Os microRNAs apresentam expressão específica tecidual e temporal, sendo uma das principais funções associadas a regulação temporal do desenvolvimento (Lee et al. 1993). Até o momento, miRNAs foram associados à regulação da expressão de aproximadamente 1/3 dos genes humanos, executando importantes funções em vários processos biológicos como regulação do ciclo celular, apoptose, diferenciação celular e desenvolvimento embrionário (Bartel 2004). A regulação da função dos miRNAs também é finamente controlada por dezenas de enzimas e fatores de processamento; a regulação dos miRNAs ocorre através de RNases que degradam as sequências precursoras (por exemplo a RNase MCPIP1 degrada pre-miRNA antes que possa ser processado pela Dicer), pela degradação do miRNA maduro após sua ação, dissociando a proteína AGO do complexo (Graves and Zeng 2012) e ainda através de regulação por patógenos.
A proteína NS3 do DENV pode interagir com proteínas heat shock e perturbar a formação de RISC, impedindo a ação silenciadora do complexo (Kakumani et al. 2015) e a transcrição da sequência ainda pode ser regulada por estímulo viral, como no caso do Epstein- Barr virus (EBV) que induz a expressão do miR-146a via NF-kB, um miRNA com efeito pró- viral através da supressão de INF (Cameron et al. 2008). A proteína NS4B do DENV foi identificada como uma potente supressora de RNAi, através do teste com mutantes virais e da repressão de proteínas envolvidas na síntese de miRNA celulares, os autores demonstraram a importância dessa proteína viral na capacidade replicativa e na interferência na modulação de vias de RNAi do hospedeiro (Kakumani et al. 2013).
Figura 11: Biogênese de microRNA. Drosha processa o pri-miRNA no núcleo para produzir o pre-miRNA, em outra via de síntese, ela ocorre a partir de íntrons, chamados mirtrons, essa via dispensa a ação da Drosha pois a excisão do íntron por splicing já gera o precursor do miRNA. A partir daí as duas vias convergem para o transporte ao citoplasma, clivagem pela Dicer e ligação ao complexo de silenciamento induzido por miRNA – RISC (Krol et al. 2010).
A regulação negativa da expressão de miRNA está frequentemente associada com câncer pela inativação de genes supressores de tumor (Lu et al. 2005; Kunej et al. 2011). De fato, a associação entre desregulação de miRNAs e condições patológicas foi primeiramente descoberta em estudos com câncer, muitos microRNAs foram encontrados regulados negativamente em tecidos tumorais quando comparados a tecidos normais, o que pode ter relação com a perda de diferenciação celular, revisado por LU et al., (2005).
Se tratando de infecções virais, existe uma lista extensa de associações, o miR-146a tem destaque entre os miRNAs regulatórios do sistema imune, sua regulação positiva já foi associada com aumento da taxa de replicação em cultivo de HCV, HBV e os arbovírus DENV e Virus da Encefalite Japonesa (JEV), pelo efeito de reprimir a liberação de mediadores inflamatórios e a resposta imune inata (Wu et al. 2013; Sharma et al. 2015; Bandiera et al. 2016; Ye and Steinle 2016). O miR-146a-5p foi encontrado sub-expresso no soro de indivíduos na fase virêmica da dengue, na contramão da tendência em associar sua expressão a prognósticos ruins. A suspeita levantada no estudo foi que ele poderia estar sendo produzido mas não excretado, dessa forma não ser identificado no perfil circulante. Os miRNAs superexpressos nessa coorte foram miR-21-5p, -590-5p, -188-5p e 152-3p, caracterizados como possíveis biomarcadores para dengue (Ouyang et al. 2016).
Nos perfis hepáticos, o miRNA mais marcante dentro do cenário de associação a doenças é o miR-122, que é específico do fígado e está relacionado à manutenção da homeostase, metabolismo de lipídeos, glicose e ferro. É fortemente associado a patologias hepáticas como infecções, esteato-hepatite não alcóolica, fibrose e câncer, apresenta em geral efeitos tanto na proteção quanto na progressão da doença, dependendo da etiologia e tipo celular envolvido (Brunetto et al. 2014; Tan et al. 2014a; Tsubota et al. 2014; Tan et al. 2014b; Castillo et al. 2015; Thakral and Ghoshal 2015; Dong et al. 2016; Liu et al. 2016).
Alguns miRNAs de origem viral e celular podem ter impacto positivo ou negativo na replicação viral, sequências produzidas por vírus podem regular diretamente a expressão gênica, podendo mimetizar miRNAs celulares e sequestrar redes regulatórias predefinidas (Wang 2009). Moléculas de RNA subgenômico em flavivirus (sfRNA), são ncRNAs resultantes da degradação incompleta do genoma de RNA, variam de tamanho entre espécies de flavivírus e podem possuir em torno de 500 nt. Esses sfRNAs são necessários na patogenicidade dos flavivirus em modelos animais, embora o mecanismo exato pelo qual isso ocorra não seja claro, foi demonstrado que essas moléculas também interferem na resposta por INF alfa e beta em camundongos e podem servir como a principal fonte de miRNA em células de mosquitos (Schnettler et al. 2012; Hussain and Asgari 2014; Pijlman 2014).
As interações patógeno-hospedeiro são relações de alta plasticidade, no momento de uma infecção, o fenótipo do hospedeiro é rapidamente e drasticamente alterado, em alguns casos esse fenótipo parasitado é repassado para gerações seguintes (Poulin and Thomas 2008), além disso a adaptação durante a infecção, ocorre em uma escala de tempo evolucionária muito curta, nesse contexto, as modificações epigenéticas fornecem uma fonte de ferramentas de rápido acesso, reversíveis e adaptáveis para ambos, hospedeiro e patógeno.
Vírus são parasitas intracelulares obrigatórios e dependem totalmente da maquinaria do hospedeiro para sobrevivência e propagação, por isso são altamente suscetíveis ao programa de regulação gênica da célula hospedeira. Além disso, também são capazes de modular a expressão gênica, que tem como alvo os genes do hospedeiro e seus próprios genes, utilizando ncRNAs é possível regular a reação do sistema imune e ampliar as possibilidades de escape.
O interesse nos miRNAs proporcionou um grande avanço de conhecimento nessa área desde a identificação de associação com doenças em 2002. O desenvolvimento de tecnologias de sequenciamento de nova geração que produzem resultados de alta profundidade, viabilizou um maior avanço das pesquisas associando miRNAs a diversas doenças e condições animais e vegetais, entre as doenças humanas o maior destaque está nas pesquisas em câncer, mas muita informação vem sendo produzida em estudo com microorganismos, incluindo vírus. A busca por biomarcadores para diagnóstico e oportunidades terapêuticas através da manipulação farmacológica de microRNAs são os principais objetivos das pesquisas.
A maioria dos estudos de miRNA em dengue descrevem e analisam aspectos da relação virus/mosquito ou miRNAs virais que tem alvos genes humanos. Em relação aos esforços para entender e aplicar a atuação de RNAi virais e no mosquito Aedes, podemos dizer que são poucos os trabalhos que tratam da expressão e regulação dos microRNAs no hospedeiro humano e sua relação com a modulação da resposta imune da dengue. Quanto ao fígado, as alterações bioquímicas durante a infecção são amplamente estudadas e descritas na literatura, assim como o perfil de citocinas expressas na dengue (Ahmed et al. 2014; Pagliari et al. 2014; Póvoa et al. 2014; Jain et al. 2014), entretanto, assim como em muitos tecidos, o perfil de expressão de microRNAs no ambiente hepático humano é desconhecido.
Técnicas de RNAi vem sendo amplamente utilizadas em laboratórios para knock-out de genes e estudos de genética reversa, além de informações importantes sobre a patogenia da infecção pelo DENV, a identificação de miRNAs pode sugerir potenciais biomarcadores da doença, prover a base para estudos posteriores através da compreensão da patogenia e permitir o desenvolvimento de experimentos focados em terapias farmacológicas utilizando microRNAs como mimics e antimiRs, vários experimentos usam RNAi para acessar a função de uma proteína/enzima envolvida em alguma via metabólica.