Análise hemodinâmica da propagação de exossomos no sistema de comunicação materno-placentário durante uma infecção pelo vírus Zika

Abstract

A caracterização de sistemas de comunicação molecular (MC), em especial do corpo humano, junto às ferramentas computacionais, são recursos emergentes para o diagnóstico e o tratamento de doenças gestacionais. Durante o desenvolvimento de um feto, os processos biossinalizadores, intermediados principalmente pelos exossomos, desempenham um papel crucial. No Brasil, a epidemia do vírus Zika, que ocasionou complicações e desordens gestacionais, evidenciou que persiste uma lacuna no entendimento dos mecanismos envolvidos no processo de transmissão materno-fetal. Diante disso, este trabalho modela um sistema hemodinâmico de comunicação intercelular baseado na difusão de exossomos na corrente sanguínea de uma gestante. Foram mapeadas as significativas mudanças estruturais e fisiológicas que os sistemas cardiovascular e imunológico da gestante sofrem ao longo do período gestacional. O canal, o sistema cardiovascular, foi modelado baseando-se na teoria das linhas de transmissão, e varia conforme o momento da gestação. A propagação de partículas na rede arterial da gestante foi analisada em dois cenários: saudável e infeccioso; e se baseia na versão estocástica da equação de Smoluchowski. Os resultados obtidos destacam a contribuição das alterações hemodinâmicas características à gravidez para o sistema, levando a um aumento de até 0, 6 dB no ganho do sinal recebido e uma redução de até 33, 7% no atraso do sinal recebido, para o terceiro trimestre de gravidez em relação ao período pré-gravídico. No contexto infeccioso, ressalta-se o impacto da oscilação da produção de citocinas pró-inflamatórias (IFN-α) durante a gravidez. No período agudo da infecção, o ganho entre os sinais recebidos no primeiro e no segundo trimestre de gravidez chega a 2, 27 dB e fica perceptível a influência do momento da infecção em relação à fase da gravidez na carga viral recebida pela placenta, constatando que o fim da gestação não é o momento de maior carga viral para o feto.