Parte antiga do sistema imunológico pode sustentar COVID grave

Novas análises genéticas e de pacientes sugerem que o COVID grave está ligado ao complemento hiperativo, um dos ramos mais antigos do sistema imunológico, e ao excesso de coagulação sanguínea.

Um dos ramos mais antigos do sistema imunológico, chamado complemento, pode estar influenciando a gravidade da doença COVID, de acordo com um novo estudo de pesquisadores da Columbia University Irving Medical Center.

Entre outras descobertas ligando o complemento ao COVID, os pesquisadores descobriram que pessoas com degeneração macular relacionada à idade - um distúrbio causado pelo complemento hiperativo - correm maior risco de desenvolver complicações graves e morrer de COVID.

A conexão com o complemento sugere que os medicamentos existentes que inibem o sistema do complemento podem ajudar a tratar pacientes com doenças graves.

O estudo foi publicado em 3 de agosto na Nature Medicine .

Os autores também encontraram evidências de que a atividade de coagulação está ligada à gravidade do COVID e que mutações em certos genes de complemento e coagulação estão associados à hospitalização de pacientes com COVID.

"Juntos, esses resultados fornecem informações importantes sobre a fisiopatologia de COVID-19 e pintam um quadro para o papel do complemento e das vias de coagulação na determinação de resultados clínicos de pacientes infectados com SARS-CoV-2", disse Sagi Shapira, PhD, MPH, que conduziu o estudo com Nicholas Tatonetti, PhD, ambos professores da Faculdade de Médicos e Cirurgiões Vagelos da Universidade de Columbia.

Resultados do Estudo da Imitação de Coronavírus

A ideia de investigar o papel da coagulação e do complemento no COVID começou com uma pesquisa abrangente do mimetismo viral em todos os vírus da Terra - mais de 7.000 ao todo.

"Os vírus têm proteínas que podem imitar certas proteínas do hospedeiro para enganar as células do hospedeiro para ajudar o vírus a completar seu ciclo de vida", diz Shapira. "Além das questões biológicas fundamentais que estávamos interessados ​​em abordar, com base em nosso trabalho anterior e no trabalho de outros, suspeitamos que identificar esses simuladores poderia fornecer pistas sobre como os vírus causam doenças."

Os coronavírus, descobriu a pesquisa, são mestres do mimetismo, particularmente com proteínas envolvidas na coagulação e proteínas que compõem o complemento, um dos ramos mais antigos do sistema imunológico humano.

As proteínas do complemento funcionam um pouco como anticorpos e ajudam a eliminar patógenos aderindo a vírus e bactérias e marcando-os para destruição. Complemento também pode aumentar a coagulação e inflamação no corpo. “Se não forem verificados, esses sistemas também podem ser bastante prejudiciais”, diz Shapira.

"O novo coronavírus - por imitar o complemento ou proteínas de coagulação - pode levar ambos os sistemas a um estado hiperativo."

Degeneração macular associada à maior mortalidade por COVID

Se o complemento e a coagulação influenciarem a gravidade do COVID, as pessoas com distúrbios hiperativos pré-existentes do complemento ou da coagulação devem ser mais suscetíveis ao vírus.

Isso levou Shapira e Tatonetti a examinar pacientes com COVID com degeneração macular, uma doença ocular causada por complemento hiperativo, além de distúrbios comuns da coagulação, como trombose e hemorragia.

Entre 11.000 pacientes com COVID que vieram ao Columbia University Irving Medical Center com suspeita de COVID-19, os pesquisadores descobriram que mais de 25% daqueles com degeneração macular relacionada à idade morreram, em comparação com a taxa de mortalidade média de 8,5% e cerca de 20% necessária intubação. As maiores taxas de mortalidade e intubação não puderam ser explicadas pelas diferenças de idade ou sexo dos pacientes.

“O complemento também é mais ativo na obesidade e no diabetes”, diz Shapira, “e pode ajudar a explicar, pelo menos em parte, por que as pessoas com essas condições também têm um risco maior de mortalidade por COVID”.

Pessoas com histórico de distúrbios de coagulação também estavam em maior risco de morrer de infecção por COVID.

Vias de coagulação e complemento ativadas

Os pesquisadores examinaram como as atividades dos genes diferiam nas pessoas infectadas com o coronavírus.

Essa análise revelou uma assinatura em pacientes infectados com COVID, indicando que o vírus se envolve e induz uma ativação robusta dos sistemas de complemento e coagulação do corpo.

"Descobrimos que o complemento é uma das vias de expressão mais diferencial em pacientes infectados com SARS-CoV-2", diz Tatonetti. "Como parte do sistema imunológico, você esperaria ver o complemento ativado, mas parece muito além do que você veria em outras infecções como a gripe."

Alguns genes de coagulação e complemento estão associados à hospitalização

Mais evidências ligando COVID grave com coagulação e complemento vêm de uma análise genética de milhares de pacientes com COVID do UK Biobank, que contém registros médicos e dados genéticos de meio milhão de pessoas.

Os autores descobriram que variantes de vários genes que influenciam a atividade de complemento ou coagulação estão associadas a sintomas mais graves de COVID que exigiam hospitalização.

“Essas variantes não vão necessariamente determinar o resultado de alguém”, diz Shapira. “Mas esse achado é outra linha de evidência de que as vias do complemento e da coagulação participam da morbidade e mortalidade associadas ao COVID-19”.

Segmentação por coagulação e complemento

Os médicos que tratam de pacientes com COVID notaram problemas de coagulação desde o início da pandemia, e vários ensaios clínicos estão em andamento para determinar a melhor maneira de usar os tratamentos anticoagulantes existentes.

Atualmente, os inibidores de complemento são usados ​​em doenças relativamente raras, mas pelo menos um ensaio clínico está testando a idéia em pacientes com COVID.

"Acho que nossas descobertas fornecem uma base mais forte para a ideia de que a coagulação e o complemento desempenham um papel no COVID", diz Tatonetti, "e esperançosamente inspirarão outros a avaliar essa hipótese e ver se é algo que pode ser útil para combater a pandemia em curso . "

Mais Informações

O estudo, "Complemento imunológico e funções de coagulação em resultados adversos da infecção por SARS-CoV-2", foi publicado em 3 de agosto de 2020, na Nature Medicine .

Outros autores: Vijendra Ramlall (Centro Médico Irving da Universidade de Columbia), Phyllis M. Thangaraj (CUIMC) Cem Meydan (CUIMC e Medicina de Weill Cornell) Jonathan Foox (WCM), Daniel Butler (WCM), Daniel Butler (WCM), Ben May (CUIMC), Jessica K. De Freitas (Escola de Medicina de Icahn no Monte Sinai), Benjamin S. Glicksberg (Icahn / Monte Sinai) e Christopher E. Mason (WCM).

Este trabalho foi apoiado pelo NIH (concede 5R01GM109018, 5U54CA209997, R35GM131905, F30HL140946, S10OD012351, S10OD021764, R21AI129851, R01MH117406, e R01AI151059), Scientificing Unit, Câncer Starrant, XS52E13, Computing Foundation, Consortium Starrant, XS52E. The Pershing Square Sohn Cancer Research Alliance e NASA (NNX14AH50G, NNX17AB26G).

Fonte da história:

Materiais fornecidos pelo Columbia University Irving Medical Center . Nota: O conteúdo pode ser editado por estilo e duração.

Referência da revista :

1. Vijendra Ramlall, Phyllis M. Thangaraj, Cem Meydan, Jonathan Foox, Daniel Butler, Jacob Kim, Ben May, Jessica K. De Freitas, Benjamin S. Glicksberg, Christopher E. Mason, Nicholas P. Tatonetti, Sagi D. Shapira. Complemento imunológico e disfunção de coagulação em resultados adversos da infecção por SARS-CoV-2 . Nature Medicine , 2020; DOI: 10.1038 / s41591-020-1021-2

Citar esta página :

Centro Médico Irving da Universidade de Columbia. "Parte antiga do sistema imunológico pode sustentar COVID grave." ScienceDaily. ScienceDaily, 3 de agosto de 2020. .