A vacina COVID{0}} MRNA protege contra a infecção por SARS-CoV-2 Omicron BA.1 em ratos obesos induzidos por dieta por meio do aumento das respostas antivirais inatas do hospedeiro

Resumo

Fundo

A obesidade é uma epidemia mundial e é considerada um fator de risco para manifestação grave da Doença do Coronavírus 2019 (COVID-19). A patogenicidade do coronavírus 2 da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV-2) e as respostas do hospedeiro à infecção, reinfecção e vacinação em indivíduos com obesidade permanecem incompletamente compreendidas.

Métodos

Usando o modelo de camundongo obeso induzido por dieta (DIO), estudamos o SARS-CoV-2 Alpha- e Omicron BA.1-manifestações de doenças induzidas e respostas imunológicas do hospedeiro a infecções, reinfecções e COVID{ {6}} vacinação com mRNA.

Descobertas

Ao contrário dos ratos magros, Omicron BA.1 e Alpha replicaram-se em níveis comparáveis ​​nos pulmões de ratos DIO e resultaram num grau semelhante de danos nos tecidos. É importante ressaltar que as respostas imunes adaptativas mediadas por células T e B à infecção por SARS-CoV-2 ou à vacinação com mRNA de COVID-19 são prejudicadas em camundongos DIO, levando a uma maior propensão de reinfecção e menor taxa de vacinação eficácia. No entanto, apesar da ausência de anticorpo neutralizante, os ratinhos DIO vacinados estão protegidos contra danos pulmonares após desafio com Omicron, acompanhados por uma produção significativamente maior de IFN e IFN no tecido pulmonar. Lung RNAseq e experimentos subsequentes indicaram que a vacinação com mRNA de COVID-19 em camundongos DIO aumentou a resposta imune inata antiviral, incluindo a expressão de IFN- quando comparada aos controles não vacinados.

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Interpretação

Nossas descobertas sugeriram que a vacinação com mRNA de COVID-19 aumenta as respostas antivirais inatas do hospedeiro na obesidade, o que protege os camundongos DIO até certo ponto quando a imunidade adaptativa está abaixo do ideal.

Financiamento

Uma lista completa dos órgãos financiadores que contribuíram para este estudo pode ser encontrada na seção Agradecimentos.

Palavras-chave: Obesidade; Rato obeso induzido por dieta; SARS-CoV-2}}; COVID-19; Vacinação; Ómicron

Introdução

A doença do coronavírus 2019 (COVID-19) é causada pelo coronavírus da síndrome respiratória aguda grave-2 (SARS CoV-2), que resultou em mais de 630 milhões de infecções com mais de 6,5 milhões de mortes.1 –3 Idade avançada e comorbidades, incluindo hipertensão, obesidade, certos tipos de câncer e doenças cardiovasculares, foram sugeridas como fatores de risco para o desenvolvimento de COVID grave-19.4 Entre essas condições, a obesidade é atualmente considerada uma epidemia mundial e está associada ao tipo diabetes mellitus II, doença cardiovascular, hipertensão e doença hepática gordurosa não alcoólica devido ao estado de inflamação sistêmica crônica de baixo grau.5 Estudos anteriores relataram que camundongos obesos induzidos por dieta (DIO) montaram respostas imunes inatas desreguladas e desenvolveram danos pulmonares graves após Infecção por influenza pandêmica H1N1.6–8 Desde o início da pandemia de COVID-19, relatórios clínicos sugeriram que pessoas com condições relacionadas à obesidade correm maior risco de contrair COVID-19 e são mais propensas a doenças graves. 9,10 Além disso, um estudo recente indicou que a obesidade está associada à eliminação tardia do SARS-CoV-2 e ao prognóstico desfavorável em pacientes com COVID-19.11 No entanto, a patogenicidade do SARS-CoV-2 e as respostas do hospedeiro à reinfecção e vacinação em pessoas com obesidade permanecem incompletamente compreendidas.12 Desde seu surgimento em 2019, o SARS-CoV-2 continua a evoluir e a gerar novas variantes preocupantes do SARS-CoV-2 ( VOCs), incluindo Alfa, Beta, Gama, Delta e Omicron. Esses COVs carregam mutações importantes na espícula e em outras proteínas virais que modulam coletivamente sua patogênese, evasão imunológica e transmissibilidade. No final de novembro de 2021, o SARS-CoV-2 Omicron BA.1 foi relatado pela primeira vez na África do Sul, que rapidamente se espalhou e substituiu a Delta como a variante de circulação dominante do SARS-CoV-2 no início de 2022. Omicron BA. .1 contém mais de 30 alterações de aminoácidos em um pico em comparação com o ancestral SARS-CoV-2, o que resulta em suas características virológicas únicas, incluindo patogenicidade reduzida, transmissibilidade elevada13–17 e evasão da imunidade induzida pela vacina.18– 20 Como Omicron e suas sub-linhagens são agora as cepas predominantes de SARS-CoV-2, é importante compreender a manifestação da infecção por Omicron na população obesa. Mais importante ainda, a eficácia da vacinação com mRNA contra a COVID-19 em estados obesos permanece incompletamente explorada.

Neste estudo, usamos camundongos DIO como modelo animal para simular a manifestação de Alpha e Omicron BA.1 no contexto da patogênese, reinfecção e mRNA do SARS-CoV-2 mediada pela vacina de mRNA-19 proteção em indivíduos obesos. Primeiro, descobrimos que o SARS-CoV-2 resultou em doenças mais graves em camundongos DIO do que em camundongos magros. Enquanto isso, descobrimos que as respostas de anticorpos neutralizantes do soro e as respostas de interferon de células T específicas para vírus induzidas por infecção por vírus ou vacinação com mRNA de COVID-19 foram severamente atenuadas em camundongos DIO, o que resultou em maior suscetibilidade à reinfecção e menos proteção da vacina COVID{12}} mRNA em camundongos DIO quando comparados com camundongos magros. Em segundo lugar, embora a infecção por Omicron BA.1 tenha causado doenças atenuadas em camundongos magros, resultou em doença grave em camundongos DIO semelhante à de Alpha. Terceiro, mostramos que duas doses de vacinações com mRNA de COVID-19 não conseguiram induzir anticorpos neutralizantes de soro contra Omicron BA.1, mas foram capazes de melhorar o dano pulmonar induzido por Omicron BA.1-em camundongos DIO. Estudos transcriptômicos de tecidos pulmonares demonstraram que as respostas imunes antivirais inatas em camundongos DIO foram significativamente reguladas positivamente pela vacinação, indicando que a vacinação com mRNA de COVID-19 ofereceu proteção aos camundongos DIO, aumentando a imunidade antiviral inata do hospedeiro. Ao todo, nosso estudo revelou conhecimento importante sobre infecção, reinfecção e vacinação com mRNA de COVID-19 por SARS-CoV-2 Alpha e Omicron BA.1 em camundongos DIO.

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Métodos

Declaração de ética

Todos os experimentos envolvendo SARS-CoV vivo-2 foram realizados nas instalações de Nível de Biossegurança-3 do Departamento de Microbiologia da Universidade de Hong Kong (HKU), de acordo com os procedimentos operacionais padrão. Todos os procedimentos experimentais em animais foram aprovados pelo Comitê de Uso de Animais Vivos no Ensino e Pesquisa da HKU sob o CULATR 5786-21 e em conformidade com as diretrizes de uso de animais.

Vírus e biossegurança

SARS-CoV-2 B.1.1.7/Alpha (GISAID: EPI_ISL_1273444) e B.1.1.529.1/Omicron BA.1 (GenBank: OM212469)18 foram isolados de pacientes com COVID-19 confirmados em laboratório em Hong Kong. Alpha e Omicron BA.1 foram cultivados e titulados por ensaio de placa em células VeroE6-TMPRSS2 e armazenados a -80 ◦C antes do uso.

Animais

Camundongos C57BL/6N foram obtidos do Centro de Pesquisa em Medicina Comparada de HKU e mantidos em laboratório animal BSL- 2 com um ciclo dia/noite com intervalo de 12-h.21 A indução da obesidade foi realizada conforme descrito anteriormente. Camundongos fêmeas recém-desmamados com 6 3 semanas de idade foram divididos aleatoriamente em 2 grupos, um grupo foi alimentado com dietas ricas em gordura de 45 Kcal% (D12451, Research Diet Inc, New Brunswick, NJ) por 20 semanas para induzir dieta- camundongos obesos induzidos (DIO), e o grupo controle foi alimentado com ração pellet padrão contendo dietas de 13,2 Kcal% (PicoLab Rodent Diet 20, LabDiet Code 5053, PMI) como camundongos magros. O peso corporal médio do camundongo DIO usado neste estudo foi de 40 a 50 ge o grupo de camundongos magros de controle foi de 25 a 30 g.

Cultura celular e estimulação

Macrófagos alveolares (MAs) foram isolados por lavado broncoalveolar (LBA). Resumidamente, depois de os ratinhos terem sido sacrificados por injecção intraperitoneal de pentobarbital, os pulmões foram lavados com 1 mL de PBS frio durante três vezes para obter 3 mL de líquido de lavagem broncoalveolar (BALF). BALF de camundongos do mesmo grupo foram reunidos e centrifugados a 500xg por 10 min a 4 ◦C para coletar células precipitadas, AMs foram semeados com uma densidade de 50,000 células/poço em 96- placas de poços cultivadas em RPMI 1640 mais 1% de penicilina-estreptomicina a 37 ◦C em uma atmosfera úmida de 5% de CO2 por 2 h, então as monocamadas de AMs puderam aderir às placas de cultura, as células não aderentes foram lavadas das placas com PBS e os AMs foram cultivados em RPMI 1640 mais 1% de penicilina-estreptomicina e 10% de soro fetal bovino (FBS) com ou sem estimulação de 1 ug/mL de vacina de mRNA, 100 ug/mL de Poly (I: C) ou 100 ng/mL de proteína spike por 24 h .22 Os sobrenadantes foram coletados para teste ELISA. As células foram lavadas cuidadosamente com PBS e colhidas para extração de RNA.

Desafio Alpha e Omicron BA.1 em camundongos

Camundongos DIO e magros sob anestesia com cetamina (100 mg/kg) e xilazina (10 mg/kg)23 foram inoculados intranasalmente com 103 PFUs de Alpha ou Omicron BA.1 diluídos em 20 ul de solução salina tamponada com fosfato (PBS), camundongos controle foram inoculados com o mesmo volume de PBS. O peso corporal e os sintomas dos camundongos infectados foram monitorados por 14 dias, os sintomas da doença incluíam pelos arrepiados, postura curvada e respiração difícil, e uma pontuação foi dada para cada sinal. Os camundongos foram sacrificados por injeção intraperitoneal de pentobarbital aos 2 e 4 dias pós-infecção (dpi), 3 a 6 camundongos em cada grupo foram sacrificados para colher amostras de sangue, tecidos pulmonares e da concha nasal para avaliação virológica, histopatológica e imunológica. Amostras de pulmão de cada rato foram coletadas para as avaliações. Cada ponto de dados no painel da figura representa o resultado de um mouse.

Procedimento de vacinação

Os ratos foram divididos aleatoriamente em grupos e receberam um regime de duas doses de vacinação com mRNA contra COVID-19 (BNT162b2, número de lote 1B004A, BioNTech, Alemanha) em intervalos de 14-dias. A vacina é baseada em um mRNA modificado por nucleosídeo formulado em nanopartículas lipídicas que codifica o comprimento total ancestral do SARS-CoV-2. Camundongos DIO e magros foram injetados por via intramuscular com 50 ul (5 ug) de vacina de mRNA COVID-19 ou solução salina normal como controle.24,25 No dia 14 após a primeira dose de vacinação, coletamos amostras de sangue e depois fornecemos a segunda dose da vacina de mRNA. Aos 14 dias após a segunda dose, foram coletadas amostras de sangue para avaliação das respostas de anticorpos. Os ratos foram subsequentemente inoculados por via intranasal com 103 PFU de Alpha ou Omicron BA.1. Aos 2 dpi, os camundongos foram sacrificados por injeção intraperitoneal de pentobarbital, e amostras incluindo amostras de sangue, pulmões e tecidos da concha nasal foram coletadas para avaliação virológica, histológica e imunológica. Os tecidos pulmonares foram separados em três partes, o pulmão esquerdo foi colhido para avaliação histológica, o lobo caudal do pulmão direito foi coletado como homogenato pulmonar e o restante do pulmão direito foi para extração de RNA.

Determinação de cópias do gene SARS-CoV-2 e títulos virais infecciosos em tecidos pulmonares e de conchas nasais

O RNA total dos tecidos do pulmão e da concha nasal (NT) de camundongos com infecção por Alpha e Omicron BA.1 foi extraído pelo kit de extração de RNA MiniBEST Universal (9766, Takara Bio Inc. Shiga, Japão). As cópias do gene da RNA polimerase dependente de RNA do SARS-CoV-2 (RdRp) foram quantificadas por um kit QuantiNova Probe RT-PCR (208354, Qiagen). qRT-PCR para detecção de cópias do gene SARS-CoV -2 RdRp e do gene housekeeping -actina para normalização foram realizados em um sistema LightCycler 96 (Roche Applied Sciences, Indianápolis, EUA).21 Para titulação de vírus infecciosos, homogeneizados de o pulmão (lobo caudal do pulmão direito) e tecidos NT infectados com Alpha e Omicron BA.1 foram realizados por um ensaio de dose infecciosa de cultura de tecidos de 50% (TCID50) em células VeroE6-TMPRSS2.26 Os homogeneizados foram {{ diluição em série de 19}} vezes e incubadas com células VeroE6-TMPRSS2 em uma placa de 96-poços por 1 h em uma incubadora a 37 ◦C, os sobrenadantes foram descartados e as células foram posteriormente incubadas a 37 ◦C por 72 h. Foi observado efeito citopático (CPE) e o título infeccioso tecidual de 50% foi determinado pelo método de cálculo de endpoint de Reed & Munch.26

Histopatologia, imuno-histoquímica e coloração por imunofluorescência de seções de tecido pulmonar e da concha nasal

Coloração com hematoxilina e eosina (H&E) de seções de tecido fixadas em formalina e embebidas em parafina (4 μm cada) foi observada para alterações histopatológicas. A gravidade da histopatologia nos pulmões recebeu uma pontuação sob mascaramento completo27 pela avaliação de congestão pulmonar, infiltração intersticial, infiltração alveolar e hemorragia e foi pontuada 0–4 conforme descrito anteriormente.26 Os seguintes critérios foram usados ​​para pontuação: 0, secção pulmonar normal; 1, congestão dos vasos sanguíneos, infiltração perivascular ou peribronquiolar; 2, além de 1 com congestão e infiltração difusa da parede alveolar; 3, infiltração do espaço aéreo, exsudação, hemorragia de alveolite localizada; 4, foram observadas alveolite difusa. A coloração imuno-histoquímica foi realizada por um kit de substrato DAB (3,3'-diaminobenzidina) (Vector Laboratories) como descrito anteriormente.28 Resumidamente, para detecção de antígeno ACE2, anticorpos monoclonais de coelho recombinantes ACE2 (MA5-32307, Invitrogen) foram usado e seguido de desenvolvimento de cor usando o kit de substrato DAB. A proteína ACE2 foi detectada pela hematoxilina e depois pelas secções de tecido com o meio de montagem permanente VectaMount (Vector Laboratories). Para a expressão do antígeno SARS-CoV-2, lâminas de tecidos pulmonares e NT foram coradas com um anticorpo interno de proteína de nucleocapsídeo (NP) anti-SARS-CoV-2 de coelho seguido por um anticorpo secundário de FITC –IgG conjugada de cabra anti-coelho (65-6111, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, EUA). Os seguintes critérios foram usados ​​para pontuação de NP. Pulmão: "Pontuação 0" - sem sinal de coloração fluorescente; "Pontuação 1" - apenas em 1–3 epitélio bronquiolar com células positivas para antígeno N; "Pontuação 2"- mais de 3 epitélios bronquiolares com células N positivas para o antígeno; “Pontuação 3” – Epitélio bronquiolar com poucas células positivas em alvéolos próximos; "pontuação 4" - focos múltiplos ou grande área de alvéolos com células positivas para antígeno N. NT: "Pontuação 0" - sem sinal de coloração fluorescente; "Pontuação 1"- algumas células positivas para o antígeno N espalhadas no epitélio; "Pontuação 2" - epitélio apresentando foco de antígeno N continuamente positivo em células adjacentes; "Pontuação 3"- mais antígeno N positivo de focos epiteliais distribuídos em uma área diferente. As imagens foram capturadas usando um microscópio de fluorescência semimotorizada Olympus BX53 ou campo claro com o software OLYMPUS CellSense Standard.

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Isolamento de RNA e reação em cadeia da polimerase com transcrição reversa em tempo real

O RNA total foi extraído de homogeneizados de tecido (os lobos craniano, médio e acessório foram colhidos para os pulmões) e a transcrição reversa do cDNA foi realizada pelo MiniBEST Universal RNA Extraction Kit e RT Reagent Kit (RR036A Takara Bio Inc.) seguindo as instruções do fabricante . Os níveis de expressão de citocinas, quimiocinas e interferons foram detectados por qRT-PCR com primers específicos (Tabela Suplementar S1) usando um kit SYBR Premix Ex Taq II (RR820A, Takara Bio Inc.). Os valores de cada gene foram normalizados com o gene house-keeping -actina e apresentados como 2-ΔCt como descrito anteriormente.28,29

Ensaio imunoenzimático (ELISA)

A nucleoproteína (N) do SARS-CoV-2, o domínio de ligação ao receptor da proteína spike (RBD) e o SARS-CoV inativado-2 foram revestidos em imunoblastos de 96-poços (Nunc-Immuno Modules; Nunc A /S, Roskilde, Dinamarca) em 00,05 M de NaHCO3 e incubado a 4 ◦C, durante a noite. As amostras de soro foram diluídas em série 2- vezes e adicionadas à placa revestida, incubadas a 4 ◦C por 1 h seguida por anticorpos secundários conjugados com peroxidase de rábano (HRP) (IgG anti-camundongo de coelho, IgG1 anti-camundongo de cabra, IgG2a, IgG2b, ab6728, ab98693, M32307, M32507, Abcam e Invitrogen) a 37 ◦C por 1 h. O desenvolvimento da cor foi realizado com solução de 3,3′,5,5′-tetrametilbenzidina (#N301, Thermo Fisher Scientific) a 37 ◦C por 15 min e interrompido com H2SO4. Os valores de densidade óptica (DO) foram lidos a 450 nm. Os títulos de anticorpos foram determinados por um valor de corte de DO que foi estabelecido na DO média de soro não infectado em todas as diluições mais 3 desvios padrão, e a diluição mais alta que produz um valor de DO acima do corte foi determinada como o título de anticorpo de soro.30 As concentrações de IFN-, IFN-, albumina e hemoglobina foram determinadas usando um kit ELISA de IFN- (Invitrogen, EUA), IFN- (R&D Systems, EUA), albumina e hemoglobina de camundongo (Abcam, Cambridge, Reino Unido) seguindo o instruções do fabricante.

Ensaio de microneutralização (MNT)

As amostras de soro foram diluídas em série 2- vezes a partir de 1:10 em PBS e misturadas com 100 TCID 50 de SARS-CoV-2 por 1 h a 37 ◦C, a mistura foi adicionada ao VeroE pré-semeado 6-células TMPRSS2 na placa de 96-poços a 37 ◦C por 72 h. CPE foi observado e os títulos de anticorpos neutralizantes foram determinados como a maior diluição de soro que inibiu completamente o efeito citopático.

Fig. 1: SARS-CoV-2 Alpha e Omicron BA.1 causam doenças mais graves em camundongos DIO do que em camundongos magros.

Ensaio de imunoponto ligado a enzima (ELISpot)

Células produtoras de IgG específicas de vírus foram detectadas através da semeadura de suspensão de células únicas (2,5 × 105 células/por poço) de tecidos de pulmão e baço em uma placa ELISpot com SARS-CoV inativado -2 (5 ug/mL) a 37 ◦C por 48 horas. As células produtoras de IgG foram determinadas com anticorpo IgG de cabra anti-camundongo conjugado com fosfatase alcalina (AP) (62-6522, Invitrogen).31 Para detecção de células produtoras de IFN específicas de vírus, 2,5 × 105 células/por célula única suspensão de tecidos de pulmão e baço foram incubadas em placa IFN-ELISpot estimulando com conjunto de peptídeos SARS-CoV-2 RBD e proteína N a 37 ◦C por 48 h, as células produtoras de IFN foram determinadas usando um IFN-ELISpot BASIC de camundongo kit (3321-2A, Mabtech, Inc., Estocolmo, Suécia) seguindo as instruções do fabricante.32

Sequenciamento de RNA e análise de dados

RNA total de células de tecido pulmonar de camundongos DIO e magros (n maior ou igual a 3 por grupo) foi isolado usando NucleoSpin RNA Kit (740955,250, MACHEREY-NAGEL, Duren, Alemanha) . O ARN purificado e esgotado em ADN foi utilizado para construir uma biblioteca de ADNc de cadeia dupla (ds) utilizando o conjunto de reagentes de preparação da Biblioteca de ARN MGIEasy (MGI, Shenzhen, China) seguindo o protocolo padrão. Os dados de sequenciamento foram filtrados com v0.20.1 rápido para remover o adaptador e leituras de baixa qualidade.33 As leituras de RNA ribossômico (rRNA) foram filtradas com URMAP v1.0. 1480 (Edgar, 2020), e 34 HISAT2 v2.2.0 foi usado para mapear as leituras em relação ao genoma de referência do camundongo (GRCm38/ENSEMBL 84).35 O arquivo de alinhamento foi usado para montar transcrições, estimar suas abundâncias e detectar expressão diferencial de genes, os níveis de expressão gênica foram quantificados por StringTie v2.1.5.36 A análise de componentes principais (PCA) foi realizada com R v4.0. Genes diferencialmente expressos (DEGs) e determinados com base em contagens de genes com DESeq2 v3.15.37 DEGs entre diferentes grupos de tratamento foram identificados por clusterProfile com o limite de |log2FC| > 1 e valor de FDR < 0,05, e usado para análise de enriquecimento envolvendo Gene Ontology (GO), a Enciclopédia de Genes e Genomas de Kyoto (KEGG).38 Todos os genes no genoma do camundongo foram usados ​​como base de enriquecimento. O mouse ImmuCellAI_ foi usado para determinar a abundância de células imunológicas com base nos dados do RNAseq.39

Análise estatística

Dados representados por médias e desvios padrão. As diferenças estatísticas entre os dois grupos foram avaliadas com o teste t de Student usando o GraphPad Prism 8. As diferenças estatísticas entre três ou mais grupos foram avaliadas com ANOVA unidirecional ou bidirecional usando o GraphPad Prism 9. As diferenças foram consideradas estatisticamente significativas quando p <{ {5}}.05. As figuras e gráficos do manuscrito foram preparados com GraphPad Prism 8, Adobe Illustrator ou BioRender.com.

Validação de reagentes

Os anticorpos utilizados no estudo foram validados pela fonte comercial onde foram adquiridos. Informações detalhadas sobre os reagentes utilizados no estudo podem ser encontradas no arquivo de Validação de Reagentes de Dados Suplementares (Tabela Suplementar S2).

Papel dos financiadores

As fontes de financiamento não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, na coleta, análise ou interpretação dos dados ou na redação do relatório.

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Resultados

SARS-CoV-2 Alpha e Omicron BA.1 resultam em doenças mais graves em camundongos DIO do que em camundongos magros

Para entender a patogenicidade do SARS-CoV-2 no contexto da obesidade, DIO e camundongos magros foram inoculados com 103 PFU de Omicron BA.1 (B.1.1.529.1) ou Alpha (B .1.1.7) por via intranasal. Omicron BA.1 e Alpha carregam a substituição N501Y em um pico que lhes permite infectar camundongos do tipo selvagem.40,41 Em um curso de doença de 14-dia, observamos um declínio lento, mas constante do peso corporal em camundongos magros infectados com Alpha com uma perda média de peso corporal de 5% a 14 dpi (Fig. 1a). Em contraste, observamos um aumento médio de peso corporal de 1,5% em camundongos magros infectados com Omicron BA.1-, indicando que a patogenicidade de Omicron BA.1 em camundongos magros foi significativamente atenuada (Fig. 1a), que está em mantendo estudos recentes nossos e de outros.14,42 No entanto, a infecção de Alpha e Omicron BA.1 resultou em perda de peso corporal mais grave em camundongos obesos induzidos por dieta (DIO), que foi de aproximadamente 12% em 9 dpi quando comparado com seu peso corporal original (100%) a 0 dpi (Fig. 1a). Curiosamente, embora tenha havido uma diferença clara na alteração média do peso corporal entre Alpha- e Omicron BA.1-camundongos magros infectados (14 dpi: -5,0% vs +1,5%), o peso corporal perda de Alpha e Omicron BA.1-camundongos DIO infectados foram basicamente os mesmos (14 dpi: -11,1% vs -11,4%) (Fig. 1a). Consistente com as medições de peso corporal, a infecção por Alpha e Omicron BA.1 resultou em sintomas clínicos comparáveis ​​em camundongos DIO, incluindo pêlo eriçado, costas curvadas e respiração difícil que atingiu o pico em 4 dpi (Fig. 1b), enquanto não observamos qualquer sinal de doença em camundongos magros após infecção por Alpha ou Omicron BA.1. A seguir, avaliamos as alterações histológicas nos tecidos respiratórios superiores e inferiores. A concha nasal (NT) de camundongo falsamente infectada e os tecidos pulmonares foram mostrados como controle (Figura Suplementar S1). Observamos leve destruição do epitélio induzida por vírus e infiltração inflamatória em NT de ambos Alpha e Omicron BA.1-camundongos magros infectados em 2 dpi. A descamação epitelial e a infiltração imune foram mais dramáticas nas seções NT de camundongos DIO infectados com Alpha ou Omicron BA.1 a 2 dpi quando comparados aos camundongos magros (Fig. 1c). Aos 4 dpi, foi detectada destruição leve do epitélio NT com alguns restos de células luminais em camundongos magros infectados com Alpha, enquanto camundongos magros infectados com NT de Omicron BA.1- pareciam relativamente intactos. No entanto, continuamos a detectar destruição epitelial grave, detritos luminais e infiltração de células imunes submucosas nas seções NT de camundongos DIO no dia 4 após infecção por Alpha ou Omicron BA.1 (Fig. 1c). Nos tecidos pulmonares de camundongos magros, a infecção por Alpha resultou em inflamação intersticial localizada e leve congestão capilar alveolar aos 2 e 4 dpi, enquanto a infecção por Omicron BA.1 resultou em inflamação intersticial pulmonar aos 2 dpi, mas foi amplamente resolvida aos 4 dpi (Fig. 1d). Em nítido contraste, foram observados danos histológicos mais graves nos alvéolos nos tecidos pulmonares de camundongos DIO após infecção por Alpha ou Omicron BA.1, que se manifestaram como congestão grave dos vasos sanguíneos pulmonares aos 2 dpi. Aumento da infiltração de células imunes peribronquiolares e perivasculares, bem como células imunes e exsudatos fluidos, foram observados em sacos alveolares a 4 dpi (Fig. 1d). A concentração de albumina no fluido de lavagem broncoalveolar foi significativamente maior em camundongos DIO do que em camundongos magros no dia 4 após a infecção Alpha, sugerindo aumento da permeabilidade capilar alveolar em camundongos DIO infectados por SARS CoV -2- (Fig. Suplementar S2). Consistente com estes resultados, a avaliação histológica semi-quantitativa dos tecidos pulmonares indicou que a infecção tanto de Omicron BA.1 como de Alpha resultou numa histopatologia pulmonar mais grave em ratinhos DIO do que em ratinhos magros (Fig. 1e). No geral, esses resultados indicam que a infecção por SARS-CoV-2 resulta em manifestações mais graves da doença em camundongos DIO do que em camundongos magros. É importante ressaltar que, embora Omicron BA.1 seja menos patogênico que Alpha em camundongos magros, as duas variantes do SARS CoV-2 são mais patogênicas e causam doenças semelhantes em camundongos DIO.

Fig. 2: SARS-CoV-2 se replica com mais eficiência em camundongos DIO do que em camundongos magros.

SARS-CoV-2 se replica com mais eficiência em camundongos DIO do que em camundongos magros 

Em seguida, perguntamos se Omicron BA.1 e Alpha se replicam de forma mais eficaz nos tecidos respiratórios de camundongos DIO em comparação com camundongos magros. Descobrimos que tanto Alpha quanto Omicron BA.1 replicaram em níveis mais elevados nos tecidos pulmonares de camundongos DIO do que em camundongos magros em 2 e 4 dpi (Fig. 2a e b). De acordo com relatórios anteriores, o Omicron BA.1 replicou-se em níveis mais baixos do que o Alpha nos tecidos pulmonares de camundongos magros. Em particular, o título infeccioso de Omicron BA.1 foi 26,1- e 3,8-vezes inferior ao de Alpha em 2 e 4 dpi, respectivamente. Em contraste, Omicron BA.1 e Alpha replicaram em níveis semelhantes nos tecidos pulmonares de camundongos DIO medindo cópias do gene RdRp e títulos infecciosos (Fig. 2a e b). Além disso, também detectamos um padrão semelhante de gene RdRp viral e título infeccioso nos tecidos do NT, onde Omicron BA.1 e Alpha replicaram em níveis comparáveis ​​em camundongos DIO, mas não em camundongos magros (Fig. 2c e d). Por coloração de imunofluorescência, detectamos expressão mais proeminente do nucleocapsídeo viral (N) nos tecidos pulmonares e NT de camundongos DIO infectados com Omicron BA.1 ou Alpha quando comparados a camundongos magros em 2 e 4 dpi (Fig. 2e e f e Suplemento Figura S3). Paralelamente, quantificamos a expressão de interferons-chave (IFNs) e citocinas pró-inflamatórias nos tecidos pulmonares. Nossos resultados demonstraram que Omicron BA.1 e Alpha desencadearam níveis significativamente mais baixos de IFN- em camundongos DIO quando comparados com seus equivalentes magros (Fig. 2g e Fig. Suplementar S4). Em contraste, citocinas pró-inflamatórias incluindo IL-6 e IP-10 foram desencadeadas em níveis mais elevados em camundongos DIO por infecção por Omicron BA.1 e Alpha quando comparados a camundongos magros (Fig. 2h). Além disso, avaliamos a expressão basal de ACE2 e TMPRSS2 em camundongos magros e DIO não infectados e descobrimos que ACE2 e TMPRSS2 em camundongos magros e DIO foram expressos em níveis comparáveis. No entanto, a coloração imuno-histoquímica realizada na expressão do antígeno ACE2 detectou maior intensidade de ACE2 no epitélio bronquiolar e alveolar de camundongos DIO não infectados quando comparados a camundongos magros (Fig. Suplementar S5). Juntos, esses achados sugerem que a expressão prejudicada de IFN e a maior expressão de ACE2 em camundongos DIO podem contribuir para a maior replicação do vírus e aumento da resposta pró-inflamatória, levando a danos teciduais mais graves nos camundongos DIO.

Fig. 3: A imunidade adaptativa adquirida de infecção anterior por SARS-CoV -2 protege de forma ineficiente camundongos DIO. a

A imunidade adaptativa adquirida de infecção anterior por SARS-CoV-2 protege de forma ineficiente camundongos DIO

Em seguida, para compreender a eficiência protetora da imunidade adaptativa contra a reinfecção no estado obeso, camundongos DIO convalescentes e camundongos magros foram desafiados novamente com 103 PFU de Alfa no dia 28 após a infecção primária e as amostras foram colhidas 2 dias após a reinfecção ( dpr) (Fig. 3a). Analisamos o anticorpo IgG contra o antígeno SARS-CoV-2 nas amostras de soro coletadas no dia 14 após a infecção alfa primária e descobrimos que o título de IgG contra SARS CoV-2 N e o domínio de ligação ao receptor de pico ( RBD) foram significativamente mais baixos em camundongos DIO do que em camundongos magros em 1.9- (p=0.0128) e 3.4-dobras (p=0.0362) , respectivamente (Fig. 3b). Além disso, o título de IgG total de ligação viral e subtipo IgG1, IgG2a e IgG2b foram todos significativamente mais baixos em camundongos DIO quando comparados com camundongos magros (Fig. 3b). Títulos de neutralização sérica de 1:10-1:20 foram detectados em 5 de 6 camundongos magros, mas não foram detectados em nenhum dos 6 camundongos DIO (Fig. 3b), o que sugeriu uma resposta imune adaptativa prejudicada em camundongos DIO após SARS- Infecção por CoV-2. No 2dpr, a cópia do gene RdRp viral foi prontamente detectada em todos os tecidos do NT e 3/6 (50%) dos tecidos pulmonares de camundongos DIO re-desafiados (Fig. 3c), enquanto nenhuma cópia do gene RdRp viral foi recuperada do NT e do pulmão tecidos de camundongos magros re-desafiados. Consistentemente, detectamos frequentemente a proteína N viral no epitélio do NT e nos tecidos pulmonares em camundongos DIO, mas não em camundongos magros (Fig. 3d). Os exames histológicos revelaram destruição epitelial nos tecidos do NT, bem como congestão da parede alveolar, infiltração peribronquiolar e hemorragia alveolar localizada nos tecidos pulmonares de camundongos DIO, mas não em camundongos magros (Fig. 3e). Em seguida, avaliamos a recuperação das respostas da memória imunológica após a reinfecção em camundongos magros e DIO, descobrimos que as células produtoras de IFN e IgG específicas do vírus nos tecidos do pulmão e do baço de camundongos DIO eram significativamente menores do que as dos camundongos magros em 2dpr (Fig. 3f e g). É importante ressaltar que não fomos capazes de detectar qualquer título de anticorpo neutralizante contra Alfa no soro de camundongos DIO no dia 2 após a reinfecção de Alfa, enquanto 4/6 (66,7%) dos camundongos magros reinfectados tiveram um título neutralizante de 1 :10 (Fig. 3h). Assim, nossas descobertas sugerem que os camundongos DIO são mais suscetíveis a reinfecções devido às respostas imunes adaptativas de células B e T insuficientemente montadas após a infecção por SARS-CoV -2.

Fig. 4: A vacinação com mRNA de COVID-19 oferece menos proteção contra a infecção Alfa em camundongos DIO devido à resposta imune adaptativa atenuada. a

A vacinação com mRNA-19 de COVID oferece menos proteção contra infecção alfa em camundongos DIO devido à resposta imune adaptativa atenuada

Para explorar a eficiência da proteção para camundongos DIO após imunização com vacinas de mRNA, injetamos intramuscularmente DIO e camundongos magros com um regime de vacinação de mRNA de COVID-19 de duas doses seguido por desafio Alfa aos 14 dias após o reforço, conforme ilustrado na Fig. 4a. Para tecidos do NT, detectamos o gene RdRp viral em 3/6 (50%) e título infeccioso em 2/6 (33,3%) dos camundongos magros vacinados, enquanto detectamos o gene RdRp viral e título infeccioso em todos os vacinados Camundongos DIO (Fig. 4b), sugerindo que a infecção pós-vacinação ocorreu significativamente mais prontamente em camundongos DIO em comparação com os camundongos magros. De acordo com relatórios anteriores que sugeriam que as vacinações oferecem melhor proteção do trato respiratório inferior quando comparadas ao trato respiratório superior em modelos humanos e animais,43,44 não detectamos cópia de genes virais ou vírus infecciosos em nenhum dos tecidos pulmonares de vacinados. ratos magros (Fig. 4c). Em contraste, detectamos o gene RdRp viral em 3/6 (50%) e título infeccioso em 4/6 (66,7%) dos tecidos pulmonares de camundongos DIO. Histologicamente, observamos extensa destruição do epitélio em tecidos NT de camundongos DIO vacinados após desafio com vírus Alfa, enquanto um menor grau de dano aos tecidos NT foi observado em camundongos magros vacinados (Fig. 4d). Nos tecidos pulmonares de camundongos DIO vacinados, detectamos congestão e infiltração no espaço alveolar acompanhada por focos de hemorragia alveolar após infecção por Alpha, enquanto esses danos histopatológicos estavam praticamente ausentes nos tecidos pulmonares de camundongos magros vacinados (Fig. 4e). Em consonância com essas descobertas, a vacinação com mRNA de COVID-19 reduziu a expressão de SARS-CoV- 2 N em camundongos magros e DIO nos tecidos do NT (Fig. 4f). Nos tecidos pulmonares, os sinais N virais foram detectados apenas em camundongos DIO vacinados, mas não em camundongos magros vacinados (Fig. 4g). Em seguida, descobrimos que as células produtoras de IFN e IgG específicas do vírus nos tecidos do baço de camundongos DIO vacinados foram significativamente menores quando comparadas com as de camundongos magros vacinados no dia 2 após a infecção por Alfa (Fig. 4h). É importante ressaltar que o ensaio de microneutralização detectou apenas anticorpos neutralizantes contra Alfa no soro de camundongos DIO 14 dias após a segunda dose de vacinação e 2 dias após o desafio do vírus, mas o nível foi de 2,8- vezes (p < 0,0001) e 21. .8- dobras (p=0.0053) abaixo da dos ratos magros, respectivamente (Fig. 4i). Coletivamente, esses resultados indicam que as respostas adaptativas de anticorpos à vacinação com mRNA de COVID-19 estão prejudicadas em camundongos DIO.

A vacinação com mRNA-19 de COVID melhora o dano pulmonar causado pelo desafio com Omicron BA.1 em camundongos DIO na ausência de anticorpo neutralizante detectável

Em seguida, perguntamos até que ponto a vacinação com mRNA COVID{0}} protege camundongos DIO contra SARS-CoV-2 Omicron BA.1. Para este fim, primeiro testamos o título de anticorpos neutralizantes séricos contra Omicron BA.1 e detectamos títulos baixos em camundongos magros 14 dias após o reforço, enquanto nenhum título de anticorpos neutralizantes foi detectado em camundongos DIO mesmo após as duas doses de vacinação COVID{{ 6}} reforço de mRNA ou 2 dias após a infecção por Omicron BA.1 (Fig. 5a e b), sugerindo que a vacinação em camundongos DIO induziu poucos anticorpos cruzados contra Omicron BA.1. Em seguida, DIO e camundongos magros foram desafiados com 103 PFU de Omicron BA.1 por via intranasal 14 dias após a vacinação de reforço (Fig. 5a). Nos tecidos do NT, a vacinação com mRNA de COVID-19 reduziu modestamente a replicação de Omicron BA.1 e o título infeccioso em camundongos magros, mas teve pouco efeito em camundongos DIO em comparação com controles não vacinados (Fig. 5c). Curiosamente, a vacinação com mRNA de COVID-19 reduziu significativamente a replicação de Omicron BA.1 nos tecidos pulmonares de camundongos DIO em comparação com seus controles não vacinados, embora não seja tão eficaz quanto a inibição completa de Omicron BA.1 nos tecidos pulmonares de ratos magros vacinados ratos (Fig. 5d). Especificamente, a cópia do gene Omicron BA.1 RdRp foi reduzida em 867- vezes (p=0 0,0087) e o título infeccioso em 7.979,9- vezes (p < 0,0001) em camundongos DIO vacinados . Consistente com os achados virológicos acima, a vacinação com mRNA de COVID-19 foi menos eficaz na redução da expressão do antígeno Omicron BA.1 em tecidos NT de camundongos magros e DIO, mas reduziu a expressão do antígeno Omicron BA.1 em tecidos pulmonares de camundongos magros e DIO (Fig. 5e). Aos 2 dpi, a infecção por Omicron BA.1 resultou em certo grau de congestão e infiltração no espaço alveolar acompanhada de hemorragia pulmonar e danos ao epitélio em camundongos DIO não vacinados, que foram reduzidos pela vacinação com mRNA de COVID -19 (Fig. 5f). É importante ressaltar que descobrimos que a concentração de IFN- e IFN- nos tecidos pulmonares de camundongos DIO vacinados foi significativamente aumentada em comparação com os camundongos não vacinados aos 2 dpi após o desafio com Omicron BA.1, enquanto o anticorpo neutralizante do soro permaneceu indetectável nos vacinados. Camundongos DIO (Fig. 5g). A gravidade geral da doença por alterações no peso corporal mostrou que a vacinação com mRNA COVID -19 reduziu a perda máxima de peso corporal em camundongos DIO para 9% quando comparado com 13% em camundongos DIO não vacinados (Fig. Suplementar S6). Tomados em conjunto, esses resultados indicam que, apesar de desencadear um nível indetectável de resposta de anticorpos, a vacinação com mRNA de COVID-19 pode aumentar as respostas antivirais inatas para melhorar o dano aos tecidos pulmonares induzidos por Omicron BA.1-em camundongos DIO.

Fig. 5: A vacina de mRNA-19 COVID melhora o dano pulmonar na ausência de resposta de anticorpos neutralizantes em camundongos DIO infectados com Omicron BA.1-. a

A vacinação com mRNA-19 de COVID regula positivamente as respostas antivirais nos pulmões de camundongos DIO

Para entender melhor as respostas imunes nos tecidos pulmonares de camundongos DIO com vacinação com mRNA de COVID-19, coletamos amostras de pulmão de camundongos e exploramos seus perfis de transcriptoma no dia 2 após a infecção por Omicron BA.1 (Fig. 6a e Fig. Complementar S7). Curiosamente, observamos um enriquecimento notável de genes envolvidos em vias relacionadas às respostas antivirais inatas, incluindo "resposta celular a IFN- e IFN-" e "regulação positiva da produção de IFN- e IFN-" nos tecidos pulmonares de camundongos DIO vacinados ( Figura 6b). A análise dos conjuntos de genes imunes revelou ainda que os camundongos DIO vacinados apresentaram a maior abundância de macrófagos M1 entre todos os grupos avaliados (Fig. 6c). Para avaliar se a vacina de mRNA COVID -19 impulsionou as respostas antivirais de interferon em macrófagos alveolares, isolamos macrófagos alveolares de camundongos magros e camundongos DIO e estimulamos com vacina de mRNA (Fig. 7a). Descobrimos que a estimulação in vitro da vacina de mRNA de macrófagos alveolares de camundongos induziu uma regulação positiva significativa de RIG-I, MDA5, STAT1, STAT2, ISG15, IFIT3 e OAS3, enquanto apenas os macrófagos alveolares de camundongos DIO mostraram aumento significativo da produção de IFN no mRNA e níveis de proteína (Fig. 7b e c). Estas descobertas sugeriram um perfil de resposta diferencial de macrófagos alveolares de camundongos DIO e camundongos magros. Em seguida, isolamos macrófagos alveolares de camundongos de camundongos magros e DIO vacinados ou não vacinados, seguido de estimulação das células com proteína spike poli (I: C) ou SARS-CoV -2 (Fig. 7d). A estimulação in vitro com poli (I: C) aumentou ainda mais a expressão de genes relacionados à resposta imune inata em macrófagos alveolares de camundongos magros e DIO vacinados. Curiosamente, os genes estimulados por interferon, incluindo ISG15, IFIT3 e OAS3, foram mais altamente regulados em macrófagos alveolares preparados com vacina de camundongos DIO quando comparados com aqueles de camundongos magros (Fig. 7e). Paralelamente, a estimulação da proteína spike SARS-CoV-2 recombinante aumentou a expressão da expressão de mRNA RIG-I, TLR3, IL-6, TNF-, IFN-, IFN-, IRF7 e STAT2 na vacina- macrófagos alveolares preparados de camundongos DIO, mas não de camundongos magros (Fig. 7g). É importante ressaltar que a produção de IFN aumentou dramaticamente em macrófagos alveolares de camundongos DIO vacinados em resposta à estimulação da proteína poli (I: C) ou S (Fig. 7f e h). Tomados em conjunto, estes resultados indicam que a vacinação com mRNA de COVID-19 pode restaurar a resposta antiviral inata no pulmão de camundongos DIO através da modulação da expressão de genes relacionados ao interferon tipo I em macrófagos alveolares.

Figura 6: A vacinação com mRNA de COVID-19 regula positivamente as respostas antivirais nos pulmões de camundongos DIO. a

Discussão

A obesidade está associada a respostas inflamatórias exacerbadas e perturbações do sistema imunológico que, consequentemente, resulta em um alto risco de gravidade e internação hospitalar para pacientes-19 com COVID.45 Ainda não está claro como essas inflamações crônicas de baixo grau e disfunções das respostas imunológicas modular o curso da infecção por SARS-CoV-2. Para explorar a patogênese do SARS-CoV-2 e avaliar a eficiência da vacinação com mRNA da COVID-19 em indivíduos obesos, modelos apropriados de pequenos animais são urgentemente necessários para imitar as características clínicas dos pacientes com COVID-19 . No entanto, o SARS-CoV ancestral-2 não infecta camundongos de laboratório de tipo selvagem, uma vez que o RBD do pico ancestral não se liga eficientemente ao ACE2.21,40,41 do camundongo Curiosamente, variantes recentemente surgidas do SARS-CoV-2 , incluindo Alpha (B.1.1.7), Beta (B.1.351), Gamma (P.1) e Omicron BA.1 (B.1.1.529.1), adquiriram a mutação N501Y no pico, que permite cruzamento transmissão de espécies de SARS-CoV-2 para murinos de tipo selvagem.41,46–50 Neste estudo, usamos um modelo de camundongo de tipo selvagem obeso induzido por dieta para investigar SARS-CoV-2 alfa e Patogênese, reinfecção e vacinação de Omicron BA.1.

cistanche tubulosa – melhora o sistema imunológico

Nossos resultados demonstraram que a infecção por Omicron BA.1 é menos grave que a de Alpha em camundongos magros, de acordo com a alteração do peso corporal, carga viral, título do vírus, marcadores pró-inflamatórios pulmonares e achados histopatológicos. Esses resultados estão de acordo com relatórios recentes que observaram um nível mais baixo de infecção por Omicron BA.1 em comparação com variantes anteriores do SARS-CoV-2 em modelos animais.14,42 O aumento da gravidade do SARS-CoV{{7} } A infecção em camundongos DIO do que em camundongos magros está de acordo com os resultados de estudos recentes realizados em camundongos e hamsters obesos induzidos por dieta.51–53 Curiosamente, revelamos que Omicron BA.1 replicou em um nível semelhante em comparação com Alpha em camundongos DIO, resultando em patogenicidade comparável de Omicron BA.1 e Alpha em camundongos DIO. Em particular, citocinas pró-inflamatórias representativas, incluindo IP-10 e IL-6, foram fortemente desencadeadas pela infecção por Omicron BA.1 em camundongos DIO, indicando aumento do dano inflamatório e da morbidade.54 Enquanto isso, a produção de IFN antiviral nos tecidos pulmonares de camundongos DIO foi significativamente menor do que a de camundongos magros na infecção por Alpha e Omicron BA.1. Estes resultados sugerem que a infecção por Omicron BA.1 em camundongos DIO pode causar doença grave semelhante à de Alpha. Atualmente não se sabe completamente como a obesidade contribui para doenças graves na COVID-19. O aumento do nível de leptina é uma marca registrada da obesidade que regula o metabolismo, as vias de sinalização Jak/STAT e Akt e modula as funções das células T, o que pode contribuir para o resultado grave.55,56 A imunidade humoral mediada por anticorpos é essencial para as defesas do hospedeiro, 57–59, embora a eliminação ideal do vírus em camundongos infectados por SARS-CoV-2- também exija respostas de células T CD4+ e CD8+.60 Neste estudo, detectamos níveis significativamente mais baixos de células B e respostas de células T de camundongos DIO quando comparados com camundongos magros, o que pode contribuir para o aumento da suscetibilidade à reinfecção em camundongos DIO. O mecanismo subjacente da resposta reduzida de células B e T em camundongos DIO permanece incompletamente explorado, mas pode estar associado ao comprometimento da funcionalidade das células dendríticas, conforme revelado em estudos anteriores sobre o vírus influenza.61–63

Apesar do sucesso da vacinação com mRNA da COVID-19 com alta eficácia para proteger contra doenças graves do SARS-CoV-2, o surgimento da evasão imunológica nas variantes do SARS-CoV-2 pode comprometer a eficácia da vacina.43 Em nosso modelo de camundongo DIO com um regime de imunização de duas doses, o anticorpo neutralizante em camundongos magros foi prontamente detectado e fortemente reforçado pela segunda dose de vacinação contra Alpha e Omicron BA.1. Em contraste, o regime de imunização de duas doses da vacinação com mRNA de COVID-19 resultou em anticorpos neutralizantes séricos indetectáveis ​​contra Alpha e Omicron BA.1 em camundongos DIO e nenhum anticorpo neutralizante foi detectado contra Omicron BA.1 mesmo no dia 2 após desafio Omicron BA.1. Estas descobertas indicam que as respostas adaptativas das células B à vacina de mRNA são gravemente enfraquecidas em camundongos DIO, o que pode ser devido a deficiências no desenvolvimento, ativação e funções das células B.64-66 Curiosamente, a vacinação ofereceu um certo grau de proteção ao Omicron BA .1-camundongos DIO desafiados no trato respiratório inferior, mas não nas conchas nasais de animais infectados. A proteção insuficiente nos tecidos da concha nasal pode ser devida a respostas imunes insuficientes da mucosa após a vacinação intramuscular que não conseguiu evocar imunidade protetora suficiente nos locais da mucosa.67,68

Figura 7: Macrófagos alveolares (AMs) de camundongos DIO contribuem para as respostas antivirais reguladas positivamente. a

Por meio de análise transcriptômica, revelamos que a vacinação com mRNA de COVID-19 regulou positivamente as respostas antivirais nos pulmões de camundongos DIO. Experimentos subsequentes revelaram que a produção de IFN- em respostas à estimulação da proteína spike poli (I: C) ou SARS-CoV -2 foi aumentada nos macrófagos alveolares de camundongos DIO vacinados. Juntamente com a carga viral reduzida e as alterações histopatológicas, e o aumento da concentração de IFN- / nos pulmões de Omicron BA.1- camundongos DIO vacinados desafiados, nossas descobertas sugerem que a vacinação com mRNA aumenta a imunidade inata do hospedeiro nos animais obesos que contribui para a proteção observada. No geral, nosso estudo revela conhecimento importante sobre infecção, reinfecção e vacinação por SARS-CoV-2 Alpha e Omicron BA.1 em camundongos obesos induzidos por dieta, o que fornece insights sobre estratégias de manejo, tratamento e vacinação para as populações obesas. Nosso estudo tem várias limitações. Primeiro, realizamos um novo desafio 28 dias após a infecção primária. Em cenários da vida real, a longevidade da memória e a proteção contra reinfecção em pacientes devem ser monitoradas durante um período de tempo mais longo. Em segundo lugar, camundongos fêmeas foram usados ​​neste estudo, uma vez que se sabe que as fêmeas desenvolvem respostas imunes inatas e adaptativas mais fortes do que os machos.69 As respostas imunes diferenciais contra SARS-CoV-2 entre os sexos e seus papéis no desenvolvimento da doença de COVID{{ 19}} deveria ser mais explorado. Terceiro, usamos apenas o modelo de camundongos do tipo selvagem para este estudo, avaliações adicionais em humanos devem ser realizadas em estudos clínicos futuros para confirmar e explorar ainda mais nossas descobertas sobre se a vacinação com mRNA de COVID-19 melhora as respostas imunes inatas após Infecção por SARS-CoV-2 em pacientes humanos obesos vacinados. No entanto, nosso estudo fornece informações importantes que sugerem que pacientes obesos podem desenvolver doenças clínicas mais graves após a infecção por SARS-CoV-2 e são mais suscetíveis a reinfecções ou infecções causadas por vacinas. É importante ressaltar que nossos dados sugerem que as vacinas de mRNA-19 contra a COVID podem permanecer eficazes em indivíduos obesos, apesar da baixa ou ausência de resposta de anticorpos, enfatizando ainda mais a importância da vacinação nessas populações.

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