Doença de Chagas: Manual para Experimentação Animal
1.2 A doença de Chagas humana e seus modelos de estudo
Finalmente, uma vez que a detecção das fases indeterminada e crônica típicas da doença de Chagas em animais domésticos naturalmente infectados nas áreas endêmicas (como, por exemplo, o cão) ainda não tem base bibliográfica segura, apesar de não poder ser descartada, ressaltamos que este manual tratará da experimentação animal sobre a doença de Chagas, no sentido de reproduzir o mais fielmente possível, aspectos da doença humana. Dos diferentes modelos revisados (ver Capítulo 9), há nítida predominância de dados obtidos em camundongos, um reflexo da produção global da pesquisa básica em doença de Chagas. Talvez a sistematização de protocolos para estudos em murinos, apresentada nos capítulos finais deste manual, incentive a produção de um conjunto de protocolos para estudo em humanos, de modo a acelerar o encontro de respostas às questões acima.
1.2 A doença de Chagas humana e seus modelos
de estudo
José Rodrigues Coura
Nenhum dos modelos experimentais da infecção chagásica utilizados, até o presente, reproduz rigorosamente a infecção e a doença humana como ela ocorre na natureza, nem mesmo quando se utilizam primatas filogeneticamente mais próximos do homem. Este fato se deve a diferenças espécie-específicas e intra-específicas, relacionadas, de um lado aos mecanismos de defesa de cada espécie de hospedeiro, particularmente ao seu sistema imune, e de outro às características das diversas cepas e clones do Trypanosoma cruzi, de seus determinantes antigênicos, receptores e mecanismos de escape, os quais denominamos de "complexo cruzi" em trabalhos anteriores (Coura et al., 1966, 1990). Por outro lado, os mecanismos de seleção clonal por passagens sucessivas de cepas do T. cruzi em diferentes vetores e reservatórios, inclusive no próprio homem, e as transformações por elas sofridas ao longo do tempo, quando mantidas em meios artificiais de cultura, transformam-nas em verdadeiras "cepas de laboratório", com perda total ou parcial de suas características originais.
Dois outros aspectos extremamente importantes, no que se refere às diferenças entre os estudos experimentais e a infecção natural do homem pelo T. cruzi, são a quantidade de parasitas inoculados nos estudos experimentais (inóculo), em contraste com o número de parasitas que penetram no homem em uma primo-infecção natural ou em reinfecções, e o tipo de parasito (epi ou tripomastigota) utilizado, o que em última análise depende, na infecção experimental, da decisão do pesquisador e, na natural, da qualidade do vetor e das chances de penetração do T. cruzi na ocasião de sua deposição na pele ou mucosa do homem. Geralmente os inóculos experimentais são enormes em relação às infecções naturais do homem. Por exemplo, um inóculo considerado pequeno na maioria dos estudos é de 103 (1.000 parasitas) para um camundongo jovem de 8 a 10 g, enquanto uma dejeção de triatomíneo infectado contém em média 140 parasitas (Pereira et al., 1988), dependendo naturalmente da espécie vetora, do sexo, do tempo de infecção e evacuação, e do estágio do parasita (Wood, 1951; Dias, 1956; Zeledon et al., 1977; Perlowagora-Szumlewicz & Müller, 1979). Quantos desses parasitos depositados na pele ou na mucosa de uma criança ou adulto teriam a chance de penetrar? Dez, vinte, quarenta? Por outro lado os inóculos experimentais são total, ou predominantemente, com formas infectantes (tripomastigotas), enquanto a metaciclogênese do T. cruzi para formas infectantes, na infecção natural, varia muito de acordo com o vetor (Perlowagora-Szulemwicz & Moreira, 1994).
Em revisão sobre os determinantes epidemiológicos da doença de Chagas humana – a infecção, a doença e sua morbi-mortalidade –, apresentamos em detalhe (Coura, 1988) as diversas variáveis condicionantes daqueles determinantes. Por outro lado, Andrade (1990), analisando a influência de diversas cepas de T. cruzi, na patogênese da miocardiopatia crônica em camundongos inbred e outbred, conclui que:
embora não descartando a influência da cepa do hospedeiro, a
análise estatística dos nossos resultados indicou a cepa do
parasita como o fator mais importante na determinação da
lesão cardíaca no camundongo, especialmente quando as
cepas do tipo III são consideradas.
Em síntese, a interação parasita-hospedeiro é de fundamental importância na modulação da infecção, da doença e de sua morbi-mortalidade, tanto na infecção natural humana como na infecção experimental (Postan et al., 1987). Por infecção entende-se a penetração, multiplicação e desenvolvimento do parasita no hospedeiro, enquanto doença são os danos causados no organismo pelo parasita e seus produtos ou pela própria resposta do hospedeiro. O equilíbrio ou desequilíbrio entre o parasita e o hospedeiro definem a infecção, a doença e a sua morbi-mortalidade. Definitivamente não há uma correlação entre a virulência e a patogenicidade de uma cepa de T. cruzi do homem, principalmente na fase crônica da infecção ou da doença, em relação à infecção experimental com a mesma cepa (Schlemper Jr., 1982).
Embora o homem seja o modelo ideal para estudos experimentais sobre a infecção e a doença de Chagas, por motivos éticos apenas os estudos observacionais podem ser realizados no homem, ou seja, observações retrospectivas ou prospectivas sobre a prevalência, a incidência, a morbidade, a mortalidade e a letalidade decorrentes da infecção e da doença. Diversos tipos de estudos clínicos e epidemiológicos descritivos e analíticos podem ser realizados para definir a história natural da doença de Chagas.
1.2.1 Estudos descritivos
Os estudos descritivos são os mais freqüentemente utilizados para avaliação da infecção e da doença de Chagas e analisam a forma e a distribuição da doença, enquanto os estudos analíticos avaliam os seus determinantes. Para descrever a ocorrência da doença, algumas questões amplas têm que ser respondidas: quem está afetado? onde e quando os casos ocorrem?, ou seja, é necessário especificar pessoa, lugar e tempo, de acordo com a epidemiologia clássica.
Embora exista um número infinitamente grande de variáveis relacionadas com a pessoa, as seguintes são fundamentais na investigação sobre a doença de Chagas: idade, sexo, grupo étnico ou raça, ocupação, classe social e exposição à infecção.
A infecção chagásica é cumulativa e proporcional ao tempo e intensidade da exposição; portanto é lógico que a prevalência da
infecção aumente com a idade, como pode ser observado na Figura
1. Da mesma forma a doença de Chagas, sendo uma doença evolutiva, tende a aumentar com a idade até a quarta/quinta década
da vida (Figura 2), quando se estabiliza ou decresce devido à mortalidade (Coura et al., 1983).
Figura 1 – Prevalência sorológica da infecção chagásica por idade e
sexo. Virgem da Lapa, Minas Gerais, 1976
Figura 2 – Distribuição das formas clínicas de portadores de doença
de Chagas de acordo com a faixa etária. Rio de Janeiro, 1960-1983
Quanto ao sexo, por fatores ainda desconhecidos, a prevalência da infecção chagásica, na maioria dos estudos, tem se mostrado maior no sexo feminino, enquanto a doença incide mais no masculino. Admite-se que a mulher, por permanecer mais tempo em casa, esteja mais exposta à infecção, enquanto no homem, embora menos exposto, a infecção evolui mais freqüentemente para a doença devido ao maior esforço físico que desenvolve em suas atividades. Por outro lado, o negro, possivelmente por fatores coadjuvantes como a hipertensão arterial, tem tendência ao agravamento mais freqüente e precoce da doença de Chagas.
A ocupação, a classe social e a exposição à infecção estão intimamente relacionadas. A infecção e a doença de Chagas são mais freqüentes em pessoas procedentes de áreas rurais, de baixa condição social, que habitam ou habitaram cafuas, geralmente infestadas por triatomíneos, portanto, com maior chance de exposição de seus habitantes à infecção.
Outros fatores pessoais como estado civil, variáveis familiares como tamanho da família, ordem de nascimento, idade materna ao nascer, parecem de pouca importância na prevalência da infecção e da doença. Entretanto, a mortalidade precoce dos pais e irmãos é um dos indicadores importantes da doença de Chagas. Os estudos sobre fatores genéticos como os sistemas ABO e HLA são ainda controversos e necessitam ser ampliados para melhores conclusões.
As variáveis lugar e tempo (onde e quando) são muito importantes na investigação epidemiológica da doença de Chagas. O lugar está intimamente relacionado à distribuição e adaptação de triatomíneos ao domicílio e o tempo está diretamente relacionado à freqüência e intensidade da exposição. É indispensável em uma investigação epidemiológica sobre a infecção chagásica que se mostre ao paciente uma coleção de triatomíneos, adultos e ninfas, dos três gêneros (Panstrongylus, Rhodnius e Triatoma) e que a ele se pergunte: conhece? de onde? existe ou existia em sua residência? já foi picado por esse inseto? quando e onde? qual a freqüência? Deve-se indagar ainda sobre o tipo de residência, viagens e migrações e sobre a existência de casos idênticos na família.
De grande importância é a história de cirurgias, partos, transfusão de sangue, manipulação de animais e de materiais potencialmente contaminados, principalmente em laboratórios.
1.2.2 Estudos analíticos
Os estudos analíticos avaliam os determinantes ou as razões da maior ou menor freqüência de um certo evento. Em síntese, eles estudam o "porquê", através de formulação de hipóteses. Para testar uma hipótese sobre a causa de um evento, de uma doença ou de sua evolução, há duas possibilidades: observação ou experimentação. No caso da doença de Chagas, por motivos éticos, como já foi referido, os estudos devem ser observacionais. Excepcionalmente podem-se fazer "experimentos naturais", ou seja, observar um fenômeno que ocorre naturalmente, sem interrompê-lo; por exemplo, verificar a incidência da doença de Chagas, em uma área com transmissão ativa, desde que a responsabilidade do controle não seja nossa. De qualquer forma esse tipo de estudo é criticável do ponto de vista ético.
Os estudos analíticos podem ser retrospectivos, prospectivos, seccionais, longitudinais e históricos prospectivos.
1.2.2.1 Estudos retrospectivos
Os estudos retrospectivos necessariamente são compostos de casos e controles. No caso da infecção chagásica, casos são indivíduos com sorologia, xenodiagnóstico, hemocultura e/ou PCR positivo para infecção chagásica, enquanto controles são indivíduos do mesmo grupo social, idade e sexo, porém com exames negativos para infecção chagásica.
Vantagens dos estudos retrospectivos: são relativamente baratos, necessitam de um menor número de participantes, apresentam resultados relativamente rápidos e são mais adequados para doenças raras ou pouco freqüentes. Desvantagens: informações incompletas, possibilidade de variáveis confusionais e de medir apenas o risco relativo.
Para avaliação da doença de Chagas pareamos indivíduos da mesma área, idade e sexo, com sorologia positiva, com outros com as mesmas características e com sorologia negativa, os quais submetemos rotineiramente à anamnese e a exames clínico, eletrocardiográfico e radiológico do coração e do esôfago e ocasionalmente do cólon. Exames mais sofisticados como ecocardiografia, eletrocardiografia dinâmica (holter), ultrassonografia, eletrofisiologia cardíaca e digestiva com estimulação e até biópsias cardíaca e do aparelho digestivo orientadas, podem ser feitos; os três primeiros não invasivos, sem restrição, e os três últimos com as restrições éticas desses tipos de procedimentos na investigação clínica (Borges-Pereira et al., 1998).
1.2.2.2 Estudos prospectivos
Os estudos prospectivos ou de coortes, embora mais precisos, são pouco ou quase nunca utilizados na infecção chagásica devido a restrições éticas, ao deixarmos deliberadamente um grupo de pessoas expostas à infecção para analisarmos a sua incidência e evolução. Por outro lado, seriam estudos caros, necessitando o acompanhamento de um grande número de indivíduos, por um longo período de tempo e com possibilidade de muitas perdas devido à migração, morte ou abandono do estudo.
1.2.2.3 Estudos seccionais
Este talvez seja o tipo de estudo mais utilizado em trabalhos de campo sobre a doença de Chagas. Nele definimos uma determinada população exposta ao risco da infecção chagásica e verificamos os infectados através da prevalência sorológica e os não infectados, ou sorologicamente negativos, utilizando uma população definida ou uma amostra representativa. Podemos determinar a intensidade da exposição pelo índice de triatomíneos domiciliados e infectados com T. cruzi, pelo tempo de exposição da população e pela prevalência sorológica da infecção nos diversos grupos etários.
Podemos ainda determinar a morbidade da doença pareando, por idade e sexo, indivíduos sorologicamente positivos e negativos e procedendo aos diversos tipos de estudos sorológicos, parasitológicos, clínicos, radiológicos, eletrocardiográficos e outros já mencionados para avaliação do risco relativo ou "excesso de risco" dos infectados.
Tomando-se as devidas providências para a interrupção da transmissão, através dos órgãos encarregados do controle da doença de Chagas ou quando possível com recursos próprios, estaremos eticamente autorizados a prosseguir o estudo evolutivo da morbidade, mortalidade e letalidade pela doença. Naturalmente essa população deverá receber a devida assistência enquanto permanecermos na área.
1.2.2.4 Estudos longitudinais
Embora seja um tipo de estudo prospectivo, no caso da doença de Chagas deve-se afastar o risco de "novos casos", acompanhando casos e controles, após a sua definição no primeiro estudo seccional. Periodicamente, de forma ideal anualmente, os casos e os controles devem ser reexaminados com a mesma metodologia ao longo do tempo. Dessa forma podemos acompanhar a morbidade, a mortalidade e a letalidade e estudar, até certo ponto, a história natural da doença.
Dentro dessa linha, os chamados "estudos prospectivos históricos" tendem a combinar as vantagens dos estudos retrospectivos, através de anotações anteriores, com os estudos prospectivos, como no caso da doença de Chagas, com as limitações já mencionadas para esse tipo de estudo.
Alguns modelos de estudos realizados
O primeiro estudo epidemiológico que realizamos sobre a doença de Chagas foi do tipo descritivo multidisciplinar, visando caracterizar o ciclo ou os ciclos da doença no antigo estado da Guanabara (Coura, 1965), hoje município do Rio de Janeiro, que constou de avaliação sobre reservatórios e triatomíneos silvestres, de estudo sorológico em populações autóctones, de demanda hospitalar e doadores de sangue, da doença em doadores e receptores de sangue e de um estudo descritivo histórico em uma série de migrantes e não migrantes do Rio de Janeiro.
De forma analítica, podemos caracterizar dois tipos de ciclos do "complexo cruzi" (Coura et al., 1966): um silvestre entre animais e triatomíneos, que somente acidentalmente atingia o homem e outro inter-humano, em nível hospitalar, entre doadores e receptores de sangue.
A partir daquele estudo, analisamos prospectivamente uma série histórica, inicialmente de cem pacientes entre 170 estudados (Coura, 1965), acrescidos posteriormente para 260 (Coura, 1976) e depois para 510 (Coura et al., 1983), de vários estados do Brasil, mostrando importantes diferenças regionais da morbidade da doença de acordo com a área de procedência dos pacientes.
Em uma série de trabalhos seccionais e longitudinais, realizados nos estados de Minas Gerais, Paraíba, Piauí e Amazonas (Coura et al., 1984, 1985, 1994a,b, 1995, 1996), confirmamos as variações regionais da doença de Chagas e praticamente definimos a sua história natural, desde a sua origem, como ocorre por exemplo na Amazônia, na forma de antropozoonose (infecção de animais que se transmite ao homem), onde triatomíneos silvestres atacam o homem (Coura et al., 1994a), para áreas intermediárias, como as do Nordeste, onde triatomíneos como o T. brasiliensis são ubiquitários, vivendo e transmitindo a infecção dentro e fora do domicílio, entre animais e o homem, sob a forma de anfixenose, até áreas mais antigas, onde o T. infestans é, ou foi, totalmente domiciliado e a infecção é praticamente uma zooantroponose (zoonose mantida pelo homem).
Na nossa experiência, nas áreas primitivas, onde a infecção é predominantemente silvestre, a doença é de baixa morbidade por falta de adaptação do T. cruzi ao homem, enquanto nas áreas intermediárias a morbidade da infecção humana é menor que nas áreas de zooantroponoses (áreas antigas), onde o T. cruzi é muito bem adaptado ao homem e a morbidade da doença de Chagas é alta.
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