Estudo de pesquisadores ligados à Força Tarefa da Unicamp mostra que a SARS-CoV-2 infecta células do sistema imune de forma similar ao HIV.
Entender o mecanismo de infecção do SARS-CoV-2 é essencial para buscar formas de se combater o vírus. Nesse sentido, um grupo de pesquisadores da Unicamp, de diferentes laboratórios se uniram para entender como o sistema imune humano é afetado pela infecção decorrente do novo coronavírus. O estudo acabou de ser publicado na forma de pre-print1.
O Sistema Imune e os Linfócitos
O sistema imunológico é formado por células e moléculas que agem no sistema de proteção contra doenças. Esse sistema de defesa não atua em uma única frente. Há uma defesa inicial promovida pela imunidade natural, aquela que já está presente antes do aparecimento de uma infeção e é inicial no combate contra um microrganismo. Um exemplo de componente de proteção que faz parte da imunidade natural é a pele. Ela funciona como uma barreira de proteção.
Além da imunidade natural, há a imunidade adaptativa ou adquirida, aquela que é estimulada após a exposição ao agente infeccioso. A diferença principal entre elas, é que na imunidade adquirida, há uma “memória” em relação à exposição ao microrganismo. Elas atuam em conjunto na proteção do corpo contra um microrganismo.
No sistema de memória da imunidade adquirida, os linfócitos são as grandes estrelas. Essas células são capazes de responder a antígenos, partícula ou molécula, estranhos. Existem vários tipos, ou subpopulações, de linfócitos. Eles têm diferentes formas de reconhecimento de antígenos e mesmo em funções.
O que se sabia até agora?
Até então, o que algumas pesquisas mostravam é que junto aos sintomas severos associados ao óbito dos pacientes, havia uma resposta inflamatória exacerbada. Junto a isso, as pesquisas identificaram uma baixa quantidade de linfócitos no sangue e desaparecimento de células T (uma das subpopulações de linfócitos) e pobre adaptação do sistema imune.
Esses foram alguns dos pontos de partida da pesquisa coordenada pelos professores Alessandro Farias e Marcelo Mori da Unicamp. Na pesquisa, os pesquisadores de 13 laboratórios diferentes, muitos dos quais pertencem a Força Tarefa da Unicamp, investigaram quais tipos de células do sistema imune o vírus SARS-CoV-2 era capaz de infectar, incluindo os linfócitos. Além disso, os pesquisadores analisaram qual o mecanismo envolvido neste processo.
Para que o vírus infecte uma célula, é necessário que haja alguma forma de reconhecimento de uma proteína do vírus pelas células do nosso corpo. No caso do SARS-CoV-2, a infecção acontece a partir do reconhecimento com o receptor ACE2.
Mas, aparentemente, nem tudo é simples com este vírus…
No entanto, eles observaram que ACE2 não estava presente em grande quantidade em leucócitos, como em outras células infectadas, como a dos pulmões.
Então, o grupo de pesquisa resolveu avaliar primeiro se a proteína Spike do vírus poderia interagir com outras proteínas humanas. Dessa forma, antes de continuar o experimento na bancada, eles usaram um sistema de predição de interação entre proteínas, a do vírus e as presentes na membrana externa das células humanas por meio de um programa que consulta vários bancos de dados de proteínas. Como ainda não há muita informação sobre as interações da SARS-CoV-2 e as proteínas humanas, eles usaram uma proteína similar presente no SARS-CoV-1 para predição.
O que eles descobriram? Que a proteína Spike do vírus SARS-CoV-1, que é similar com a do SARS-CoV-2, interagia com uma proteína humana chamada CD4, que é expressa principalmente em um tipo específico de linfócito, o linfócito T auxiliar.
Mas o que os linfócitos T fazem no corpo humano?
Elas são células de imunidade celular, não produzem anticorpo, mas são capazes de reconhecer antígenos de microrganismos intracelulares, que estão dentro da célula. Uma vez reconhecidos pelos linfócitos T, os microrganismo ou mesmo a célula do hospedeiro são destruídos pelas células de defesa. Os linfócitos T auxiliares respondem à ativação em resposta a presença de um antígeno e disparam um sistema de sinalização ao secretar proteínas chamadas de citocinas. E pelo que as citocinas são responsáveis? Acordam o sistema imune e mais células do sistema de defesa são produzidas, prontas para o combate.
Infectar as células T Auxiliares é algo que os cientistas já viram em uma infecção causada por outro vírus. Essas mesmas células são a porta de entrada do Vírus da Imunodeficiência Humana, o HIV, indicando que os dois vírus tem similaridade de infecção.
Depois dos resultados da predição, eles foram testar se realmente o SARS-CoV-2 infecta os linfócitos T.
E a pergunta é:
Será que o vírus infecta as células imunidade adquirida? Qual delas? Em laboratório de nível de biossegurança nível 3, a partir de amostras de sangue de pessoas não contaminadas, eles separaram os linfócitos T do sangue, os linfócitos T CD8+ e os linfócitos T CD4+ e adicionaram o vírus SARS-CoV-2. Depois de um tempo na presença do vírus, as amostras foram analisadas. Eles avaliaram por meio de diferentes técnicas se havia presença do vírus no interior dessas células. Assim, eles descobriram que o SARS-CoV-2 era capaz de infectar células T CD4+. Mais do que infectar, eles observaram que o vírus é capaz de usar esses linfócitos para produzir mais vírus que podem infectar outras células.
Dessa forma, eles encontraram o vírus em células saudáveis infectadas no laboratório, mas será que isso acontece com os pacientes? Eles purificaram as células T de pacientes com COVID-19 e encontraram o vírus apenas na célula T CD4+. Mais do que isso, eles encontraram que a infecção está relacionada com a severidade da doença, quanto mais debilitado o paciente, mas células T CD4+ estavam infectadas.
Em seguida, os pesquisadores se perguntaram como a proteína do vírus interage com a proteína CD4. Com esta finalidae, eles fizeram outros experimentos para mostrar que assim como a proteína spike da SARS-CoV-1, a proteína da SARS-CoV-2 também interage com a proteína CD4 humana, indicando o mecanismo de infecção dos linfócitos. Mais do que isso, essa proteína pode ser a porta de entrada da infecção dos linfócitos por SARS-CoV-2.
Mas no que impacta a contaminação dos linfócitos T CD4+? Eles estão circulando pelo corpo e podem levar o vírus a outras células e órgãos. Eles mostraram também que a infecção dos linfócitos T alteram várias vias importantes na célula. Além disso, o estudo dá uma pista inicial para novas propostas de tratamento.
1O pre-print é um tipo de publicação que aumentou durante a pandemia. O manuscrito (ou texto) é publicado pela revista sem a análise por pares. Isso quer dizer que outros cientistas não ainda não avaliaram o trabalho, se a hipótese, os métodos e os resultados obtidos estão de acordo com as conclusões entradas pelos autores. Os pre-prints são importantes, pois agilizam a circulação das informações. No entanto, temos de ter cuidado, pois após a avaliação por revisores, outros cientistas, algumas das conclusões do artigo podem ser modificadas.
Para saber mais
Abbas, AK; Lichtman, AH e Pillai, S. Imunologia Celular e Molecular. 6. Ed. Rio de Janeiro: Elsevier.
Alexandra C.Walls, Young-JunPark, M. Alejandra Tortoricim Abigail Wall, Andrew T. McGuire, David Veesler (2020). Structure, Function, and Antigenicity of the SARS-CoV-2 Spike Glycoprotein. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.02.058
Davanzo, GG et al. (2020). SARS-CoV-2 Uses CD4 to Infect T Helper Lymphocytes. Disponível em <https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.09.25.20200329v1>.
Força Tarefa da Unicamp
O artigo que embasou esta postagem faz parte de um conjunto de postagens sobre as pesquisas científicas que a Unicamp vem fazendo desde o início da pandemia, no que chamamos “Força Tarefa”. O Especial Covid-19, do Blogs de Ciência da Unicamp, participa da Força Tarefa desde o início, com a divulgação científica sobre a doença. Mas também vai se dedicar à publicação destes conhecimentos produzidos especificamente pelos pesquisadores da Unicamp cada vez mais! Acompanhe as próximas postagens!
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Este texto é original e escrito com exclusividade para o Especial Covid-19
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