O novo coronavírus, conhecido como SARS-CoV-2, pode estar usando parte da resposta imunológica do corpo humano contra nós, sugere um novo estudo.
Sabe-se que o novo coronavírus usa um buraco de fechadura chamado receptor ACE2 para “desbloquear” uma célula e entrar, onde se replica e causa estragos. Agora, os pesquisadores descobriram que o gene que codifica o receptor ACE2 pode ser estimulado por interferons, uma das principais defesas do organismo contra vírus. Quando um patógeno estranho invade, interferons agem como “socorristas”; o sistema imunológico libera essas proteínas para alertar outras células de que existe um patógeno no corpo.
Mas quando os interferons correm para alertar o corpo sobre o coronavírus, na verdade eles estão estimulando o gene que aumenta a expressão dos receptores ACE2, o que pode levar a mais produção de ACE2 e permitir que o SARS-CoV-2 infecte ainda mais células.
O que é o ACE2?
O ACE2 é muito mais do que apenas um portal para vírus; ele desempenha um papel crítico na função pulmonar normal e no sistema circulatório, disse o pesquisador co-sênior do estudo Jose Ordovas-Montanes, pesquisador principal da Divisão de Gastroenterologia do Hospital Infantil de Boston.
Normalmente, o receptor ACE2 aciona um circuito que pode causar pressão alta, disse Ordovas-Montanes, que também é professor assistente de pediatria na Harvard Medical School. O receptor também ajuda a impedir a fuga de vasos sanguíneos.
“Aqui temos uma situação em que um vírus atinge o ACE2 como principal via de entrada nas células e, ao mesmo tempo, pode desativar sua função normal”, disse Ordovas-Montanes à Live Science. Ao atingir o ACE2, o SARS-CoV-2 “poderia estar explorando nossas próprias defesas antivirais e respostas protetoras dos tecidos simultaneamente”, disse ele. No entanto, “mais pesquisas precisam ser feitas para entender se esse é o caso”.
Esse achado é importante, uma vez que os interferons estão sendo testados como um possível tratamento para o novo coronavírus. No entanto, ainda não está claro se um tratamento com interferon ajudaria ou prejudicaria os pacientes.
“Pode ser que em alguns pacientes, por causa do tempo ou da dose, o interferon possa conter o vírus, enquanto em outros o interferon promove mais infecção”, disse Ordovas-Montanes em comunicado. “Queremos entender melhor onde está o equilíbrio e como podemos manter uma resposta antiviral produtiva sem produzir mais células-alvo para o vírus infectar”.
Tempo é tudo
Os pesquisadores tiveram um grande avanço, contra o SARS-CoV-2. Ordovas-Montanes e o co-pesquisador Alex Shalek, professor associado de química da Pfizer-Laubach Career Development do MIT, já estavam estudando os diferentes tipos de células no sistema respiratório e intestino quando o COVID-19 atingiu o mundo. Eles já haviam coletado dados sobre seres humanos, outros primatas e camundongos.
“Estávamos perfeitamente preparados para identificar quais células podem ser os principais alvos da infecção viral em amostras nasais, pulmonares e intestinais humanas”, disse Ordovas-Montanes à Live Science.
Pesquisas anteriores haviam revelado que o SARS-CoV-2 entra nas células com receptores ACE2 com a ajuda de uma enzima conhecida como TMPRSS2. Essa enzima corta a proteína pico do vírus para ativá-lo e permitir que o vírus entre na célula, disse Ordovas-Montanes.
“Sem esse acoplamento e ativação em uma célula, o vírus não é tão eficaz para conseguir entrada”, disse ele. “Esses dois fatores parecem quase essenciais”.
Isso levou Ordovas-Montanes, Shalek e seus colegas a fazer a pergunta: Quais células do trato respiratório e intestino expressam tanto a ACE2 quanto a TMPRSS2?
Caça ao tesouro celular
Para investigar, a equipe usou uma técnica conhecida como seqüenciamento de RNA de célula única, que considera cada célula como um indivíduo, e não como uma mistura “média” de células, disse Ordovas-Montanes.
“Se você considera que cada célula é uma pessoa única dentro de uma sala de pessoas, a melhor maneira de conhecer todos é conversar com eles individualmente, em vez de assumir médias, o que pode ser enganoso”, explicou.
Esta experiência mostrou que menos de 10% das células respiratórias e intestinais humanas produzem ACE2 e TMPRSS2. Essas células se dividem em três categorias: células caliciformes no nariz que produzem muco nas vias aéreas superiores; pneumócitos tipo II, que fornecem suporte para a troca de oxigênio nos pulmões; e enterócitos absorventes ileais, um tipo de célula que reveste o intestino e ajuda na absorção de nutrientes.
Outra experiência em células de primatas não humanos mostrou resultados semelhantes.
“Todos os três são essenciais para a função do tecido”, disse Ordovas-Montanes. “Agora estamos colaborando com grupos no Broad Institute e em todo o mundo através da comunidade Human Cell Atlas para entender os verdadeiros alvos virais das amostras de COVID-19”.
A conexão interferon
Depois de identificar essas células, os pesquisadores perceberam que todos os três tipos de células tinham algo em comum: havia um padrão recorrente de genes ativados por interferons nessas células. A equipe se perguntou se alguns desses genes incluíam os da ACE2, que poderiam levar a mais receptores nas células.
“Não encontramos na literatura nada que apoie essa idéia”, disse Ordovas-Montanes.
Sem se intimidar, eles continuaram. Surpreendentemente, a equipe descobriu que, nas células epiteliais primárias das vias aéreas humanas, o interferon levou a mais expressão do gene ACE2 de maneira dependente da dose. “Ou seja, à medida que você adiciona mais interferon, você obtém mais expressão de ACE2”, disse ele.
No entanto, o aumento da expressão gênica nem sempre significa que a proteína (ou seja, o receptor) é produzida. Essa é uma experiência para outro estudo, ele disse.
Agora, a equipe quer explorar o que o SARS-CoV-2 está fazendo nas células que infecta. Eles planejam estudar amostras de tecidos de crianças e adultos, para descobrir por que os jovens geralmente são menos afetados pelo vírus do que os adultos.
O estudo é parte de uma grande colaboração que incluiu o Boston Children’s, o MIT, Harvard, o Africa Health Research Institute, o Human Cell Atlas (HCA) e o grupo Lung Biological Network.
Uma pré-impressão do estudo foi publicada on-line em 21 de abril na revista Cell.
Publicado em 24/04/2020 19h58
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