Imunidade inata e adaptativa durante a infecção por SARS-CoV-2: marcadores e mecanismos celulares biomoleculares

Abstrato

A pandemia de coronavírus 2019 (COVID-19) foi causada por um RNA de cadeia simples (ssRNA) de sentido positivo, coronavírus 2 da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV-2). No entanto, existem outros coronavírus humanos (hCoVs). As pandemias históricas incluem a varíola e a gripe, com terapêuticas eficazes utilizadas para reduzir a carga global da doença através do direccionamento eficaz de uma resposta competente do sistema imunitário do hospedeiro. O sistema imunológico é composto por estruturas linfóides primárias/secundárias com inicialmente oito tipos de células imunes e muitos outros subtipos, atravessando as membranas celulares utilizando cascatas de sinalização celular que contribuem para a eliminação de proteínas patogênicas. Outras proteínas discutidas incluem marcadores de agrupamento de diferenciação (CD), complexos principais de histocompatibilidade (MHC), interleucinas pleiotrópicas (IL) e quimiocinas (CXC). Os conceitos históricos de imunidade do hospedeiro são os sistemas imunológicos inato e adaptativo. O sistema imunológico adaptativo é representado por células T, células B e anticorpos. O sistema imunológico inato é representado por macrófagos, neutrófilos, células dendríticas e sistema complemento. Outros vírus podem afetar e regular a progressão do ciclo celular, por exemplo, em cânceres que incluem papilomavírus humano (HPV: carcinoma cervical), vírus Epstein-Barr (EBV: linfoma), hepatite B e C (HB/HC: carcinoma hepatocelular) e vírus humanos. Vírus da leucemia de células T-1 (leucemia de células T). As infecções bacterianas também aumentam o risco de desenvolver câncer (por exemplo, Helicobacter pylori). Fatores virais e bacterianos podem causar morbidade e mortalidade, além de serem transmitidos em ambientes clínicos e comunitários, afetando a resposta imunológica do hospedeiro. Portanto, é apropriado contextualizar os avanços no sequenciamento unicelular em conjunto com outras técnicas laboratoriais, permitindo insights sobre a caracterização de células imunes. Esses desenvolvimentos oferecem maior clareza e compreensão que se sobrepõem a condições autoimunes que podem ser afetadas por células B inatas (células B1+ ou da zona marginal) ou respostas adaptativas de células T à infecção por SARS-CoV-2 e outras patologias . Assim, esta revisão começa com uma introdução à infecção respiratória do hospedeiro antes de examinar proteínas mensageiras celulares de valor inestimável e, em seguida, marcadores de células imunológicas individuais.

Palavras-chave: COVID-19; células B; neutrófilos; células dendríticas; células T; células NK; monócitos; macrófagos; inato; adaptativo; citocinas; quimiocinas; moléculas de adesão; anticorpo; Cluster de diferenciação; receptores; proteínas; SARS-CoV-2; sorologia

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1. Introdução

1.1. Visão geral

O vírion causal SARS-CoV-2 da pandemia de COVID-19 contém mais de quatro proteínas imunogênicas compostas de espícula (proteína S), nucleocapsídeo (proteína N), envelope (proteína E) e membrana (M proteína) e subunidades associadas com proteínas acessórias [1,2]. O desenvolvimento terapêutico atual ocorreu antes/depois de março de 2020, quando a Organização Mundial da Saúde (OMS) declarou uma pandemia; Sabe-se que o SARS-CoV-2 se espalha entre animais e entre gerações [3]. Acredita-se que cerca de 15% da mortalidade por doença COVID-19 possa ser causada por pneumonia ou síndrome do desconforto respiratório adquirido (SDRA) [4]. Os imunógenos de vacinas atuais foram amplamente desenvolvidos como derivados de proteína S de pré-fusão, com candidatos mais novos progredindo em ensaios clínicos com o objetivo de reduzir a carga de doenças crônicas da COVID-19 nas populações à medida que a pesquisa continua. O genoma do SARS-CoV -2 tem aproximadamente 30 quilobases, codificando 9.860 aminoácidos e é definido por quadros de leitura abertos (ORF) e proteínas não estruturais (NSP) necessárias para a propagação viral em todos os hospedeiros animais [5]. O genoma do SARS-CoV-2 hospeda 16 ORFs que codificam 29 proteínas necessárias para a propagação viral e inibição da resposta imunológica do hospedeiro. Por exemplo, ORF1a e ORF1ab codificam polipeptídeos clivados em 16 NSPs. Métodos de testes moleculares (por exemplo, PCR) são ferramentas de diagnóstico comumente usadas que permitem a análise e detecção de sequências específicas de RNA em amostras. O SARS-CoV-2 infecta células através das vias respiratórias e pneumócitos tipo II (ATII) usando a enzima conversora de angiotensina 2 (ECA-2) como receptor predominante para entrada [6]. A ruptura e infecção de células ATII que expressam ACE2 ocorrem através de membranas fosfolipídicas. Outros receptores expressos em todos os leucócitos, plaquetas e células endoteliais incluem vários grupos de marcadores de diferenciação (CD), por exemplo, CD3, CD4 e CD19, entre outros. Alguns também estão atualmente implicados na entrada celular inicial do SARS-CoV-2 que inclui protease transmembrana tipo II (TMPRSS2), receptor de asialoglicoproteína-1 (ASGR1) e kringle contendo proteína transmembrana 1 (KREMEN1), dipeptidil peptidase 4 (DPP4), neuropilina (NRP1), CD147 e vimentina [7–12]. Portanto, devido à infecção celular, as células imunológicas regulam e se desenvolvem dentro dos órgãos linfáticos primários (por exemplo, medula óssea e timo), mas também através de uma rede de órgãos linfáticos secundários (por exemplo, amígdalas e outros) utilizando nódulos linfáticos (LNs) e membranas celulares. que permitem a permeabilidade celular e a migração de linfócitos para processar proteínas patogênicas infecciosas em todas as barreiras através dos sistemas nervoso, digestivo, endócrino, respiratório, circulatório, muscular e esquelético. O avanço tecnológico desde 2017 também permitiu uma maior análise fenotípica e, portanto, está mais claro agora que as proteínas do SARS-CoV-2 têm diferentes funções de hospedeiro. As análises confirmaram que a proteína M é vital para a montagem, a proteína S é para a entrada do receptor celular e as proteínas N e E parecem ser potenciais proteínas formadoras de poros [13,14]. O sequenciamento de RNA unicelular (scRNA-Seq), a citometria de fluxo espectral (FACS) e a citometria de massa (CyTOF) podem detectar marcadores que permitem a análise fenotípica de todos os subconjuntos de células imunes [15–18]. Vale ressaltar que as proteínas dos anticorpos envolvidas nos testes para infecções por SARS-CoV-2 têm fatores e concentrações de anticorpos humanos variáveis. Estes são medidos por diagnósticos de anticorpos monoclonais predominantes, para os quais existem muitas escalas que passam por validação, independentemente do fabricante. Por exemplo, as instituições medem as concentrações nos soros utilizando vários ensaios que medem os anticorpos de ligação (BAU/mL), outras medem os anticorpos neutralizantes (nAb em UI/mL) e outras medem a concentração (ng/mL) à medida que ocorre a padronização para garantir a consistência em um escala global (Materiais e Dados Suplementares S1 – S5) [19,20]. Portanto, neste artigo, revisamos os atuais estudos laboratoriais e clínicos existentes que mediram e ilustraram a significância estatística para ilustrar as mudanças no ambiente de maturação celular imunológica, para levantar a hipótese de que muitos dos efeitos inflamatórios observados na infecção por SARS-CoV-2 podem ser respostas imunes adaptativas desreguladas. Múltiplas patologias bacterianas, virais e fúngicas têm fatores de variabilidade imunológica e genética afetados pela regulação do ciclo celular e fatores de apresentação de antígenos. Estas afectam múltiplas patologias e o risco é, portanto, afectado por factores de susceptibilidade genética. Isto inclui genes que codificam proteínas expressas nas membranas das células imunitárias, tais como os antigénios leucocitários humanos (HLA), referidos como complexo principal de histocompatibilidade (MHC). Estes apresentam fragmentos curtos de proteínas (peptídeos) às células do sistema imunológico e marcadores celulares localizados afetados por outras proteínas mediadoras, conforme discutiremos abaixo. As células imunológicas discutidas neste artigo fornecem um contexto geral com caracterização celular adicional por meio da interação de células B, células T e cada um dos outros quatro subtipos de células discutidos abaixo, classificados especificamente por proteínas de agrupamento de diferenciação (CD) expressas em superfícies celulares dependentes de em citocinas e quimiocinas que atuam como sinais de células imunológicas afetadas por patógenos externos.

1.2. Respostas Atuais do Imunógeno à Vacina SARS-CoV-2

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Os actuais antigénios de vacinas ou antigénios virais preparam o sistema imunitário para reconhecer proteínas patogénicas através de epítopos que podem sofrer mutação, afectando assim o reconhecimento das células imunitárias através dos receptores de células B e T (BCR/TCR). A prevenção da doença-19 crônica de COVID para variantes pré-Omicron foi estimada nessas proporções dentro dos imunógenos de vacina atuais, desenvolvidos pela Pfizer/BioNTech, Astra Zeneca, Sinopharm e Novavax: BNT162b2: 95,3%, AZD1222: 70,4%, BBIBP -CorV: 79%. O desenvolvimento de imunogênio indica NVX-CoV2373 em 72% quando testado contra Omicron BA.1 e BA4/BA5 [21]. A redução adicional do risco da doença-19 COVID foi estimada em 86%. Estudos populacionais mostram respostas variáveis ​​de anticorpos contra proteínas do SARS-CoV-2 (76%:24% de resposta/não resposta). A produção estimada de anticorpos funcionais para imunógenos da proteína S abrange atualmente de 6 meses a 1,5 anos. As mutações da proteína S do SARS-CoV-2 estão agora bem documentadas em outros estudos para determinar epítopos potenciais que afetam a resposta imunológica [22]. As respostas funcionais das células T celulares, sejam auxiliares (TH) ou citotóxicas (TC), também são sugestivas de ocorrência de atividade CD4+:CD8+ na proporção de 96%:54% em COVID{{35} } doença [21]. Em comparação com outros vírus respiratórios, como a gripe, a proteína S do SARS-CoV-2 possui taxas de mutação mais altas na interface spike/ACE2, e o surgimento de variantes Omicron apoia isso, denotado por BA1, BA2, BA2.75, BA4, BA5, BQ1 e XBB [23]. Felizmente, existem tecnologias e técnicas laboratoriais que facilitam o perfil celular preciso e permitem comparações de células imunológicas relevantes. Portanto, neste artigo, discutiremos a via de infecção, marcadores predominantes de citocinas e proteínas e, finalmente, respostas celulares individuais de linhagens de células imunes predominantes na ordem de células B, neutrófilos, monócitos/macrófagos/células dendríticas (DC), natural killer (células NK) e subtipos de células T.

1.3. Microambiente Respiratório

Os órgãos do trato respiratório afetados são nariz, garganta, laringe, traqueia, brônquios e pulmões expostos a antígenos externos compostos por camadas de células epiteliais superficiais. A área de superfície de um pulmão humano adulto contém aproximadamente 700 milhões de alvéolos, com uma área de superfície de 70 m2 e um diâmetro entre 200 µm e 500 µm, cobertos por capilares. Dentro desta camada alveolar definida estão células ciliadas de pneumócitos tipo I (ATI), bem como células de pneumócitos tipo II (ATII) e Mφ alveolar (AMφ) que regulam a respiração, secreção de surfactante e regulação de células imunológicas, respectivamente, ao lado de células caliciformes, células basais e outros tipos de células [24]. Estudos iniciais (n=7) em doenças crônicas induzidas por SARS-CoV-2- mostram infecção direta de células ATII através do glicocálix e da camada de surfactante, comprometendo assim as barreiras homeostáticas e as funções das válvulas através do aumento da pressão do O2 inalado ou exalado. CO2 dentro de nanobolhas através das membranas celulares onde o CO2 é produzido através do ciclo do ácido tricarboxílico (TCA) [25]. A camada do glicocálice é conhecida por conter uma abundância de proteínas que afetam a função vascular (por exemplo, sindecanos) que podem ser degradadas e afetar a vasculatura, como metaloproteinases de matriz (MMP), heparanase e hialuronidase, através da ação de citocinas (IL{ {13}} e outros) [26,27]. Este processo de respiração depende da espessura da membrana e da solubilidade do gás das nanobolhas de O2, N2 e CO2 [28] (ver Figura 1).

Figura 1. Visão geral das interações entre células imunológicas SARS-CoV-2.

1.4. Citocinas e proteínas séricas durante infecção por SARS-CoV-2

A elevação da proteína sérica, documentada como uma "tempestade de citocinas" que é elevada ou disfuncional na doença crônica-2-induzida por SARS-CoV-19, ocorre em muitas outras patologias [32]. As citocinas são um grupo de proteínas de vida curta liberadas por várias células que atuam como mensageiros intercelulares. A síntese de citocinas e os mecanismos secretores incluem a liberação dos lisossomos, a liberação de vesículas das membranas plasmáticas e a liberação das membranas plasmáticas. Muitos estudos documentam estes, que não são o tema principal desta revisão. Em comparação, na infecção por influenza (gênero Influenza A/B/C/D), as citocinas IL-1 , IL-4, IL-5, IL-6, IL{ {9}}, IL-12, IL-13, TNF- e IFN- são relevantes para a interação de células imunológicas, conforme descrito abaixo nas figuras. Durante a doença COVID-19 induzida pela infecção por SARS-CoV-2, outras proteínas foram consideradas, que incluem fatores de crescimento celular endotelial vascular e transformador (TGF- /VEGF) em conjunto com MMPs específicas (MMP2, MMP3 , MMP9) [33–36]. Estes representam proteínas de remodelação de tecidos com fatores quimiotáticos específicos também necessários para direcionar a quimiotaxia de leucócitos entre os sistemas linfáticos do centro germinativo (GC) e por todo o corpo [34–36]. As quimiocinas relevantes consideradas abaixo incluem CXCL10 (IP-10), CCL2 (MCP-1), CCL3 (MIP1-) e CCL11 [33–37]. No entanto, antes da pandemia de 2020, em um coronavírus relacionado (MERS-CoV) que causa a Síndrome Respiratória do Oriente Médio (MERS), as proteínas citocinas IL-1 , IL-6 e IL-8 foram destacado como chave para a resposta do hospedeiro, enquanto, na infecção, CXCL10 e outras quimiocinas pleiotrópicas são investigadas posteriormente e utilizam CXCR3 expresso em Mφ, células T, DCs e ambas as células NK/B [38–40]. As citocinas e quimiocinas acima são, portanto, todos reguladores inatos/adaptativos que contribuem para o controle e regulação de infecções no soro sanguíneo. Estudos indicam que a coagulopatia associada à COVID (CAC) é um fator causal em doenças crônicas com complexos formados entre células do sistema imunológico inato que afetam a coagulação e os processos fibrinolíticos por meio de mecanismos desconhecidos. A categorização de COVID-19 ocorreu, portanto, em disfunção de células endoteliais vasculares, resposta hiperinflamatória e hipercoagulabilidade, documentando este aspecto da patologia induzida por SARS-CoV-2 com resultante elevação sérica nos níveis plasmáticos de D -dímero, proteína C reativa, P-selectina e fibrinogênio [41]. Mais recentemente, em uma pré-impressão ainda a ser revisada, 7.315 proteínas foram investigadas especificamente na doença crônica de COVID-19, relacionadas à proteína do complemento como chave nas vias de coagulação; as subunidades A, B e C do subcomponente C1q do complemento (C1QA, C1QB e C1QC) foram enriquecidas principalmente nos pulmões e LNs (42). Os fatores do complemento C3, C5, C7 e C9, em contraste, foram comumente regulados positivamente nos LNs e nas paredes da aorta/vasos com SP-C regulada negativamente nas células ATII (42). As investigações indicam duas outras proteínas, o receptor para produtos finais de glicação avançada (RAGE/AGER) e o canal intracelular de cloreto (CLIC5), também associados às células ATI, mas que uma proteína relacionada à SP-C foi regulada negativamente específica para células ATII, como acima [42]. Curiosamente, os autores observaram uma redução significativa na produção de IL-12 no LN que pode afetar a maturação do DC, conforme discutido abaixo. Muitas proteínas reguladoras do ciclo celular foram medidas, como uma quinase dependente de ciclina (CDK2), mas também complexo de replicação de origem (ORC) e nucleoporinas (NUC), que foram observadas como reguladas positivamente em LNs. Além disso, muitas alterações proteicas foram observadas como correspondendo a alterações celulares nos tecidos dentro do glicocálix. Em um estudo de caso-controle semelhante que analisou biomarcadores em indivíduos soropositivos (n=400), mudanças significativas também ocorreram na E-selectina (CD62) e na catepsina B, e sintomas persistentes podem estar associados ao agrupamento de ferro-enxofre co- proteína chaperona (HSCB), proteína de choque térmico HSP 90-beta (HSP90AB1), proteína precursora de beta-amilóide (APP), fosfolipase D Family Member 3 (PLD3), cistatina-C (CST3) e calprotectina (S{ {93}}A9) [43].

1.5. Contexto de pesquisa pré-2022 laboratorial

Desde 2015, estudos de pesquisa esclareceram que a SP poderia modular as respostas imunológicas do hospedeiro na inflamação pulmonar e, portanto, pode ser um alvo terapêutico durante o aumento da desregulação observada na doença crônica de COVID-19 [44]. Há uma discordância na literatura, e isso pode ter sido negligenciado durante a pandemia de gripe H1N1 de 2009 [44]. Como vários relatórios (n=10) esclarecem, com a infecção por SARS-CoV-2, há extenso dano alveolar com lesão endotelial das membranas celulares, trombose vascular, oclusão de capilares alveolares, edema com crescimento angiogênico de vasos, e migração de linfócitos [44]. Os mecanismos resultantes que controlam a regulação de citocinas ocorrem entre todos os leucócitos, com questões resultantes sobre células imunes e respectivas interleucinas (IL), fatores de crescimento (GF), quimiocinas (CXC) e respectivos receptores ou ligantes (por exemplo, CXCR3 e/ou CXCR4) que requerem maiores esclarecimentos abaixo [45]. A patogênese do SARS-CoV-2 começa com a interrupção da homeostase da membrana, resultando na formação de sincícios, fusão celular e células multinucleadas acompanhadas de desregulação do sistema imunológico [46–48]. Esta formação de sincícios pode ser iniciada por proteínas transmembrana (por exemplo, TMEM16) que regulam membranas celulares ricas em fosfolipídios, incluindo fosfatidilserina (PS) (49–51). Braga et al. utilizou ensaios de inibição de fusão celular (CFIA) e medição in situ de ensaios de RNA viral (n=41) estudos em indivíduos afetados para esclarecer que indivíduos infectados por SARS-CoV-2 tinham sincícios de células fundidas dominantes que continham guardanapo, que processa SP-B comum às células ATII [50]. Eles observaram que, ao regular um canal iônico dependente de cálcio e uma enzima scramblase que regula PS, a proteína S parece claramente ativar proteínas transmembrana (TMEM) na superfície da membrana celular ou dentro das membranas das organelas (49). Por exemplo, um destes TMEM16 faz parte de uma família de proteínas que consiste em canais iônicos dependentes de cálcio responsáveis ​​pela regulação de PS em uma camada normal rica em cálcio e arginina [49]. Ao mesmo tempo, sabe-se agora que o SARS-CoV-2 ORF3a pode afetar um canal iônico regulado por cálcio, TMEM16F, regulado por PS, que pode aumentar a atividade pró-coagulante por meio de complexos tenase e protrombinase, que são reguladores-chave da via de coagulação [50–52]. Portanto, tais alterações localizadas inferem rotas de entrada do SARS-CoV-2 dentro do microambiente epitelial. Na verdade, a camada de glicocálice rica em carboidratos que cobre as células epiteliais da mucosa também contém uma mistura de glicoproteínas de mucina (MUC), glicosaminoglicanos e outras glicoproteínas, que se estendem e circundam os cílios e normalmente funcionam para eliminar bactérias maiores. Uma extensa pesquisa revelou recentemente que a função dos cílios, microvilosidades e muco continua sendo fundamental para a adesão do SARS-CoV-2 e entrada mediada por receptor nas células epiteliais, que parecem atuar como adesivos. As proteínas MUC são proteínas de alto peso molecular que formam aglomerados de muco. Na doença COVID-19, inicialmente (n=16) dois tipos de mucinas foram extensivamente investigados, dos quais o MUC1 ligado à membrana e o MUC5AC formador de gel apareceram em níveis significativamente elevados. Portanto, a depuração patogênica normal por meio de proteínas de mucina pode ser interrompida, facilitando a entrada do SARS-CoV-2 para permitir a persistência viral [53–56]. É importante ressaltar que outras pesquisas indicam que, além do ORF3a, outras proteínas do SARS-CoV-2, incluindo E e ORF8, podem atuar para montar e formar canais de íons tóxicos [57,58].

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1.6. Papel dos receptores Toll-like (TLR) ou desregulação de IFN induzida por TLR

Para montar uma resposta antiviral, geralmente é produzido IFN tipo I [59]. A pesquisa atual contradiz isso, já que a produção de IFN tipo I apresenta-se como benéfica e prejudicial na doença COVID-19; no entanto, estudos que examinam a síndrome respiratória do Médio Oriente (MERS) e o vírus sincicial respiratório (RSV) indicam que o momento da produção de IFN tipo I afecta a resposta celular [59,60]. Considerações adicionais são os receptores de reconhecimento de padrões de superfície e citosol (PRRs) que iniciam cascatas de sinalização a jusante utilizando NF-kB, IFN tipo I e vias de inflamassoma [43–46,61]. Estes incluem proteínas moleculares associadas a danos (DAMP) que abrangem uma miríade de proteínas ao redor e dentro dos espaços nucleares e extracelulares que incluem dez receptores conservados do tipo Toll (TLRs), gene indutível por ácido retinóico-I-(RIG-I)-like receptores, receptores do tipo Nod (NLRs), receptores do tipo AIM2-e sensores intracelulares de DNA e RNA, que levam à produção de citocinas pró-inflamatórias ou antivirais necessárias para respostas adaptativas específicas do antígeno [61,62 ]. Por exemplo, IL-1RA é um receptor DAMP que, uma vez liberado intracelularmente, se liga e inicia a liberação de IL-1, o que é apoiado por estudos de caso (n=71) que mostraram isso foi o caso da doença crônica COVID-19 concomitantemente com IL-10, que é amplamente imunossupressora [63,64]. Sabe-se que as proteínas SARS-CoV-2 são reconhecidas por sensores celulares e, portanto, os papéis do TLR3/4/7 são de interesse em termos de quais células imunológicas as expressam. O TLR3 é mais abundante nas células NK, enquanto o TLR4 é mais comum nas células Mφ. Os receptores Toll-like (TLRs) transduzem sinais via MyD88 e TRIF. A maioria dos TLRs usa MyD88 para desencadear a produção de citocinas inflamatórias; TLR3 é a exceção e sinaliza exclusivamente através de TRIF, enquanto TLR4 é o único que pode se ligar e sinalizar através de MyD88 ou TRIF para fatores de transcrição nuclear. Estudos in vitro anteriores indicam que TLR3/7 pode estar associado à liberação de IL-1, IL-1, IL-4 e IL-6 [65]. Portanto, outros estudos investigaram a natureza do TLR7 como um fator de risco na doença grave de COVID-19 [66]. O papel dos TLRs na sinalização das células imunológicas não é amplamente claro e, sem dúvida, precisará de mais pesquisas, mas está implicado na sinalização das células T (67). O TLR4 está presente em monócitos, Mφ e DCs, e em algumas células não imunes, como células endoteliais, e tem um papel no tráfego de células imunes CD14 bacterianas Gram-negativas induzido por LPS e, curiosamente, pode regular ROR t + respostas regulatórias de células T na colite [68–70]. Estão em andamento ensaios clínicos sobre terapêuticas mais recentes que afetam o TLR (NCT05089110, NCT04526977 e NCT05293236) em patologias de COVID e HIV que irão esclarecer isso ainda mais (ver Materiais Suplementares). O papel da SP-A, conforme discutido acima, está sob pesquisa, e é plausível que a expressão de TLR4 tenha efeitos diferenciais em sistemas de órgãos selecionados, dependendo da ativação, como visto em neonatos, onde foi demonstrado que a ativação de TLR2/4 estimula o sinal extracelular a jusante. quinase regulada (ERK) e proteína quinase B (AKT) com vias de IL-6 inalteradas entre crianças e adultos [71]. A expressão nas plaquetas e no Mφ alveolar pode afetar as vias trombóticas e imunológicas simultaneamente com expressão reduzida nas células ATII e confirmação em estudos em animais, que recentemente demonstraram ligar o TLR4 à expressão de mRNA de citocinas intestinais (72-74). O TLR4 claramente tem influência nas plaquetas através da agregação e expressão da selectina P, e da formação de agregados mistos entre plaquetas e neutrófilos, e em micróbios com LPS desencadeia a síntese e/ou secreção do fator de von Willebrand (vWF), fator plaquetário 4 (CXCR4 ) e tromboxanoA2 (TXA2), juntamente com NETose com regulação positiva de CD11b e outras moléculas de adesão (Dados Suplementares S1) [75,76]. Originalmente identificados em 1957 por Isaacs e Lindemann, os IFNs foram encontrados em secreções para inibir o crescimento viral e tumoral. Atualmente são classificados em três grupos e subtipos individuais: Tipo I, II e III. Os IFNs do tipo I consistem em IFN- e IFN- (também IFN-δ, IFN-ε, IFN-κ, IFN-τ, IFN-ω e IFN-ζ), mas também dentro do Tipo II está o IFN-, enquanto os IFNs do tipo III abrange IFN-λ [77]. No que diz respeito à sensibilidade do SARS-CoV-2 ao IFN, estudos de casos clínicos iniciais indicam sensibilidade do SARS-CoV-2 ao IFN- e IFN- in vitro, no entanto, estudos de tecidos mais recentes indicam que o IFN- e o IFN- - a resposta poderia paradoxalmente facilitar a propagação viral do epitélio respiratório para a vasculatura através da infecção direta das células endoteliais [78,79]. Recentemente, o IFN-λ tipo III foi investigado e está em pesquisa clínica seguindo estudos anteriores (n=257) que documentam a redução do IFN-λ2 durante a doença crônica de COVID-19 [80]. A fonte celular da produção de IFN induzida pela infecção por SARS-CoV-2 é amplamente desconhecida atualmente, pois os receptores de IFN estão localizados em células B, monócitos, Mφ, linfócitos T, células gliais, neurônios e células dendríticas plasmocitoides (pDCs). , entre outros [60,61]. Curiosamente, estudos in vitro de resposta epitelial mostram que o IFN- pode promover a infecção por SARS-CoV-2 em cultura de células para aumentar a diferenciação celular dentro dos enterócitos in vitro [81]. Foi observado que o IFN-λ é ativado por bactérias, incluindo Staphylococcus aureus [82]. É digno de nota que o IFN tipo II e o IFN tipo III podem ser secretados pelas células NK e T, e poucos estudos documentam se o IFN tipo III afeta as classes de anticorpos. Portanto, como mediador chave das respostas antivirais no trato respiratório, observa-se agora que a expressão do gene IFNA2 e IFNG no trato respiratório é acompanhada por aumentos de IFNB1, e também com redução de IFNA2 precoce, mas que esta resposta de IFN parece ocorrer em soros e não em tecidos [83–85].

2. Pesquisa sobre Sistemas Imunológicos Inatos e SARS-CoV-2

2.1. Dependência do desenvolvimento de células B na ativação de células T

Os linfócitos B representam 10% dos glóbulos brancos (leucócitos). Centrais nas respostas imunes inatas como sensores de patógenos, estes se desenvolvem em centros germinativos (GC) e depois são distribuídos por toda a rede do sistema linfático pela secreção de imunoglobulinas (Ig), determinando a detecção e neutralização de antígenos através de processos de desenvolvimento celular [86 ]. As células B respondem a antígenos não hospedeiros dependentes de receptores que incluem anticorpos liberados da superfície celular (por exemplo, IgM, CD79a e CD79b) (ver Figura 2).

Figura 2. Interações entre células B e células T

O desenvolvimento de células B a partir de células precursoras hematopoiéticas (HPSC) ocorre em estágios a partir de células pró-B, células pré-B, células B imaturas e crescendo em células B maduras no fígado fetal e depois na medula óssea. As respostas das células B são definidas por marcadores CD que evoluem para subpopulações de células B maduras, como B-1, B-2 e células B reguladoras [87,88]. Pesquisas sobre novos subtipos de células B definidos por outros marcadores fenotípicos de CD com sequenciamento unicelular ocorreram desde 2017. Notavelmente, os linfócitos B sintetizam até 1.011 anticorpos, ou receptores de células B (BCR), dentro de um hospedeiro que sofre seleção clonal e hipermutação somática (SHM), levando à especificidade do reconhecimento da proteína epítopo antigênica. O BCR consiste em uma seção transmembrana que se estende através do citoplasma com sequências proteicas que dependem da coativação ou estimulação de outras proteínas para ativar as células B. Outras moléculas de CD definem o desenvolvimento ou linhagem de células B (por exemplo, CD19, CD21). Estes são relevantes para locais de residência celular, estágios de desenvolvimento, maturação e estados de ativação. A expressão de CD10 ocorre em células da linhagem de células B de primeiro estágio (por exemplo, células pró-B, células pré-B e GC) e pode mudar ao longo da maturação com outras mostradas (ver Figura 3) (89). Além disso, o CD27 reside exclusivamente nas células plasmáticas B de memória, enquanto o CD5 caracteriza as células B-1 e as DCs (ver Figura 3). Complexos de receptores de células B (BCR) com outros marcadores de células T (TCR) que influenciam a maturação e a apresentação de antígenos resultam em células B de memória pré-GC (MBCs pré-GC) e células plasmáticas de vida curta (SLPCs) que produzem anticorpos precoces de baixa afinidade . Outras células B alcançam o GC, onde a afinidade e a seleção de anticorpos podem ocorrer por seleção clonal/SHM, modificando a estrutura da proteína por meio de recombinação de troca de classe (CSR), resultando em células plasmáticas de vida longa (LLPCs) e células B de memória (MBCs) com isotipos de anticorpos específicos, mas também plasmablastos (PB) que produzem Ig dos cinco isotipos principais que ocorrem como proteínas multiméricas (IgM, IgG, IgA, IgE e IgD) em respostas imunes normais específicas do hospedeiro. Estes são indicados dentro destes intervalos nos soros IgG: 80%, IgA:15%, IgM:5% e IgD:0,2%, com vestígios de IgE (ver Tabela 1) [90].

Figura 3. Fenótipos de células B durante a maturação.

Tabela 1. Concentrações de isotipos de anticorpos em soros e capacidade de ativação do complemento [83].

2.3. Papel dos marcadores de células B na pesquisa atual

O CD19 tem sido usado há muito tempo como biomarcador de células B (104). Nos últimos anos, isso se expandiu para a caracterização, como abaixo, de células B por receptores expressos em diferentes estágios de maturação ao longo de linhagens de células B, que incluem células B virgens, células B de memória não comutada, células B de memória comutada e duplo-negativo (DN ) Células B, mas também, paralelamente, receptores de quimiocinas responsáveis ​​pela direção linfática sistêmica. Alguns estudos sugerem que não há consenso sobre as células DN B; no entanto, estes marcadores celulares de células DN B recentemente caracterizados são mais claros (ver Figura 3 ou Dados Suplementares S2). Análises adicionais de células DN B de CD11c refinaram-nas em subconjuntos que expressam a hipótese de CXCR5 surgir da ativação de células B ingênuas fora do GC (105). Os pesquisadores expandiram isso recentemente para dois outros subtipos, células B DN3 e DN4 (ver Figura 3). O enriquecimento em certos subconjuntos de células DN B tem sido discutido como desempenhando um papel fundamental em outras doenças autoimunes comparativamente bem caracterizadas (esclerose múltipla (EM), lúpus eritematoso sistêmico (LES), miastenia gravis (MG) e artrite reumatóide (AR) [ 105–107]. Por exemplo, foi sugerido que CD27+ IgD+ tem sinalização genética prejudicada na AR através de VH3-23D a VH1-8, afetando a produção ou, melhor, reduzindo a diversidade de BCR durante a seleção [108]. Assim, subtipos recentes examinaram o fenótipo de células B DN CD11c (n=18) para mostrá-los em patologias autoimunes em comparação com controles saudáveis ​​(LES, síndrome de Sjøgren). Além disso, células B (CD19) expressar CD11c+ junto com níveis elevados de CD69, Ki-67, CD45RO e CD45RA, como marcadores metabólicos e marcadores de fenótipo de memória de células B, junto com a falta de marcadores de células DN CD21, poderia muito bem escapar da regulação normal das células imunológicas [109,110 ] Portanto, a depleção de subconjuntos de células B também foi examinada na idade, referida como células B associadas à idade (ABCs), no que diz respeito a afetar a produção de autoanticorpos [111–118].

2.4. Respostas de anticorpos de células B durante infecções respiratórias

IgG1 e IgG3 foram inicialmente associados a doença grave em idosos com doença COVID-19 (n=123) e irregularidades concomitantes em anticorpos neutralizantes (nAbs), quimiocinas e respostas de células T, o que é uma anomalia como Anteriormente, pensava-se que a IgG3 fornecia uma resposta melhorada aos patógenos [91,119,120]. No entanto, observou-se que a deficiência de IgG está associada ao aumento do risco de mortalidade em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) (n=489) ​​nestas proporções: 56% IgG1: 27%: IgG2: 24% IgG3: 31% IgG4 [120]. Um estudo anterior (n=105) comparando a sorologia do hCoV-229E, hCoV-OC43, hCoV-NL63 e hCoV-HKU1 elucidou que os participantes apresentam em outras respostas de anticorpos hCoV em relação ao IgG que foram 99 %:100%:98%:91%, com IgA em amostras de lavagem nasal, detectada entre 8% e 31% dos participantes [121]. Os hCoVs de menor patogenicidade representam 15–30% das infecções comuns do trato respiratório por resfriado em humanos a cada ano, também com soropositividade estimada em 90% em adultos, indicando que as funções das células T requerem esclarecimentos adicionais [122]. Uma comparação de antígenos não-coronavírus seria, portanto, o vírus influenza que expressa as proteínas hemaglutinina (HA) e neuraminidase (NA) que se apresentam sazonalmente. Nestes casos, a pesquisa indica aumentos nos anticorpos séricos IgM específicos para HA durante a pandemia de H1N1 de 2009 nestas proporções: IgM (86–94%), IgG (100%) e IgA (76 a 96%) [ 123.124].

2.5. Células B e respostas de anticorpos à infecção por SARS-CoV-2

No final de 2020, Plume et al. realizaram um estudo único (em resumo, consulte a Tabela 2) examinando fragmentos de antígenos proteicos do SARS-CoV-2, analisando-os em relação a isotipos de anticorpos contra a maioria dos antígenos do vírus, e indicaram que a soroconversão no dia 20 pode causar problemas, já que 97,3% reagiram contra os epítopos escolhidos do SARS-CoV-2, mas a proteína E não foi investigada neste estudo [125–127]. A frequência geral de respostas individuais de anticorpos dentro dos indivíduos (n=103) neste estudo, que foi realizado entre abril de 2020 e janeiro de 2021, é indicada (ver Tabela 2). Respostas diferenciais de anticorpos policlonais normalmente ocorreriam à medida que as células imunes amadurecessem contra diferentes antígenos proteicos virais. Portanto, foi examinada a frequência de indivíduos que produzem anticorpos policlonais contra subtipos de proteína S do SARS-CoV-2 (S1, S2), proteína M e antígenos da proteína N em amostras anteriores a janeiro de 2021. Isto variou com IgG dominante contra os domínios da proteína RBD, S1 e M em 100% de suas amostras na doença moderada a grave (ver Dados Suplementares S3). A frequência de respondedores de IgA foi observada como 24,7-35,6%, reagindo contra todo o domínio da proteína S, domínios da proteína RBD, S1, S2, M e N, sendo que este último não predomina em gravidade. É digno de nota que este estudo reconheceu limitações da sensibilidade do ensaio de IgE nesse momento e mereceria uma investigação mais aprofundada em estudos comparáveis ​​[126,127].

Tabela 2. Frequência da resposta sorológica individual durante a infecção por SARS-CoV-2 (%) [127]. A permissão de direitos autorais refere-se a citações e/ou dados suplementares.

A memória das células B e a produção de Ig específica da proteína S foram medidas, e agora pode ser visto que um suposto papel para subtipos de células B desconhecidos, como as células B DN2 que regulam negativamente o CXCR5, ou outros receptores específicos de direção, como o CD62L ( L selectina) que geralmente são expressas, podem afetar as respostas imunológicas [125]. As células B CD19+ CD24+ CD27+ CD38+ B indicam que as respostas de anticorpos às células B específicas da proteína S do SARS-CoV-2 estão aumentando, embora ainda mais detalhes podem ser observados em relação às outras duas células B transicionais relevantes (ver Dados Suplementares S2) (107,126). Em contraste com outros estudos, descobriu-se que um peptídeo de 32 aminoácidos (V551-L582) no domínio RBD atualmente mapeado poderia ser um epítopo de células B imunodominantes, equivalendo a 58,7% das amostras de IgG testadas (127). No entanto, os ensaios de proteína E foram realizados em estudos simultâneos que não pareciam, na análise histórica, ter propriedades de neutralização viral semelhantes antes de 2020, indicando que a exposição anterior pode não ter ocorrido, uma vez que os epítopos diferem nos antígenos virais. Os ensaios iniciais de neutralização de placas indicam que concentrações suficientes de nAbs podem ocorrer nos domínios S1, RBD e potencialmente nos domínios da proteína N SARS-CoV-2 com resposta predominantemente IgG. Como acima, células B virgens que expressam IgD+CD19+CD27− (ver Figura 3, Tabela 3 e Dados Suplementares S2) podem ser os únicos preditores de titulações de anticorpos em comparação com grupos de controle com alta significância (p {{33} }.009) [128].

Tabela 3. Fenótipos de células B (adaptado de Li et al.) [107]. A permissão de direitos autorais refere-se a citações e/ou Dados Suplementares S2, veja também a Figura 3.

No entanto, pacientes com doença crônica-19 de COVID que apresentam células B DN (IgD− CD27−) apresentam pior gravidade e complicações da doença. O subconjunto DN1 é digno de nota por conter potencial para células de memória ativadas precocemente, enquanto as células DN2 abrangem células secretoras de anticorpos PB-PB que foram preparadas previamente; no entanto, permanece incerto qual o impacto que cada subtipo de células DN B e propriedade mecanicista tem na resolução da doença [129]. Curiosamente, no início da pandemia, a natureza da resposta de anticorpos do domínio SARS-CoV-2 S2 era indicativa de que era comparativamente imunogénica, estimulando tanto IgA como IgG. Estatisticamente, observou-se que oitenta e seis por cento (86%) dos indivíduos tinham anticorpos contra esse domínio S2 conservado, com mais concentrações de anticorpos produzidos contra o domínio S2 do que o domínio RBD (130). O SARS-CoV-2 pode ser considerado novo por não provocar um nível mais elevado de IgA secretora, como o da gripe e dos hCoVs de menor patogenicidade. Na verdade, a doença crônica por COVID-19 estimulou níveis elevados de cinco tipos de anticorpos séricos: IgM, IgG1, IgA1, IgG2 e IgG3 [131–133]. Foi demonstrado na doença crônica por COVID-19 que níveis significativamente mais elevados de IgG1, IgG2 e IgG3 ocorreram no dia 3, juntamente com elevação transitória de IgA1, desaparecendo no dia 7; o impacto disto não é claro, assim como os mecanismos celulares que afectam isto, mas a investigação está em curso. Um estudo simultâneo também confirmou que IgM-IgA1, IgM-IgG1 e IgM-IgG2 foram enriquecidos na infecção aguda por SARS-CoV-2, demonstrando uma resposta imune inicial robusta [84]. Portanto, nesse sentido, a variabilidade de IgA foi investigada em soros para determinar fenótipos celulares, incluindo análise FACS (n=135) de células PB B para mostrar na infecção aguda que IgM e IgG foram secretados entre 10 e 15 dias após a infecção , nestas proporções: IgM: 10,5% (faixa 4,2–54,1), IgG: 27,9% (faixa 7,4–64,8). Portanto, as células plasmáticas B (PBs) que produzem IgA foram posteriormente quantificadas pela expressão de marcadores de proliferação e marcadores de células B Ki67+CD19loCD27hiCD38hi para produzir IgA: 61,4% (intervalo 18,1–87,6) ocorrendo nestes subtipos de anticorpos, IgA1: 66% (intervalo 26,8–88,5), em comparação com IgA2: 31,6% (intervalo 3,7–70,8), que estão em linha com as respostas imunitárias globais da mucosa acima [134]. No entanto, observou-se que indivíduos com respostas de IgA dominantes apresentavam um risco associado de mortalidade na doença grave de COVID-19, como abaixo, que apresentava respostas mielopoiéticas desreguladas. Titulações altas de IgA a baixas de IgG podem causar consequências patológicas no hospedeiro, envolvendo diminuição da fagocitose patogênica, aumento da apoptose celular e aumento da NETose, conforme relatado na doença COVID-19 fatal em estágio avançado. Indivíduos que possuem uma alta proporção de IgG para IgA apresentam aumento do amortecimento inflamatório por meio da resposta imunológica, resultando em melhores prognósticos e resolução da doença em estágio inicial-tardio. Existem dados limitados para revelar por que a doença-2-COVID{79}} induzida por SARS-CoV exibe um perfil de anticorpos tão novo em relação às respostas IgG1/IgA1. Considera-se que alterações na estrutura de Ig podem produzir complicações, seja aumentando infecções ou formação de complexos imunes e em outras doenças patológicas, como aumento dependente de anticorpos contra dengue (ADE), a estrutura de anticorpos IgG foi examinada. Essas alterações incluem glicosilação (glicano ou carboidrato adjacente à hidroxila ou outros grupos funcionais) e fucosilação (transferência de açúcar fucose de uma GDP-fucose para outras proteínas ou glicanos) e, portanto, isso pode afetar o extravasamento de leucócitos e a ligação mediada por selectina através de células. membranas, o que é reconhecido como um fator potencial na terapêutica do câncer [135,136]. Portanto, estudos durante a pandemia (n=33) examinaram isso na doença crônica de COVID-19 para confirmar que IgG, contra a proteína SARS-CoV-2 RBD, poderia potencialmente afetar a liberação de IL por Mφ -1, IL-6, IL-8 e TNF [137]. No entanto, infere-se que IgG3 e IgM sejam responsáveis ​​por 80% da neutralização do SARS-CoV-2, com sugestões de que a glicosilação de IgG3 afeta a especificidade de ligação do SARS-CoV-2 à proteína S [132,138]. Como mencionado anteriormente, a glicosilação pode ocorrer onde um glicano ligado a N – N se forma na região IgG-Fc. De acordo com o exame dos subtipos de IgG, um estudo recente do Brasil examinou a avidez de IgG (n=47) às proteínas SARS-CoV-2 para mostrar um aumento nos níveis de IgG1 e IgG3 no dia 8, e Os níveis de concentração de IgG4 foram menos detectáveis ​​durante o período do estudo. A mortalidade aos 8–21 dias apresentou níveis mais elevados de IgG4 anti-RBD em comparação com os recuperados, o que contradiz outros estudos e é relativamente desconhecido no que diz respeito à investigação da patologia IgG4 [139]. Triagens iniciais de proteínas N/S/E SARS-CoV-2 em coortes menores (n=320) indicaram que anti-N IgG e anti-N IgA foram produzidos em resposta ao SARS-CoV{{121 }} e anticorpos IgG foram produzidos para proteínas S1 e E, mas também que os anticorpos anti-proteína E evocados não foram significativamente maiores, o que é indicativo dos imunógenos atuais em ensaios clínicos e daqueles usados ​​em testes de fluxo lateral (140). Atualmente, in vitro, foi determinado que células B de memória específicas são produzidas por até 6 meses, em comparação com a proteína S, com IgG medida em 66% e IgM em 100%, o que seria consistente com infecção natural ou vacinação. 126].

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2.6. Papel dos marcadores de células B durante a infecção por SARS-CoV-2 e outras condições

As respostas de anticorpos aos imunógenos SARS-CoV-2 podem ser obtidas em indivíduos em terapia anti-CD20 através do início do repovoamento de células B [150]. Na ausência de células B, uma forte resposta de células T é gerada, o que pode ajudar a proteger contra a doença crônica-2-induzida por SARS-CoV-19 nesta população de alto risco [150]. Portanto, é essencial compreender a natureza desta resposta. Pesquisadores em 2020 descobriram, no início da pandemia, que na doença-19 crônica de COVID (n=52), as quantidades gerais de células B dos indivíduos afetados não mudaram significativamente. No entanto, em comparação com indivíduos saudáveis, as células B DN1 diminuem significativamente com a gravidade, com aumentos nas células B DN2 observados entre doenças moderadas a crónicas, mas observa-se um aumento significativo em pacientes durante a gravidade da doença das células DN3, mas sem alterações concomitantes nas células DN4. Células B. Outros subconjuntos de células B foram, portanto, investigados para descobrir um novo subconjunto de células B denominado "células B de transição ou TR" que pode se correlacionar com o resultado clínico medido pelas células B que expressam mais CD24 do que CD21 (129). Esta foi uma descoberta interessante porque se sabe que a expressão de CD24 afeta a migração, invasão e proliferação celular, enquanto a expressão ou falta de CD21 está associada à troca de células B e à memória com proteínas do complemento. O CD21 também é expresso em células dendríticas foliculares e é conhecido por se associar como um complexo com proteínas do complemento (C3dg, C3d e C3b inativo) na superfície do antígeno, juntamente com CD19/CD81 [115,129,151]. Curiosamente, o aumento de células TR se correlacionou com a doença COVID -19 marcadores de proteína sanguínea usados ​​​​rotineiramente detectados, incluindo proporção de neutrófilos/linfócitos, proteínas de fase aguda, níveis de ferritina, dímero D e outros. A natureza exata das células DN B requer esclarecimentos adicionais, pois subconjuntos estão associados ao LES (152). Como antes, a redução de DN1/aumento de DN2 de células B na COVID crônica-19 foi acompanhada por altos níveis de CD69 e CD89 em células DN2, juntamente com o que parece ser seleção de IgG por DN2, mas também sugere que células DN3 podem produzir Anticorpos autorreativos VH4-34 IgG, alguns dos quais podem ser protetores [118]. Houve indicações iniciais de que VH de cadeia pesada variável de Ig da linha germinativa 4-34 apresentou frequências SHM diminuídas, o que afetaria a maturação de Ig de células B através do processo SHM (153). Células B de memória não comutada (CD{46}} IgD+), historicamente, fazem parte de respostas imunes normais e patológicas com células B secretoras de IgM em geral reduzidas. Por exemplo, na AR, acredita-se que as células B não comutadas ocorram devido à recombinação genética, contribuindo para a seleção de anticorpos por VH3-23D para VH1-8 (108). Curiosamente, o repertório BCR destas células foi alterado na AR, exibindo alguns dos mesmos marcadores que as células DN2, tais como CD11c, FcRL5 e factor de transcrição (T-bet) [154,155]. Embora os anticorpos gerados pelas células B sejam historicamente bem caracterizados, não está claro por que o SARS-CoV-2 gera altas respostas de anticorpos na gravidade crônica e não na infecção aguda. O momento de uma resposta de anticorpos é importante na terapêutica baseada em anticorpos, uma vez que a aplicação do medicamento influencia os resultados dos pacientes [156,157]. As células B virgens são ativadas com a ajuda de células T foliculares (TFH) [158]. Portanto, descobriu-se que esta nova expressão de anticorpos causada pela doença COVID crônica-19 induzida por infecção por SARS-CoV pertence a três classes e isotipos de anticorpos, incluindo IgM, IgG1, IgA1, IgG2 e IgG3, que requerem uma análise mais aprofundada. Análises recentes de imunógenos da proteína S do SARS-CoV-2 indicam que a expressão de Ig por células B específicas para espículas em seis meses foi produzida nestas faixas: IgG: 61,33–77,46%, com IgA concomitante: 3,04–7,37%, e IgM : 12,30–24,97%, para observar uma redução significativa em IgG/IgA com aumento significativo em IgM específico de células B aos seis meses [159,160]. Como discutido anteriormente, as células B se desenvolvem em GCs e, através de um pequeno estudo de coorte (n=15), um papel para as células TFH circulantes foi elucidado para mostrar que as células B específicas da proteína S se desenvolvem através do SHM. Aos cinco meses, 66% desta coorte tinha células B de memória para vacinar imunógenos, e esta pesquisa sugeriu que houve um ligeiro aumento no nAb [160–163]. Simultaneamente com outros estudos, sem surpresa, pequenas diferenças nas células com troca de memória como a população principal foram representadas (mediana: 59,92%) [163]. A análise examinou marcadores de células B específicos-2 do SARS-CoV, CD27 e CD38, que foram acompanhados por um aumento significativo de PBs CD27hiCD38hi. Isso ocorreu em indivíduos recuperados em comparação com indivíduos não infectados aos seis meses, com células B IgD+CD27+ e IgD− CD27+ que foram significativamente reduzidas na infecção crônica por SARS-CoV-2 [161,163 ]. A resposta folicular extra permanece sob investigação e Woodruff et al., em um estudo de coorte, sugeriram que a proporção de células B DN2/DN1 pode sustentar algumas das anomalias sorológicas na doença grave de COVID-19 com CXCR5 regulado negativamente e CXCR3 regulado positivamente. CXCR5 é uma quimiocina expressa constitutivamente especificamente em células B e células TFH responsáveis ​​por direcionar células B para GCs, enquanto CXCR3 tem múltiplos ligantes, incluindo CXCL8/9/10, mas é preferencialmente expresso em células TH1 e na maioria da população de células T, DCs e células B de memória. Estão surgindo evidências de que a regulação positiva ou alterações nestas e outras quimiocinas (CXCR3, CXCR5, CCR7) na infecção aguda e a regulação negativa na gravidade seriam um indicador adicional relevante para a maturação das DCs [162,163]. A significância estatística foi aparente entre a expansão das células secretoras de anticorpos (ASC) com níveis elevados de células CD21-B, independentemente da duração da infecção [164,165]. As células B controlam a secreção de anticorpos, e relatórios indicam que IL-10 e IL-21 são responsáveis ​​pela mudança de classe de células B para IgG1, mudança de classe de IFN para IgG2 e mudança de TGF de IgA1 para IgA2 respostas [133]. A pesquisa mostra que IgG1 e IgG3 (n=123) se correlacionam na gravidade crônica do SARS-CoV-2 com uma resposta de citocina IL-1 [119]. Acredita-se que a IgG2 seja mais relevante para as respostas bacterianas aos antígenos polissacarídeos capsulares. Estudos in vitro simultâneos também indicam que SARS-CoV-2 IgA1 e IgG3 podem ter um efeito neutralizante protetor na infecção por SARS-CoV-2 [164,165]. Mais pesquisas seriam necessárias para esclarecer esta afirmação. Outros estudos (n=82) confirmam que na infecção crônica por SARS-CoV-2, dentro de sete dias, a resposta de anticorpos séricos é de 60% IgA, 53,3% IgM e 46,7% IgG, com IgG atingindo 100 % no dia 2 [166.167]. Portanto, uma análise de estudo transcriptômico unicelular da doença grave de COVID-19 destaca em detalhes que as células DN1 expressam genes IgA2 e podem, portanto, potencialmente secretar IgA2, enquanto as células B DN3 expressam genes IgM ausentes nas células DN2, com células DN4 possuindo genes IgE e genes correspondentes do receptor Fc (ver Figura 3) (118). Curiosamente, isso levanta a possibilidade de que existam vias distintas independentes de células T e dependentes de células T nas células B durante a doença COVID-19, o que agora é sugerido em outros estudos simultâneos. A IgE, portanto, pode ser produzida por células B DN4, mas a sorologia de pacientes com COVID-19 não foi considerada estatisticamente relevante para esse subconjunto celular [118.129.168.169]. Sabe-se que a IgE causa a desgranulação dos mastócitos através de um receptor FcεRI de maior afinidade, e as sensibilidades do ensaio requerem validação e desenvolvimento para este anticorpo normalmente observado em respostas alérgicas com a resposta IgG predominante durante a infecção. É notável que o receptor H2, presente na mucosa gástrica, no cérebro e nos mastócitos, foi alvo do uso de um antagonista famotidina em testes e demonstrou ter alguns efeitos na modulação dos sintomas causados ​​pela infecção por SARS-CoV-2-com sinergismo com citocinas TH2 de macrófagos [170–172].

3. Células Inflamatórias e Fagócitos

3.1. Introdução aos neutrófilos

Os neutrófilos polimorfonucleares (PMN) são granulares e trilobados, sendo os leucócitos circulantes mais comuns, representando entre 40% e 80% dos leucócitos em adultos normais. A infiltração de neutrófilos nos tecidos respiratórios é característica de muitas doenças inflamatórias [173]. Os neutrófilos são granulares, agindo contra antígenos dispersando grânulos citoplasmáticos azurofílicos usando as ações de enzimas proteolíticas (por exemplo, mieloperoxidase, elastase e proteinase-3), mas também lactotransferrina, lisozima ou espécies reativas de oxigênio (ROS), que também são antimicrobianas. , para eliminar patógenos [174,175]. Estímulos patogênicos desencadeiam a liberação de cálcio celular via retículo endoplasmático (ER), resultando na ativação da proteína quinase C (PKC) e na montagem do complexo NADPH oxidase gerando ERO. Os neutrófilos formam células-tronco hematopoéticas (HPSCs) na medula óssea e têm vida curta, entre 1 e 7 dias, e atravessam as membranas celulares por captura dependente de selectina e adesão mediada por integrina (ver Dados Suplementares S1), após o que migração para tecidos ocorrem e sobrevivem por 1–2 dias enquanto circulam e são eliminados pela fagocitação de Mφ. O desenvolvimento de neutrófilos ocorre na medula óssea a partir de neutrófilos progenitores e pode ser amplamente classificado de acordo com os marcadores CD como CD81+CD43+CD15+CD63+CD66b+, que se diferenciam em imaturos neutrófilos expressando CD11b+CD66b+CD101+/−CD10−CD16+/− antes de amadurecer na medula óssea para expressar CD11b+CD66b+CD101+CD10+CD16 [ 176]. O CD16 é co-expresso em outras células, incluindo células NK, monócitos, Mφ e certas células T (176). CD16 (Fc RIII) tem subtipos incluindo CD16a e CD16b (Fc RIIIa/Fc RIIIb), enquanto CD11 e, especificamente, CD11b são classificados como mais relevantes para migração e inflamação pulmonar [177–179]. É notável que CXCR2 e CXCR4 parecem ser reguladores-chave dentro deste subconjunto de células implicado na fibrose pulmonar, mas também modulam a atividade mitocondrial celular, a migração de neutrófilos e o direcionamento de neutrófilos utilizando receptores de adesão que incluem CD62L (180-184). No entanto, mais recentemente, pensa-se agora que CD11b e CD18, que são expressos de forma ubíqua, necessitam de CD47 na transmigração epitelial [185,186]. Curiosamente, Alberca et al. examinaram um novo subtipo de células, definido como células supressoras derivadas de mieloides (MDSC), em estudos de caso de laboratório: CD33+CD11b+HLA–DR−CD14−CD66b+ e CD33+CD11b+HLA– DR− Células CD14+CD66b. Nos marcadores sanguíneos periféricos da doença crónica por COVID-19, verificou-se que isto correlacionava possíveis M-MDSC e P-MDSC polimorfonucleares, que têm sido associados à inflamação crónica [186]. Essas células definidas por MDSC foram descritas inicialmente em câncer, HCV e HIV para afetar a proliferação de células T. Esclarecimentos recentes sobre fenótipos putativos emergentes como M – MDSC (CD11bloD14+CD15−HLA–DR−) e P–MDSC como CD11bloCD14−CD15+ HLA–DR− foram sugeridos para afetar TREGS conforme abaixo através TGF – afetando o equilíbrio geral tanto de TREGS quanto de DCs autotolerantes (187).

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3.2. Marcadores celulares de neutrófilos após infecção do hospedeiro por SARS-CoV-2 durante a doença de COVID-19

Durante a doença crônica de COVID-19, acredita-se que os neutrófilos formem armadilhas extracelulares de neutrófilos (NETs), como discutimos acima, onde a sinalização celular interna é interrompida, causando desgranulação ativa ou "NETose/apoptose de neutrófilos" [188]. Os mecanismos exatos da contribuição da NETose permanecem desconhecidos (189). Portanto, estudos de caso recentes (n=64) focaram na identificação adicional dos marcadores celulares dos neutrófilos. Durante a doença COVID-19, alguns parecem suprimir a estimulação da produção de IFN com subconjuntos de células desconhecidos que estimulam a proliferação de células T, mas não conseguem ativar as células T [190]. Vários autores sugerem que a resposta imunitária dirigida pelo hospedeiro é causal na falta de produção de interferões do tipo I e III em conjunto com quimiocinas elevadas, e a IL-6 é um fator causal na patologia do coronavírus [191,192]. Embora IL-6 possa ser o regulador de citocina predominante da NETose, outros marcadores proteicos são mais claros, sendo eles o DNA extracelular (cDNA), a atividade da elastase neutrofílica (NE) ou o DNA da mieloperoxidase (MPO-DNA), e estes se correlacionam com a gravidade da doença, medida em neutrófilos pelos marcadores CD33loCD16+CD11b+ [193]. Pesquisadores descobriram recentemente (n=155) que NE, histona-DNA, MPO-DNA e DNA de fita dupla livre (dsDNA) foram aumentados com redução simultânea de DNase e exacerbação da estimulação de neutrófilos ocorrendo via IL-8 , CXCR2 e DAMPs com degradação prejudicada de NETs via DNase 1 e DNase 11L3, que são sugeridos para atuar como reguladores do metabolismo do DNA de neutrófilos (194). Resumos recentes também implicam uma correlação entre estes e o CD13 ligado à membrana ou solúvel (195). Uma análise abrangente de neutrófilos (n=384) utilizando análise unicelular classificou seis estados celulares definidos pela assinatura genética inflamatória (IGS) para indicar que as proporções concordantes de IgA1:IgG1 são elevadas na mortalidade por doença coronavírus, com IgG indicando dependente de anticorpos fagocitose de neutrófilos e apoptose indutora de IgA2 (133). Curiosamente, os neutrófilos expressaram níveis significativamente aumentados durante a maturação de CD32 (Fc RII), CD16b (Fc RIIIb) e CD89 (Fc R), os principais receptores de Ig que possuem respectivos ligantes nas células B, acima. Atualmente, não existem estudos conhecidos conectando o IFN tipo III com esta mudança de isotipo. Uma investigação semelhante sobre IgA2 (n=97) confirmou que IgA2 anti-SARS-CoV-2 na doença grave de COVID-19 se correlacionou com cDNA [131]. A formação de sincícios e a NETose estão provavelmente na formação de complexos imunitários como um desequilíbrio devido ou causado por coagulopatia e imunotrombose [131,193]. As células endoteliais em estudos em animais e humanos revelaram que as células endoteliais poderiam estar diretamente infectadas; no entanto, estudos mostram colocalização com CD31 dentro de uma camada endotelial inflamada rompida, como visto claramente pela regulação positiva de muitas moléculas de adesão (por exemplo, P-selectina) e liberação do fator quimiotático de CXCL10 junto com IL -6 (ver Dados Suplementares S4) [ 196.197]. Fatores adicionais envolvidos na coagulação plaquetária são o vWF, com regulação positiva elevada de P-selectina e E-selectina, observada em pacientes com doença crônica de COVID-19, que estão todos envolvidos com disfunção endotelial [76,198]. Explorando isso ainda mais, Kuchroo et al. realizaram um estudo de análise unicelular (n=168) de pacientes infectados com SARS-CoV-2 que diferenciaram entre populações de neutrófilos e monócitos com marcadores de monócitos (CD16hiCD66b/CD14−CD16hiHLA–DRlo) para encontrar T helper 17 (TH17) resposta celular gerou IFN- e granzima B (199). Nesta descoberta chave, os monócitos CD14-CD16hi foram enriquecidos em infecção grave, e foi confirmado que a regulação positiva de HLA-DR se correlacionou com a gravidade. Em 2020, foi demonstrado em pacientes com doença crônica-19 de COVID que IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, TNF- e IFN - com proteína C reativa (PCR) correlacionada com IL-10 [34]. IL-1 é uma citocina chave envolvida na ativação de neutrófilos, que compartilha homologia e funções semelhantes com as famílias TLR mencionadas acima [64.200]. IL-1 e IL-1 foram implicados na doença COVID-19 em outros estudos. Portanto, os mecanismos exatos da enzima reguladora glicosiltransferase, -1,6-fucosiltransferase (FUT8) foram examinados, apenas para encontrar pouca correlação com o prognóstico da doença, mas descobriu-se que a expressão do receptor foi regulada positivamente dentro de outras células mieloides. compartimentos de monócitos que expressam CD16a (Fc RIIIa), incluindo também clássico (CD14hi/+, CD16−−) e intermediário (CD14hi/+, CD16lo/+) e não clássico (CD14−−/lo, CD{{108} } ) marcadores que também incluem DCs CD11c que também são células mieloides HLA-DR+ [146,201–204]. Os ensaios clínicos continuam em andamento para esclarecer melhor as citocinas IL-1 , IL-6, IL-8, TNF- , TGF- , IFN- , IL-17, IL{{122} }, IL-22, IL-23 e IL-10 e produção de ROS na pneumonia por COVID, com resultados aguardando (Dados Suplementares) (NCT04930757, NCT04434157 e NCT05520918). Como acima, as proteínas neutrófilos interrompidas durante a NETose afetarão naturalmente os íons extracelulares e, especificamente, a homeostase do cálcio exigida por outras proteínas do citoesqueleto com enzimas intracelulares, não necessariamente degradadas, que incluem MPO, histonas e outras proteases dentro deste ambiente de citocinas e células imunológicas (205). ].

3.3. Desenvolvimento Celular de Monócitos

Desde o advento do FACS e a descoberta de monócitos por Ehrlich e Metchnikoff, os subconjuntos de monócitos atualmente identificados são amplamente definidos por clássicos (CD14hi/+, CD16−), intermediários (CD14hi/+, CD16lo/+) e não clássicos (CD14 −/lo, CD16+ ) marcadores [203.206.207]. Os monócitos representam cerca de 10% da população de leucócitos e têm vida curta (1–2 dias) enquanto circulam no sangue, na medula óssea e no baço (ver Figura 4).

Figura 4. Funções das células apresentadoras de antígenos na infecção por SARS-CoV-2

3.4. Marcadores celulares de monócitos durante infecção por SARS-CoV-2 do hospedeiro

Na doença-19 COVID, foi sugerido que os monócitos CD14++CD16−− clássicos eram uma fonte de quimiocina CCR2 regulada positivamente, juntamente com um quimioatraente neutrófilo IL-8 (CXCL8) e TNF- com expressão gênica regulada positivamente e síntese de IL-1 e IL-18 com menos monócitos CD14+CD16++ confirmados. Além disso, observou-se que a regulação negativa do HLA-DR em pacientes graves (n=12) afeta a apresentação geral do antígeno viral [201.211.212]. Estas populações celulares são ainda caracterizadas por CD195 (CCR5), bem como por receptores de TNF CD120a/CD120b (TNFR1/2). Ambos os receptores foram encontrados no soro sanguíneo e regulados positivamente juntamente com ADAM17, conhecido por afetar a eliminação de L-selectina (CD62), com ADAM17, uma TNF-convertase, também regulada positivamente na doença inflamatória intestinal (DII) [213,214]. Outros marcadores solúveis de eliminação de células imunes foram medidos em soros (sCD14 e sCD163) e, embora não relacionados à gravidade da doença, correlacionaram-se com proteínas padrão do soro sanguíneo (proteína de fase aguda, ferritina, LDH, PCR e procalcitonina) (215). Além disso, estudos de inibição do CCR5, durante infecção e doença prolongada por SARS-CoV-2, demonstraram que ocorrem alterações nos subconjuntos CD14/CD16, afetando citocinas pró-inflamatórias junto com CD4+/CD8+ Redução de células T. Esses pesquisadores mostraram que IL-2, IL-4, CCL3, IL-6, IL-10, IFN- e VEGF estavam elevados e, além disso, as células TREG diminuíram com Redução de GM-CSF, afetando o desenvolvimento de monócitos [216]. A análise FACS foi usada para análise de células NK e na diferenciação de monócitos CD14hi/+, CD16 pelo marcador CD16 para encontrar a ocorrência via ativação do inflamassoma (NLRP3) evidenciada pela atividade da caspase-1 na doença grave de COVID-19. Isso coincidiu com a desregulação do superóxido mitocondrial e dos marcadores de peroxidação lipídica do estresse oxidativo. Essas descobertas foram posteriormente confirmadas durante estudos de clivagem da Gasdermin D (217). Gasdermin D (GSDMD) é conhecida como uma proteína formadora de poros significativamente ativada pela infecção de neutrófilos por SARS-CoV-2, conforme medido pela ativação da caspase 1/3 como um potencial estimulador de NETose e piroptose [218,219]. Além disso, descobriu-se que 6% dos monócitos infectados por SARS-CoV-2 tinham outros marcadores piroptóticos ao medir GSDMD, IL-1 , IL-1RA, IL-18 e LDH, bem como três quimiocinas principais: CCL7, CXCL9 e CXCL10 (ver Figura 5) [220]. Estudos in vitro mostraram que isso pode ser causal na secreção de IL-1 por monócitos-2-expostos ao SARS-CoV [221]. Especificamente, o número de monócitos clássicos circulantes (CD14hi/+, CD16−) foi enriquecido com regulação negativa de CCR2 e HLA-DR, mas o número de monócitos intermediários (CD14hi/+, CD16lo/+) e não clássicos (CD14−/lo , CD16+ ) monócitos aumentaram [222]. A análise transcriptômica alternativa confirmou que o intermediário CD14hi/+CD16lo/+ possuía uma assinatura genética estimulada por interferon temporal (ISG) na infecção aguda por SARS-CoV-2 (IRF7, IFI44L, IFIT1 e IFIT3). A análise também ilustrou notavelmente que IL-8 (CXCL8) e IL-1 juntamente com CCL3 foram substancialmente regulados positivamente sem indução de genes de citocinas pró-inflamatórias, como TNF, IL-6, IL -1, CCL3, CCL4 ou CXCL2 nas células que possuíam expressão reduzida de HLA-DR e capacidade reduzida de apresentação de antígeno (223). Por outro lado, mais recentemente, num estudo caso-controle de SARS-CoV-2 (n=37), foi esclarecido que houve um aumento inicial de monócitos clássicos (CD14hi/+, CD16 −−) com diminuição dos intermediários (CD14hi/+, CD16lo/+) e normalização gradual dos monócitos não clássicos (CD14−/lo, CD16+ ) 6–7 meses após o acompanhamento, com alterações para outros subtipos de células abaixo [203.204.207.224].

3.5. Metabolismo e Função dos Macrófagos

Em 1950-1970, os ciclos metabólicos dos macrófagos (Mφ) foram examinados de perto no que era então conhecido como efeito Warburg, onde se observou que Mφ em tumores alterava os perfis metabólicos. De fato, pesquisas recentes mostram que a ativação de Mφ ou DCs com uma variedade de estímulos (LPS, ligante TLR3 poli (I: C), IFN tipo I) induz uma mudança metabólica. Os perfis metabólicos mudam, portanto, da fosforilação oxidativa (OXPHOS) para a glicólise, com uma redução resultante no ciclo do TCA, enquanto a produção de lactato impulsiona o metabolismo Mφ e os fluxos ascendentes através da via das pentoses fosfato (225). Mφ é o tipo de célula imune mais abundante no pulmão, classificado como φ alveolar (AMφ) ou intersticial (iMφ). Os macrófagos (Mφ) originam-se de monócitos sanguíneos que migram entre os tecidos vasculares com morfologia reconhecendo TLRs, padrões moleculares associados a patógenos (PAMP) e antígenos patogênicos. É difícil tirar conclusões com referência às interações Mφ com células B/T, conforme explicado abaixo (ver Figura 6).

Figura 5. Fenótipos de células monócitos.

3.6. Classificação de Macrófagos

Menos dados definiram macrófagos intersticiais (iMφ), em comparação com macrófagos alveolares (AMφ), sendo bem definidos como reguladores das respostas imunes pulmonares pulmonares. AMφ e iMφ são células fagocíticas residentes em tecidos que também incluem microglia cerebral, células de Kupffer do fígado e outras. Portanto, os AMφ são distintos em sua capacidade de induzir e inibir respostas inflamatórias na exposição a patógenos e alterar marcadores de superfície celular utilizando receptores de opsonização do complemento e outras moléculas de reconhecimento de padrões, como acima, que facilitam a fagocitose de detritos celulares ou patógenos (226). A caracterização de Mφ subsequentemente diferencia vagamente entre vários fenótipos inflamatórios, comumente referidos como M0 (não ativado), M1 (pró-inflamatório) e M2 (antiinflamatório) por polarização e citocinas secretadas, mas atualmente não estão definidas pela nomenclatura CD [227.228]. Como M-CSF e GM-CSF induzem diferenciação, foi sugerido que Mφ são subdivididos em M1φ secretando citocinas IL1- , IL-6, IL-12 e TNF- , com M{ {18}}como secretar TGF-, IL-10, IL-4 e IL-13 (veja a Figura 7) [229].

Figura 6. Processo macrófago e papel na infecção.

Figura 7. Fenótipos de macrófagos durante a polarização.

3.7. Papel do metabolismo dos macrófagos durante a polarização e a infecção por SARS-CoV-2

A polarização dos macrófagos é o processo em que o Mφ evolui através da maturação e adota diferentes programas funcionais e secretores em resposta aos sinais do microambiente em que estão localizados em um determinado momento. Esta dupla capacidade inata e adaptativa relaciona-se com múltiplas funções em todos os organismos, uma vez que as células efetoras estão envolvidas no centro da maioria dos processos biológicos. Mais especificamente, eles estão envolvidos na eliminação de detritos celulares, patógenos, desenvolvimento embrionário e reparo de tecidos utilizando uma série de células do sistema imunológico que incluem linfócitos B, DCs, células TH1, TH2, NK e outras, abaixo (ver Figuras 1). –12) [232]. É digno de nota que se pensa que o IFN- polariza M1φ, causando regulação positiva de citocinas inflamatórias após infecção viral, ao mesmo tempo que inibe o crescimento e aumenta a apoptose de células pulmonares in vitro (233). A desregulação da polaridade AMφ precisa, portanto, ser considerada no contexto de outras pesquisas respiratórias in vitro ou in vivo, onde podem ocorrer fibrose e inflamação (por exemplo, silicose) [234]. M1φ e M2φ, juntamente com marcadores de proteínas genéticas no líquido de lavagem broncoalveolar (LBA), são uma forma de determinar as alterações do estado de polaridade associadas à doença. Métodos de coloração celular, como hematoxilina/eosina e coloração tricrômica no tecido pulmonar, podem ser utilizados alternativamente. Os fenótipos M1φ/M2φ parecem sofrer alterações fenotípicas diferenciais que afetam as células T e a resultante troca de classe Ig, bem como apresentação diferencial de antígeno juntamente com liberação de quimiocinas e citocinas nos compartimentos respiratório e mucoso, que são afetados pelos fatores abaixo. M1φ pode produzir óxido nítrico sintase (iNOS), que usa L-arginina para produzir óxido nítrico (NO), enquanto M2φ utiliza arginase 1 (ARG1), que hidrolisa L-arginina em L-ornitina para síntese de colágeno. Portanto, durante a infecção e/ou fagocitose de Mφ, podem ocorrer alterações nos metabólitos extracelulares, afetando a polarização e alterando o equilíbrio da fosforilação oxidativa dependente do consumo de aminoácidos. Além disso, é possível que M1φ metabolizando a arginina extracelular em NO e L-citrulina com aumento da glicólise, síntese de ácidos graxos e metabolismo de ATP possa alterar os níveis de metabólitos. Em comparação, M2φ mostra metabolismo melhorado de OXPHOS e glutamina, representando, portanto, uma mudança celular metabólica que poderia ocorrer de forma semelhante (235–237). A pesquisa não é comparativamente clara sobre se a ativação de M2φ é dependente da glicólise. Portanto, o metabolismo em indivíduos-19-afetados por COVID é essencialmente relevante para a função das células imunológicas, onde a diminuição do triptofano dos pacientes foi observada com elevações na L-quinurenina, que geralmente aumenta com a idade [238]. O triptofano é um aminoácido essencial regulado pelas enzimas indoleamina 2,3-dioxigenase-1 (IDO-1) ou indoleamina 2,3–dioxigenase–2 (IDO-2), eventualmente levando à produção de quinurenina. Os pesquisadores esclareceram o IDO-2 em um estudo de coorte de caso-controle (n=21) com uma patologia semelhante para confirmar que tanto o IDO-1 quanto o IDO-2 ocorreram em abundância dentro e fora Células AT1, AT2, células intersticiais e endoteliais, com IDO-2 sendo amplamente localizado nos pulmões e não nos tecidos. Células imunes selecionadas (Mφ, DCs e neutrófilos) migram dentro do compartimento respiratório na doença COVID-2-induzida por infecção por SARS-CoV-19 [238,239]. Portanto, esta aparente confirmação de que o IDO foi expresso na doença, juntamente com a disponibilidade limitada de outras pesquisas, sugere que os marcadores M2φ selecionados conhecidos IL-10/CXCR4 podem aumentar, enquanto os receptores de localização de células T CCR7 e IL{{56 Sabe-se que }}A (IL-12p35) diminui em outras condições fibróticas [240]. Os fenótipos M1φ e M2φ são mais claros com a exposição a outros agentes bacterianos e virais in vivo [241,242]. A fibrose ocorre ao redor dos compartimentos vasculares e nas camadas endoteliais e está compreensivelmente ligada à doença COVID-19 e às sequelas de longo prazo em que o tecido endurece, com concomitantemente diminuição da oxigenação e disfunção pulmonar. Por exemplo, a galectina-3, como proteína de ligação a carboidratos, é produzida nos pulmões por AMφ e células epiteliais. A secreção M2φ de TGF- ou IL-10 pode, portanto, estimular a secreção de proteínas modeladoras de tecidos ou regular as células TREG na lesão pulmonar aguda. Considera-se que o TGF- atua sinergicamente com -AMφ na secreção da desidrogenase retinal (RALDH), uma enzima que catalisa a conversão da retina em ácido retinóico dentro da célula, que é crítica para o receptor órfão gama t relacionado ao ácido retinóico do fator de transcrição ( ROR t) [235.243.244]. A literatura recente sugere que M2φ depende de maior produção de energia [235.236.244]. Portanto, conforme descrito acima, as únicas outras células relevantes do sistema imunológico, mastócitos, basófilos e eosinófilos, são discutidas em outro lugar, mas foram investigadas em 2021.

Figura 8. Diversidade funcional de células dendríticas em maturação

Figura 9. Fenótipos de células dendríticas

Figura 10. Diversidade e maturação do fenótipo das células natural killer

 Figura 11. Diversidade fenotípica de células T e marcadores celulares de desenvolvimento

Figura 12. Diversidade de fenótipos de células T e marcadores celulares de desenvolvimento

3.8. Fenótipos de macrófagos, citocinas e quimiocinas durante a infecção por SARS-CoV-2

Observou-se que Mφ infectados com SARS-CoV-2- in vitro se colocalizam nas membranas das células endoteliais, expressando CD31 (PECAM-1) ao lado dos endossomos das células endoteliais e também exibindo marcadores de ativação para exossomos que expressam mRNA para IL{{4} }, caspase 1 e NLRP3 de indivíduos infectados (249). É notável que os receptores de opsonização do complemento incluem CR1/CR2, mas também os exossomos CR3 e CR4 (integrina 2), bem como CD11b/CD18 (M 2) expressos em neutrófilos que podem se ligar a iC3b sendo um receptor de fagócitos eficiente, embora muitas subunidades de integrina também são regulados positivamente (ver Dados Suplementares S1). Portanto, descobriu-se que o HLA-DR (codificado no cromossomo 6p21.31) apresenta antígenos da proteína S e unidades peptídicas combinacionais de S1/S2/RBD, portanto, isso representou uma descoberta importante de que a apresentação do antígeno estava ocorrendo (233). Curiosamente, tanto Mφ quanto MDSC expressam CD68 e CD163, que foram investigados em 2018 no contexto da trombocitopenia (PTI) para tentar esclarecer ainda mais os fenótipos das MDSCs. As indicações iniciais de que os receptores e ligantes de quimiocinas direcionavam a migração de leucócitos eram evidentes com CCL2/CCL3 e eotaxina. Também foi indicado que a IL-1 pode expandir esses dois tipos de células em pacientes com PTI anteriormente [250]. Além disso, o sequenciamento unicelular de SARS-CoV-2 dentro de outras doenças inflamatórias (RA/CD/UC) esclareceu que, em amostras de LBA durante a doença COVID-19, ocorre expressão preferencial de CXCL10, CXCL9, CCL2 , CCL3 e IL-1 (também proteínas do gene GBP1, STAT1). Estes também foram induzidos por IFN- e TNF-, esclarecendo assim que M1φ são pró-inflamatórios na doença COVID-19. No entanto, as subpopulações Mφ são ainda caracterizadas pela expressão de HLA-DR, CD195 (CCR5) e TNFR1/TNFR2, que também é maior em monócitos intermediários, seguidos por monócitos clássicos e depois não clássicos, bem como Mφ (251). Uma pré-impressão recente sugere que, na infecção aguda por SARS-CoV-2, os monócitos alteram o IGS das funções imunológicas inatas à medida que os monócitos CD14+ se desenvolvem em pró-trombóticos, mostrando uma regulação positiva diferencial do MHC II juntamente com a regulação negativa do MHC I ( HLA-DR/HLA-ABC), com assinaturas genéticas reguladas negativamente que afetariam a produção de IFN (por exemplo, IFNA1, IFNA2), mas também TLR7 e AIM2, afetando o aumento da expressão de vias envolvidas na hemostasia e imunotrombose [207]. Em contraste, o TNFR2 é expresso em níveis elevados em monócitos não clássicos, seguido de intermediário, e então a expressão mais baixa foi em monócitos clássicos (252). Monócitos aumentados com características M2φ também secretam IL-6, IL-10 e TNF- e expressam receptores de superfície CD11b+ , CD14+ , CD16+ , CD{{77} } , CD80+ , CD163+ e CD206+/CD14hi/+ . Observou-se que CD14hiCD16− Mφ exibia ativação do inflamassoma, conforme evidenciado pela formação de caspase-1/ASC-speck na doença grave de COVID-19 quando comparado com controles leves ou saudáveis ​​[221]. Está estabelecido que M2φ são semelhantes aos TH2-e podem produzir citocinas alérgicas, que estão relacionadas à remodelação tecidual e à patologia que inclui IL-4/IL-13. No entanto, o receptor H1 Mφ da histamina e o eosinófilo H4 também partilham este papel [171,253]. CD68 e CD163 aumentam em gravidade junto com CD163 e TREGS. É possível que o M2φ, juntamente com o supressor TREGS, promova esse ambiente imunossupressor. No entanto, é digno de nota que outros estudos descobriram que ambos os fenótipos M1φ/M2φ poderiam aumentar significativamente o CD38+ CD23+ na doença, o que pode estimular DCs e células T virgens [254]. Além disso, foi esclarecido pela análise de proteínas genéticas que a polarização diferencial M1φ ou M2φ poderia ser induzida in vitro com M1φ expressando IL-6, TLR4, CXCL9, CXCL10 e CXCL11, enquanto M2φ expressava CD206, CCL17 e CCL22 (com marcadores genéticos STAT6, IRF4) [233.255]. Este foi um achado interessante, já que o TLR4 é historicamente ativado por antígenos bacterianos, enquanto o CCL17 e o CCL22 parecem ser relevantes como quimiocinas DC e Mφ. Portanto, em Mφ, parece que, além de M1φ secretar IL-1 , IL-8 e IL-18, quimiocinas adicionais são expressas, como CXCL16 junto com CCL2, enquanto antiinflamatório M2φ expressa transglutaminase 2 (TGM2), apolipoproteína E (APOE), 2-macroglobulina (A2M), CCL13 e CCL26. Curiosamente, o papel de um receptor desencadeador expresso na proteína das células mieloides 2 (TREM2) na potencial toxicidade das células M1φ que possuem afinidade pelo receptor CXCR3 parece mais claro do que antes. Foi demonstrado que o TREM2 é expresso em Mφ recentemente diferenciado, atuando como um sensor e ativador de respostas de células T na infecção por SARS-CoV-2. Pré-impressões notáveis ​​recentes confirmam o papel do TREM2 e do iMφ na orquestração da inflamação respiratória [256–258].

4. Células Dendríticas

4.1. Visão geral das células dendríticas

As células dendríticas foram formalmente identificadas em 1873 (células de Langerhans), e por Steinman e Cohn em 1973 in vivo no baço, com base em uma morfologia única, com vida útil finita de dias, distinguindo-as de Mφ, e são reabastecidas pela hematopoiese do precursor HPSCs [265]. Inicialmente considerados estimuladores potentes da reação linfocitária mista, isso elucidou seu papel como central na apresentação do antígeno pela expressão de altos níveis de moléculas do MHC de classe II e da integrina CD11c (202). Portanto, em combinação com a capacidade de migração entre órgãos não linfóides e linfóides, eles possuem uma chave com capacidade superior para afetar o desenvolvimento e a função das células T. As DCs podem ser definidas pela migração para tecidos linfóides secundários e preparação de células TN (naïve) em combinação com Mφ em órgãos linfóides primários. Em 1994, um desenvolvimento importante ocorreu na pesquisa que descreve métodos de cultura de células in vitro para o desenvolvimento de células semelhantes a DC a partir de monócitos usando GM-CSF e IL-4 [266,267]. Em comparação com outras APCs, como células Mφ e B, estas são consideradas as células T de priming de APC mais eficientes através de moléculas MHC classe I/II e entregando antígenos para células T CD4+ e CD8+. DCs desenvolvidas desde ingênuas até maduras a partir de um pool combinado de monócitos/DC que se pensava serem CD103+ DCs que poderiam processar o vírus influenza em redes LN por apresentação cruzada e eram potentes estimuladores de células T CD8+ [268]. As DCs são formadas a partir de uma população heterogênea de células produzidas pela medula óssea classificadas como DC plasmocitóides (pDCs), DCs convencionais tipo 1 (cDC1), tipo 2 (cDC2), DCs mieloides (mDCs) e células de Langerhans, mas também DCs monocíticas (MoDC) com subtipos CD14 acima que evoluem a partir de células progenitoras-tronco hematopoiéticas (HPSC) (ver Tabela 4).

5. Discussão

O SARS-CoV-2 e outros vírus evoluíram como infecções zoonóticas que podem atravessar as barreiras dos animais. É necessário considerar que, independentemente da origem do SARS-CoV-2, houve homologia genética de 96,5% com Homophilus affinis, e eventos de recombinação celular são necessários tanto para uma resposta imune quanto para a propagação viral continuada dentro do animal anfitriões. Atualmente, os dados de vigilância de variantes do SARS-CoV-2 em outros animais incluem o monitoramento em diferentes populações de animais, como visons (1320) e morcegos (8), com comparativamente menos monitoramento em animais de estimação e de zoológico (ver Dados Suplementares) . Os registros sugerem que apenas dois patógenos foram amplamente erradicados em humanos e animais, que são a varíola (uma varíola Orthopoxviridae) e a peste bovina (um morbillivírus Paramyxoviridae), respectivamente [421]. Portanto, uma consideração mais aprofundada da vigilância atual dentro e entre populações animais ocorre a fim de monitorar outros coronavírus potencialmente patogênicos (por exemplo, bronquite infecciosa em aves, coronavírus delta suíno e coronavírus felino) para prevenir a recorrência de tais infecções zoonóticas no futuro. Pesquisas experimentais entre os séculos 16 e 18 em todo o mundo, iniciadas por Edward Jenner no final de 1700 sobre a varíola bovina, eventualmente levaram à interpretação e ao uso modernos da palavra "vacina", referindo-se à substância derivada da vacínia (varíola bovina). ). A pandemia de varíola causada pelo vírus da varíola foi finalmente declarada erradicada em 1980 pela Organização Mundial de Saúde, através do desenvolvimento de investigação utilizando o que alguns considerariam os imunógenos de vacina pioneiros pelos quais os padrões são medidos. Existem agora muitos outros imunógenos de vacinas, com melhorias no desenvolvimento da pesquisa resumidas aqui que ilustram os objetivos e pesquisas de milhares de pessoas em todo o mundo. As estimativas da imunidade geral contra a varíola giram em torno de 50 anos, em grande parte devido aos pioneiros neste campo, que também incluem Ehrlich, Medawar e Edelman, e muitos outros cujas pesquisas sobre a sífilis, a tolerância adquirida ativamente e a estrutura das moléculas de anticorpos lançaram as bases para Kohler. e a descoberta de Milstein de como produzir anticorpos monoclonais.

cistanche tubulosa – melhora o sistema imunológico

6. conclusões

Após extensa pesquisa, quantificamos e delineamos a natureza dos atuais receptores e proteínas específicos relevantes para laboratórios clínicos e pesquisas médicas, documentando células do sistema imunológico inato e adaptativo nos dados atuais de imunologia do coronavírus e outras patologias até o momento. A geração de anticorpos por células B, seguida por neutrófilos na fisiopatologia, libera citocinas iniciais e correlatos que são dependentes de células apresentadoras de antígenos de monócitos, macrófagos e linhagens de células dendríticas. No entanto, cada um destes refere-se a linhagens de células T definidas. Existem aumentos evidentes não apenas nas respostas imunogênicas da proteína S, mas também nas proteínas N e M. Neste artigo, consideramos marcadores celulares de acordo com a literatura imunológica atual e ditados de especialistas na área. Muitos cientistas seniores entre abril e setembro de 2020 escreveram cartas a esse respeito (ver Materiais Suplementares) que demonstraram positividade geral de anticorpos contra infecção de 23% (NY), 18% (Londres) e 11% (Madri) dependem dos outros 10 ou mais subtipos de células T desempenhando todas as funções reguladoras do sistema imunitário, que são indiscutivelmente mais importantes em todas as patologias [427-445].