COVID-19 e HIV, quais as semelhanças no ataque as células T do sistema imune?

PDB101: Browse: Viruses. (2020). Retrieved 21 April 2020, from https://pdb101.rcsb.org/browse/viruses

Grupos de pesquisa da China e EUA verificaram em seus experimentos que a ação do coronavírus tem potencial para destruição de uma das principais linhas de defesa do sistema imune¹. As células T são um dos principais personagens na resposta imunológica à vacinação, por exemplo, por ter a função essencial de marcar para morrer as células invadidas por vírus, bactérias e fungos, o que denominamos de apoptose ou morte programada das células.

Vamos fazer um exercício de abstração: imagine o cenário onde em uma pequena aldeia indígena as casas seriam como células. As pessoas dentro das casas são as organelas – para quem não lembra das aulas de biologia, seriam as partes que formam e trabalham para manter as células. As pessoas desta aldeia seguem o regime de quarentena e ficam em suas células, digo casas. Mas agora imagine que um homem branco de fora chegou na aldeia e entrou em uma das casas. Este mesmo homem branco começa a espirrar dentro da casa, e os índios correm para as janelas da mesma avisando aos vizinhos do problema que estão enfrentando e chamando pelos que estavam longe da aldeia da tribo e podiam ajudar. Na escala celular ocorre similarmente isso, as células invadidas por vírus começam a sinalizar em sua superfície que foram invadidas, alterando o comportamento das células próximas e ativando as células T (outros membros da tribo que podiam auxiliar) que reconhecem estes sinais e marcam estas células para morrer.

As células T são de suma importância, pois quando os vírus estão no interior das demais células do corpo são inacessíveis aos famosos anticorpos, produzidos pelas células B, que circulam e atuam contra os microrganismos na corrente sanguínea. As células T são nossa imunidade celular, possuem dois tipos: as auxiliares CD4+, que ativam células como os macrófagos (tipo um capataz celular) para destruir microrganismos, e as citotóxicas CD8+ que destroem as células infectadas e eliminam os reservatórios de vírus.

Quantificando os linfócitos (que é o nome do grupo das células B e células T) sempre presentes em nossos resultados dos exames de sangue, podemos detectar condições como a Linfocitopenia, que é um transtorno caracterizado pelo baixo número das células de defesa². Esse distúrbio está dentro dos sintomas relatados para pessoas infectadas pela COVID-19, o que não se trata de uma novidade, pois já estava presente na MERS (sigla inglesa para Middle East Respiratory Syndrome), ou Síndrome Respiratória do Oriente Médio³. Dito isto, Linfocitopenia é um bom indicador da gravidade e necessidade de internação para pacientes com COVID-19.

Linhagens de células T foram significativamente mais sensíveis à invasão por SARS-CoV-2 (2019/2020) em relação à invasão por SARS-CoV-1(2002/2003). Pela discussão no estudo de Wang (2020), ainda é plausível que a proteína de superfície do vírus, chamada de spike, possa estar mediando fatores relacionados à eficiência da infecção, bem como outros receptores na superfície das células T, como o CD147⁴(como os índios nas janelas da casas). Já havia sido evidenciado que MERS pode infectar as células T, mas não se replicar nelas, pois consequentemente o RNA viral degradaria e provavelmente esta seja a situação do SARS-CoV-2. Resumindo: o vírus da mesma família do novo coronavírus, o MERS, já apresentava esta característica de invadir as células T, mas não conseguia se replicar nas mesmas. O mesmo é verificado para o SARS-CoV-2, que apresenta mutações em superfícies de membrana, as quais provavelmente são as responsáveis pela maior eficiência do vírus em seu espalhamento.

Apesar de alguns vírus da família do Corona (Coronaviridae) como o MERS e o SARS-CoV-2 conseguirem invadir as células T, as similaridades com o HIV até o momento são poucas. Ambos são vírus de RNA, mas se diferenciam na forma como usam seu material genético. Lembrando que podemos afirmar que todas as formas de vida na terra têm um ancestral comum por termos as mesmas bases nitrogenadas ATCG que formam o DNA fita dupla (presente nos homens, cachorros, papagaios, plantas, fungos, bactérias e alguns vírus) e o RNA fita simples (presente em muitos outros vírus como o SARS e HIV).

O HIV invade as células T através da superfície de membrana denominada CD4+, e com o objetivo de fazer mais vírus, replica sua fita simples de RNA em fitas duplas de RNA usando as próprias organelas da célula invadida. Já o SARS-CoV-2 invade a célula T através da superfície CD147⁵ e depois de infectar, acaba ficando preso no interior dessa célula, ocasionando, com o tempo, a morte da célula e do vírus⁶. Ou seja, o SARS-CoV-2 não replica dentro da célula T, mas o HIV, sim.

Este fator de interação do SARS-CoV-2 com as células T, reduzindo sua quantidade no organismo, é uma das explicações atuais que suportam porque as pessoas infectadas com alta carga viral chegam a óbito mais rapidamente, mesmo entre grupos que não são considerados de risco. As pessoas expostas excessivas vezes ao vírus SARS-CoV-2 ficam com o número global de vírus aumentado em seu organismo e, consequentemente, menos células T, o que reduz as defesas e acelera o quadro dos indivíduos com COVID-19 para óbito.

Outro ponto importante salientado por este estudo publicado na revista Nature Medicine⁷ acompanhando um paciente que se curou da COVID-19 na Austrália, foi o aumento significativo das células T durante o processo de recuperação. O estudo apontou que com o tempo esse aumento nas células T dá um sinal mais positivo nos testes de anti-IgG e anti-IgM e também mostra-se como um fator decisivo para a cura. Uma informação que complementa os estudos sobre a Linfocitopenia, em que pessoas com baixo número de células T têm maiores dificuldades de recuperação.

Os avanços na bioinformática permitem que resultados sejam obtidos rapidamente por análises das sequências dos genomas. Entretanto, deve haver muito cuidado para não ocorrer má interpretação dos resultados. Análises superficiais têm a capacidade de gerar informações incorretas e podem atrapalhar a tomada de decisão dos governos, gerando  teorias conspiratórias na população.

O importante neste período de quarentena é manter a mente curiosa sobre as informações e buscar fontes confiáveis como um exercício para a saúde mental. A comunidade científica continua estudando as correlações entre o SARS-CoV-2 e as células T.

Texto: Marcelo A.S. Bragatte, @marcelobragatte

RevisadoFranciele C. Peloso, @francielepeloso; Renata Bernardes David, @reb_ernardes

Referências

1. Covid-19 may attack immune system like HIV, doctors fear. (2020). Retrieved 15 April 2020, from https://www.scmp.com/news/china/society/article/3079443/coronavirus-could-target-immune-system-targeting-protective

2.Tan, L., Wang, Q., Zhang, D., Ding, J., Huang, Q., & Tang, Y. et al. (2020). Lymphopenia predicts disease severity of COVID-19: a descriptive and predictive study. Signal Transduction And Targeted Therapy, 5(1). doi: 10.1038/s41392-020-0148-4

https://www.nature.com/articles/s41392-020-0148-4

3.Chu, H., Zhou, J., Wong, B., Li, C., Chan, J., & Cheng, Z. et al. (2015). Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus Efficiently Infects Human Primary T Lymphocytes and Activates the Extrinsic and Intrinsic Apoptosis Pathways. Journal Of Infectious Diseases, 213(6), 904-914. doi: 10.1093/infdis/jiv380

https://academic.oup.com/jid/article/213/6/904/2459221

4.Wang, X., Xu, W., Hu, G., Xia, S., Sun, Z., & Liu, Z. et al. (2020). SARS-CoV-2 infects T lymphocytes through its spike protein-mediated membrane fusion. Cellular & Molecular Immunology. doi: 10.1038/s41423-020-0424-9

https://www.nature.com/articles/s41423-020-0424-9

5.Wang, K., Chen, W., Zhou, Y., Lian, J., Zhang, Z., & Du, P. et al. (2020). SARS-CoV-2 invades host cells via a novel route: CD147-spike protein. doi: 10.1101/2020.03.14.988345

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.14.988345v1

6.Coronavirus Pandemic Update 55: How COVID-19 Infection Attacks The Immune System & Differs From HIV. (2020). Retrieved 20 April 2020, from https://www.youtube.com/watch?v=8NffZAGELGg

7.Thevarajan, I., Nguyen, T., Koutsakos, M., Druce, J., Caly, L., & van de Sandt, C. et al. (2020). Breadth of concomitant immune responses prior to patient recovery: a case report of non-severe COVID-19. Nature Medicine, 26(4), 453-455. doi: 10.1038/s41591-020-0819-2

https://www.nature.com/articles/s41591-020-0819-2#Fig1

            Fig. PDB101: Goodsell Gallery: HIV in Blood Plasma. (2020). Retrieved 21 April 2020, from https://pdb101.rcsb.org/sci-art/goodsell-gallery/hiv-in-blood-plasma

            Fig. PDB101: Goodsell Gallery: Coronavirus. (2020). Retrieved 21 April 2020, from https://pdb101.rcsb.org/sci-art/goodsell-gallery/coronavirus

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