Fonte: SARS-CoV-2 News 05 de dezembro de 2020
SARS-CoV-2 News : Um novo estudo envolvendo médicos e pesquisadores da Universidade de Kiel, do Centro Médico da Universidade Schleswig-Holstein (UKSH) e das Universidades de Bonn, Colônia, Luebeck, Tuebingen e Nijmegen, bem como do Centro de Pesquisa Borstel-Leibniz O Lung Center e o German Center for Neurodegenerative Disorders (DZNE) demonstraram que não apenas as células imunes clássicas desempenham um papel, mas, em particular, a liberação de células precursoras imaturas da medula óssea para o sangue indica um curso particularmente grave da doença e pode contribuir para complicações.
De acordo com a equipe do estudo, a resolução temporal das
características celulares associadas à trajetória de uma doença COVID-19 grave
é necessária para compreender as respostas imunológicas distorcidas e encontrar
preditores de resultados.
Nesta pesquisa, o estudo realizou um estudo longitudinal
multimídia utilizando uma coorte de dois centros de 14 pacientes. A equipe de
estudo analisou o transcriptoma em massa, o metiloma de DNA em massa e o
transcriptoma de célula única (> 358.000 células, incluindo perfis de BCR)
de amostras de sangue periférico coletadas em até 5 pontos no tempo. A
validação foi realizada em duas coortes independentes de pacientes COVID-19.
O COVID-19 grave foi caracterizado por um aumento da
proliferação de plasmablastos metabolicamente hiperativos. Coincidindo com uma
doença crítica, a equipe também identificou uma expansão de megacariócitos
circulantes ativados por IFN e aumento da eritropoiese com características de
sinalização hipóxica.
Significativamente, os módulos de co-expressão derivados de
células megacariócitos e eritróides também foram preditivos de desfecho de
doença fatal.
Os resultados do estudo demonstram os amplos efeitos
celulares da infecção por SARS-CoV-2 além das células imunes clássicas e podem
servir como um ponto de entrada para desenvolver biomarcadores e tratamentos
direcionados de pacientes com COVID-19.
Os resultados do estudo foram publicados no jornal revisado
por pares: Immunity
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1074761320305045
https://www.cell.com/immunity/pdf/S1074-7613(20)30504
-5.pdf
Foi descoberto que as infecções com o novo coronavírus
SARS-CoV2 podem resultar em quadros clínicos altamente heterogêneos. Embora
muitas das infecções sejam leves ou mesmo assintomáticas, a doença pode ser
fatal, especialmente em pessoas mais velhas.
Normalmente, nesses casos graves, outros órgãos, como o
coração ou os rins, podem ser afetados, além do pulmão. Uma falha de ignição
imunológica desempenha um papel importante, mas estão se acumulando descobertas
de que danos a pequenos vasos sanguíneos e coagulação sanguínea superativada
são fatores decisivos para um curso grave. Uma das causas diretas mais comuns
de morte por COVID-19 são os coágulos sanguíneos nos pulmões.
Os principais autores do estudo, o Professor Dr. Philip
Rosenstiel, Diretor do Instituto de Biologia Molecular Clínica (IKMB) da Universidade
de Kiel e UKSH, explicou que: "Apesar dos numerosos estudos, sabemos
relativamente pouco sobre o curso da doença ao longo do tempo. Quais tipos de
células & n bsp; desempenham um papel importante aqui e quando? E podemos identificar
as primeiras assinaturas moleculares no sangue que apontam para o curso grave
da doença mais tarde? Estas foram as perguntas que nos fizemos no início e
obtivemos respostas surpreendentes. "
A equipe do estudo examinou amostras de sangue de pacientes
COVID-19 hospitalizados nos hospitais universitários de Kiel, Bonn, Colônia e
Nijmegen.
Em um grupo de 14 pacientes, as células sanguíneas
circulantes foram analisadas em uma série temporal. Amostras de sangue de
pessoas saudáveis foram usadas como comparação.
A Dra. Joana Pimenta Bernardes, uma pós-doutoranda da
Universidade de Kiel que é uma das primeiras autoras do estudo juntamente com
os outros dois jovens investigadores, acrescentou: "A particularidade é
que conseguimos analisar centenas de milhares de células em paralelo com com a
ajuda da chamada genômica de célula única e, portanto, foram capazes de
identificar tipos de células raras. "
"Juntamente com outros dados, como valores de
laboratório clínico e medições de mensageiros inflamatórios, fomos capazes de
criar uma espécie de impressão digital, uma assinatura, do funcionamento
alterado dessas células e rastreá-lo ao longo do tempo", explicou o Dr.
Florian Tran, cientista clínico e a Dra. Neha Mishra, que também estão pesquisando
no IKMB.
É importante ressaltar que as assinaturas de dois tipos de
células imaturas são, portanto, particularmente características da doença
COVID-19 grave: células precursoras de plaquetas, chamadas megacariócitos, e
glóbulos vermelhos imaturos.
O Dr. Tran explicou ainda: "Isso é particularmente
surpreendente porque essas células precursoras normalmente não estão no sangue,
mas na medula óssea, onde amadurecem conforme necessário. Sabemos que essas
células progenitoras são lavadas para o sangue de pacientes gravemente
enfermos, pois exemplo na sepse bacteriana (envenenamento do sangue). Isso
ainda não foi descrito para COVID-19. ”
O Dr. Joachim Schultze, professor da Universidade de Bonn e
líder do grupo de pesquisa do DZNE, um dos últimos autores do estudo
acrescentou: "Com a ajuda de análises genômicas celulares de alta
precisão, fomos capazes de traçar uma imagem muito detalhada de as mudanças
celulares ao longo do curso da doença. Embora antes olhássemos principalmente
para as células do sistema imunológico, agora fomos capazes de encontrar tipos
de células que haviam sido ignorados. "
A equipe do estudo obteve informações importantes de um
grupo de 39 pacientes COVID-19 que haviam sido tratados na unidade de terapia
intensiva em Nijmegen, ou seja, apresentavam cursos particularmente graves da
doença. Nesse grupo de pacientes, a assinatura dos megacariócitos e das células
progenitoras dos glóbulos vermelhos foi particularmente forte em pacientes que
morreram da doença em comparação com pacientes que se recuperaram.
O Dr. Rosenstiel acrescentou: "Os megacariócitos
refletem um problema conhecido de COVID-19: as plaquetas sanguíneas são
responsáveis pela coagulação do sangue. Uma das causas diretas mais comuns de
morte por COVID-19 são problemas de coagulação. Os megacariócitos ativados por
emergência no sangue pode produzir plaquetas que se agregam mais facilmente e,
portanto, levam aos problemas de coagulação. "
O aumento das células progenitoras dos glóbulos vermelhos
indica falta de oxigênio e é conhecido como uma reação de emergência em doenças
pulmonares graves.
A pesquisa detalhada foi possível graças ao consórcio
nacional, isto é, a "Iniciativa Alemã COVID-19 OMICS" (DeCOI) e foi
realizada em cooperação com parceiros do "Human Cell Atlas", um
consórcio internacional para análise de célula única.
O Dr. Schultze, que também é o coordenador do consórcio
DeCOI, disse: “Foi somente por meio desse trabalho em equipe que as complexas
análises e interpretações dos dados puderam ser dominadas no curto espaço de
tempo disponível. Com o presente trabalho, criamos a base para validar novos
biomarcadores em um estágio inicial da doença COVID-19 para identificar
pacientes em risco de um curso grave da doença. Isso nos permitiria melhorar o
atendimento de pacientes particularmente afetados de forma ainda mais
específica ".
A equipe de estudo concluiu: “Juntos, os resultados indicam
uma profunda reação da linhagem eritróide ao COVID-19 em diferentes fases da
doença. Essas características da trajetória computadorizada da doença foram
associadas ao resultado clínico em uma coorte retrospectiva maior de 39
pacientes com COVID-19 ventilados mecanicamente. Pudemos mostrar que dois
módulos da coorte 1, M4 (relacionado aos números de MK na coorte 1) e M7 (indicativo
de eritropoiese na coorte 1), foram significativamente correlacionados com um
desfecho fatal na coorte independente. A redução na expressão do módulo M2
(associado ao IFN hipomórfico tipo I na coorte 1) em uma ampla gama de tipos de
células, incluindo monócitos, células NK, células T CD8 + e PBs estava presente
em sobreviventes e não sobreviventes, corroborando a observação de IFN tipo I
com falha em COVID-19 grave, mas questionando sua relação clara com o resultado
fatal. Os resultados do estudo sugerem claramente que os eventos regulatórios
em células megacariocíticas e eritróides podem atuar como componentes centrais
de um curso desfavorável de COVID-19, o que exige uma exploração prospectiva
adicional. ”
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