Detecção de marcadores biológicos da esquistossomose mansônica assistida por ferramentas fotônicas

Abstract

A esquistossomose é uma parasitose negligenciada, considerada um desafio crítico de saúde pública. Dessa maneira, é importante o desenvolvimento de ferramentas para aprofundar a compreensão dessa doença e otimizar seu diagnóstico e tratamento. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a deposição do antígeno catódico circulante (CCA) e do colágeno em tecidos de modelo experimental murino de esquistossomose, em diferentes estágios da doença, usando ferramentas fotônicas: pontos quânticos (PQs) e a microscopia por geração de segundo harmônico (SHG). O CCA e o colágeno são biomarcadores relevantes, moléculas capazes de trazer informações para compreender doenças. Os PQs apresentam propriedades ópticas e físico-químicas únicas, como alta fluorescência, fotoestabilidade e superfície ativa para conjugação. A microscopia SHG apresenta potencial para avaliar o perfil de fibras de colágeno, incluindo mudanças no tipo e alinhamento, sem o auxílio de sondas exógenas. Assim, nesta Tese, são apresentados os resultados obtidos sobre: (i) o perfil de deposição do CCA em tecidos de fígado e rim de camundongos infectados com Schistosoma mansoni, em diferentes estágios da doença, usando conjugados de PQs e (ii) o perfil de deposição de colágeno, nos tecidos de fígado, por microscopia SHG. Ademais, a Tese também traz um artigo de revisão sobre biomarcadores e métodos de diagnóstico da esquistossomose. Para o estudo de deposição do CCA, PQs de CdTe foram sintetizados e conjugados covalentemente ao anticorpo anti-CCA, e a conjugação foi caracterizada e confirmada por ensaio fluorescente em microplaca (EFM), análise de potencial Zeta (z) e pela incubação de tecidos controles (não-infectados) com o conjugado. A microscopia de fluorescência mostrou que não houve marcação nos tecidos controles após interação com o conjugado, sendo uma avaliação relevante para confirmar a especificidade do conjugado. Além disso, análises comparativas, e também quantitativas, das imagens de tecidos de fígado e rim infectados marcadas pelo conjugado, indicaram que a deposição de CCA aumentou na seguinte ordem: 30 < 60 = 120 dias (os períodos de 30, 60 e 120 dias após a infecção correspondem aproximadamente aos estágios prépatente, agudo e início da fase crônica da doença). Portanto, a nanossonda PQs-antiCCA foi desenvolvida com êxito, exibindo potencial para avaliar, monitorar e quantificar o CCA, com especificidade, em períodos distintos da infecção por S. mansoni. Com relação ao segundo estudo experimental realizado com tecidos de fígado infectados, a microscopia SHG indicou a presença de poucas fibras de colágeno em 30 dias, e sua associação com a microscopia de fluorescência excitada por dois fótons indicou uma alta presença de células inflamatórias. Já para 60 dias e, especialmente para 120 dias, a microscopia SHG exibiu uma maior presença de fibras de colágeno, mais espessas e ordenadas. Utilizando a microscopia SHG, com o suporte de aprendizado de máquina, foi possível diferenciar os estágios de infecção, com o parâmetro de coerência local do perfil das fibras de colágeno desempenhando um papel relevante. Por conseguinte, este trabalho trouxe a perspectiva de utilização de ferramentas fotônicas no âmbito da esquistossomose, abrindo possibilidades para aprofundar o entendimento da dinâmica patológica dessa doença, bem como para o desenvolvimento de futuras modalidades diagnósticas e o acompanhamento de abordagens terapêuticas