Cloroquina e hidroxicloroquina impedem mesmo o coronavírus de entrar nas células do trato respiratório?

Contribuição do Dr. Ng Haig They, professor adjunto da UFRGS.

Poucos medicamentos geraram tanta polêmica quanto a que temos visto recentemente com os antimaláricos cloroquina e hidroxicloroquina. Apesar de toda a politização, pouco ou quase nada tem sido falado a respeito dos mecanismos de ação destes compostos, conhecimento que é crucial quando se considera um possível reposicionamento destes fármacos como antivirais. Será que existe plausibilidade de mecanismo para considerar que a cloroquina e a hidroxicloroquina podem ser usadas para tratar a covid-19?

            Antes um pouco de contexto: vírus envelopados necessitam fundir seu envelope viral à membrana da célula hospedeira. Enquanto alguns vírus, tais como o HIV, conseguem se fusionar diretamente à membrana plasmática, a maioria dos vírus envelopados, tais como o SARS-CoV-2, entra na célula por endocitose, processo que origina uma organela intracelular chamada de endossomo. Para evitar que sejam destruídos, os vírus devem utilizar mecanismos para impedir o curso natural de transformação do endossomo em lisossomo, que é uma organela de digestão. Logrando êxito, os vírus conseguem se fundir à membrana do endossomo, sendo liberados no citoplasma para, finalmente, poderem se replicar.  Estes mecanismos podem incluir alterações no pH, no potencial redox e na atividade proteolítica. É exatamente aqui que a cloroquina e a hidroxicloroquina atuam: elas elevam o pH endossomal, impedindo a fusão do vírus com a membrana do endossomo e, portanto, sua replicação.

            No entanto, a questão não é tão simples, pois o SARS-CoV-2 utiliza dois mecanismos para entrar nas células: pH dependente e pH independente. Em algumas células, a proteína do espinho viral (proteína S), utilizada pelo vírus para entrar na célula, é ativada pela catL (cisteína protease catepsina L), que é dependente de baixo pH endossomal. No entanto, células do epitélio respiratório humano possuem baixos níveis de catL e então a entrada do vírus é independente de pH, mas dependente da enzima TMPRSS2 (uma serina protease de membrana).

            Um estudo recente publicado na revista Nature realizou experimentos in vitro avaliando o efeito de diferentes concentrações de cloroquina e hidroxicloroquina em três linhagens celulares diferentes: VERO, VERO-TMPRSS2 e CALU-3. A linhagem de células VERO provém de rins do macaco verde africano, enquanto que a CALU-3 provém de células epiteliais do trato respiratório humano. A escolha das três linhagens de células é baseada na expressão diferencial das duas proteínas: a catL e a TMPRSS2. A linhagem VERO expressa altos níveis de catL, a linhagem VERO-TMPRSS2 expressa, além da catL, níveis estáveis de TMPRSS2 e a CALU-3 expressa baixos níveis de catL.

            Os resultados do estudo mostraram que a cloroquina e a hidroxicloroquina foram efetivas em bloquear a entrada do vírus apenas nas células renais com alta expressão de catL (linhagem VERO), enquanto que nas células com baixa expressão de catL e/ou alta expressão de TMPRSS2  (linhagens VERO-TMPRSS2 e CALU-3), estes fármacos falharam. Os cientistas também utilizaram mesilato de camostato, um inibidor de TMPRSS2, e comprovaram que esta substância foi capaz de bloquear a entrada do vírus nas células VERO-TMPRSS2 e CALU-3 , comprovando a necessidade da utilização da enzima TMPRSS2 pelos vírus nestas células (entrada pH independente). Outro resultado importante foi que a cloroquina e a hidroxicloroquina reduziram a viabilidade celular nas maiores concentrações, indicando possível efeito citotóxico.

            Desta forma, a efetividade da cloroquina e da hidroxicloroquina (aumento do pH endossomal) é plausível apenas em células renais, mas não em células do trato respiratório. Vale ressaltar que, apesar da COVID-19 afetar diversos tecidos e órgãos, incluindo os rins, a Síndrome Respiratória Aguda Grave é o problema que mais frequentemente tem levado a internações em UTIs. O combate à COVID-19 através do uso de fármacos como a cloroquina e hidroxicloroquina, que não impedem a entrada do SARS-CoV-2 nas células respiratórias, não possui, portanto, embasamento científico.

FONTES:

Burkard C, Verheije MH, Wicht O, Kasteren SI, Kuppevald FJ, Haagmans BL, Pelkmans L, Rottier PJM, Bosch BJ, Haan CAM (2014) Coronavirus cell entry occurs through the endo-/lysosomal pathway in a proteolysis-dependent manner. PLOS Pathogens  https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1004502

Hoffmann M, Mösbauer K, Hofmann-Winkler H, Kaul A, Kleine-Weber H, Krüger N, Gassen NC, Müller MA, Drosten C, Pöhlman S (2020) Chloroquine does not inhibit infection of human lung cells with SARS-CoV-2. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-020-2575-3.