados obtidos com diferentes cepas do parasita. É importante também o conhecimento mais completo possível do comportamento biológico e dos marcadores moleculares da cepa de parasita escolhida (ver Capítulo 10.2, cepas de eleição), saber em qual biodema e zimodema a cepa se insere (Andrade & Magalhães, 1996), qual a linhagem, e se está agrupada em T. cruzi I ou T. cruzi II (ver Capítulo 10.2, e Anexo referente à nomina de T. cruzi). Na tentativa de aumentar a massa de conhecimentos produzidos por diversos grupos de pesquisa com uma mesma cepa, a OMS escolheu o clone CL-Brener como clone de referência para o Projeto Genoma de T. cruzi. Provavelmente essa escolha vai gerar um certo volume de trabalho com este clone, mas a investigação sobre a heterogeneidade intra-específica que é característica deste microorganismo, certamente exigirá a confirmação de dados com cepas de características diferentes.