Gostou do artigo? Compartilhe!

Novas descobertas ajudam a explicar como a COVID-19 domina o sistema imunológico, sugerindo a dinâmica mitocondrial como mediadora parcial do efeito do SARS-CoV-2 na imunidade inata

A+ A- Alterar tamanho da letra
Avalie esta notícia

O surgimento do SARS-CoV-2 (COVID-19) tem estressado os sistemas econômicos e de saúde1 globais. Relatórios anteriores mostraram que o SARS-CoV-2 induziu uma resposta imune inata distinta, embora leve, que foi muito mais baixa em comparação com outros vírus2 respiratórios. A infecção3 por SARS-CoV-2 induziu especificamente níveis baixos de IFN-I e IFN-III em vários modelos celulares. Essa resposta imune inata atenuada específica poderia explicar como os indivíduos mais velhos, que provavelmente apresentam declínio das células4 imunes relacionado à idade, estão em risco de mortalidade5 por SARS-CoV-2.

No entanto, os mecanismos pelos quais o SARS-CoV-2 evita a sinalização imune inata não são claros. Um mecanismo potencial é a mediação mitocondrial, já que os dados transcriptômicos do SARS-CoV-2 foram enriquecidos para processos de organização mitocondrial. Ainda assim, o papel das mitocôndrias na infecção3 por SARS-CoV-2 é amplamente indeterminado.

Nesse contexto, buscando entender por que a COVID-19 é capaz de suprimir a resposta imunológica do corpo, uma nova pesquisa da Escola de Gerontologia6 Leonard Davis da USC sugere que as mitocôndrias são uma das primeiras linhas de defesa contra a COVID-19 e identifica as principais diferenças em como o SARS-CoV-2, o vírus2 que causa a COVID-19, afeta genes mitocondriais quando comparado a outros vírus2.

Essas diferenças oferecem possíveis explicações de por que adultos mais velhos e pessoas com disfunção metabólica, como aquelas com diabetes7 e doenças cardíacas, têm respostas mais graves à COVID-19 do que outros indivíduos e também fornecem um ponto de partida para abordagens mais direcionadas que podem ajudar a identificar terapêuticas, diz o autor sênior8 do estudo Pinchas Cohen, professor de gerontologia6, medicina e ciências biológicas e reitor da Escola Leonard Davis da USC.

Leia sobre "Como o coronavírus entra no tecido9 respiratório e explora as defesas" e "Hipertensão10 e diabetes7 e maior risco de infecção3 por COVID-19".

“Se você já tem disfunção mitocondrial e metabólica, então você pode, como resultado, ter uma primeira linha de defesa ruim contra a COVID-19. Trabalhos futuros devem considerar a biologia mitocondrial como um alvo primário de intervenção para o SARS-CoV-2 e outros coronavírus,” ele disse.

O estudo, publicado na revista Nature Scientific Reports, expande as descobertas recentes de que a COVID-19 silencia a resposta inflamatória inata do corpo e relata que ela o faz desviando os genes mitocondriais de sua função normal.

“Já sabíamos que nossa resposta imunológica não estava montando uma defesa bem-sucedida contra a COVID-19, mas não sabíamos por quê”, disse o autor principal Brendan Miller, estudante sênior8 de doutorado na Escola Leonard Davis da USC. “O que fizemos de maneira diferente foi observar como o vírus2 ataca especificamente as mitocôndrias, uma organela celular que é uma parte crucial do sistema imunológico11 inato do corpo e da produção de energia.”

Para chegar às descobertas, os pesquisadores analisaram a resposta do transcriptoma mitocondrial do hospedeiro ao SARS-CoV-2 em modelos de células4 múltiplas e amostras clínicas.

Sabendo que o SARS-CoV-2 induz uma resposta imune inata silenciada em comparação com outros vírus2 respiratórios, os pesquisadores avaliaram a hipótese de que a dinâmica mitocondrial pode mediar parcialmente este efeito do SARS-CoV-2 na imunidade12 inata.

Foi demonstrado que os polipeptídeos codificados por quadros de leitura aberta de SARS-CoV e SARS-CoV-2 se localizam na mitocôndria e interrompem a sinalização da proteína de sinalização antiviral mitocondrial (MAVS, do inglês Mitocondrial Antiviral Signaling). Daí formulou-se a hipótese de que o SARS-CoV-2 regularia distintamente o transcriptoma mitocondrial.

Os pesquisadores analisaram vários dados RNASeq disponíveis publicamente derivados de células4 primárias, linhas celulares e amostras clínicas (ou seja, fluido de lavagem broncoalveolar e pulmão13).

Com isso, relatou-se que o SARS-CoV-2 não regulou dramaticamente (1) a expressão do gene codificado pelo DNA mitocondrial ou (2) a expressão da MAVS, e (3) os genes mitocondriais codificados pelo núcleo de regulação negativa do SARS-CoV-2, relacionados à respiração celular e ao Complexo I.

Assim, a principal descoberta é que o SARS-CoV-2 reduz os níveis do grupo de proteínas14 mitocondriais conhecidas como Complexo I, que são codificadas pelo DNA nuclear. É possível que esse efeito “acalme” a produção metabólica da célula15 e a geração de espécies reativas de oxigênio, que quando funcionam corretamente, produzem uma resposta inflamatória que pode matar um vírus2, afirmam os autores.

“A COVID-19 está reprogramando a célula15 para não produzir essas proteínas14 relacionadas ao Complexo I. Essa pode ser uma maneira pela qual o vírus2 continua a se propagar”, diz Miller, que observa que isso, junto com outras observações do estudo, ainda precisa ser validado em experiências futuras.

O estudo também revelou que o SARS-CoV-2 não altera os níveis da proteína mensageira, o mRNA da MAVS, que geralmente informa à célula15 que um ataque viral aconteceu. Normalmente, quando essa proteína é ativada, ela funciona como um sistema de alarme, avisando a célula15 para se autodestruir para que o vírus2 não possa se replicar, diz Miller.

Além disso, os pesquisadores descobriram que os genes codificados pelas mitocôndrias não estavam sendo ativados ou desativados pelo SARS-CoV-2 – um processo que se acredita produzir energia que pode ajudar a célula15 a escapar de um vírus2 – em taxas esperadas quando confrontadas com um vírus2.

"Este estudo adiciona a um crescente corpo de pesquisa sobre as interações mitocondrial-COVID e apresenta tecidos e efeitos específicos de células4 que devem ser cuidadosamente considerados em experimentos futuros", disse Cohen.

Veja também: "Infecção3 do corpo carotídeo16 pelo SARS-CoV-2 pode ser responsável pela hipoxemia17 silenciosa" e "Melatonina pulmonar modula a infecção3 por SARS-CoV-2".

 

Fontes:
Nature Scientific Reports, publicação em 08 de janeiro de 2021.
EurekAlert!, notícia publicada em 08 de janeiro de 2021.

 

NEWS.MED.BR, 2021. Novas descobertas ajudam a explicar como a COVID-19 domina o sistema imunológico, sugerindo a dinâmica mitocondrial como mediadora parcial do efeito do SARS-CoV-2 na imunidade inata. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1386345/novas-descobertas-ajudam-a-explicar-como-a-covid-19-domina-o-sistema-imunologico-sugerindo-a-dinamica-mitocondrial-como-mediadora-parcial-do-efeito-do-sars-cov-2-na-imunidade-inata.htm>. Acesso em: 5 mar. 2021.

Complementos

1 Saúde: 1. Estado de equilíbrio dinâmico entre o organismo e o seu ambiente, o qual mantém as características estruturais e funcionais do organismo dentro dos limites normais para sua forma de vida e para a sua fase do ciclo vital. 2. Estado de boa disposição física e psíquica; bem-estar. 3. Brinde, saudação que se faz bebendo à saúde de alguém. 4. Força física; robustez, vigor, energia.
2 Vírus: Pequeno microorganismo capaz de infectar uma célula de um organismo superior e replicar-se utilizando os elementos celulares do hospedeiro. São capazes de causar múltiplas doenças, desde um resfriado comum até a AIDS.
3 Infecção: Doença produzida pela invasão de um germe (bactéria, vírus, fungo, etc.) em um organismo superior. Como conseqüência da mesma podem ser produzidas alterações na estrutura ou funcionamento dos tecidos comprometidos, ocasionando febre, queda do estado geral, e inúmeros sintomas que dependem do tipo de germe e da reação imunológica perante o mesmo.
4 Células: Unidades (ou subunidades) funcionais e estruturais fundamentais dos organismos vivos. São compostas de CITOPLASMA (com várias ORGANELAS) e limitadas por uma MEMBRANA CELULAR.
5 Mortalidade: A taxa de mortalidade ou coeficiente de mortalidade é um dado demográfico do número de óbitos, geralmente para cada mil habitantes em uma dada região, em um determinado período de tempo.
6 Gerontologia: A Gerontologia é a ciência que estuda de maneira multi e interdisciplinar o processo de envelhecimento em suas dimensões biológica, psicológica e social.
7 Diabetes: Nome que designa um grupo de doenças caracterizadas por diurese excessiva. A mais frequente é o Diabetes mellitus, ainda que existam outras variantes (Diabetes insipidus) de doença nas quais o transtorno primário é a incapacidade dos rins de concentrar a urina.
8 Sênior: 1. Que é o mais velho. 2. Diz-se de desportistas que já ganharam primeiros prêmios: um piloto sênior. 3. Diz-se de profissionais experientes que já exercem, há algum tempo, determinada atividade.
9 Tecido: Conjunto de células de características semelhantes, organizadas em estruturas complexas para cumprir uma determinada função. Exemplo de tecido: o tecido ósseo encontra-se formado por osteócitos dispostos em uma matriz mineral para cumprir funções de sustentação.
10 Hipertensão: Condição presente quando o sangue flui através dos vasos com força maior que a normal. Também chamada de pressão alta. Hipertensão pode causar esforço cardíaco, dano aos vasos sangüíneos e aumento do risco de um ataque cardíaco, derrame ou acidente vascular cerebral, além de problemas renais e morte.
11 Sistema imunológico: Sistema de defesa do organismo contra infecções e outros ataques de micro-organismos que enfraquecem o nosso corpo.
12 Imunidade: Capacidade que um indivíduo tem de defender-se perante uma agressão bacteriana, viral ou perante qualquer tecido anormal (tumores, enxertos, etc.).
13 Pulmão: Cada um dos órgãos pareados que ocupam a cavidade torácica que tem como função a oxigenação do sangue.
14 Proteínas: Um dos três principais nutrientes dos alimentos. Alimentos que fornecem proteína incluem carne vermelha, frango, peixe, queijos, leite, derivados do leite, ovos.
15 Célula: Unidade funcional básica de todo tecido, capaz de se duplicar (porém algumas células muito especializadas, como os neurônios, não conseguem se duplicar), trocar substâncias com o meio externo à célula, etc. Possui subestruturas (organelas) distintas como núcleo, parede celular, membrana celular, mitocôndrias, etc. que são as responsáveis pela sobrevivência da mesma.
16 Corpo Carotídeo: Pequeno grupamento de quimiorreceptores e células de suporte localizado na bifurcação da artéria carótida interna. O corpo carotídeo, ricamente suprido com capilares fenestrados, é sensível ao pH e às concentrações de dióxido de carbono e oxigênio no sangue, e desempenha um papel crucial no controle homeostático destas substâncias.
17 Hipoxemia: É a insuficiência de oxigênio no sangue.
Gostou do artigo? Compartilhe!