Descoberto um Novo Mecanismo de Defesa Para SARS-CoV-2
Cientistas da Universidade de Hokkaido descobriram uma nova resposta defensiva ao SARS-CoV-2 que envolve o receptor de reconhecimento de padrão viral RIG-I. A regulação positiva da expressão desta proteína pode fortalecer a resposta imunológica em pacientes com DPOC.
Nos 18 meses desde o primeiro relatório de COVID-19 e a propagação da pandemia, houve uma grande quantidade de pesquisas para compreendê-la e desenvolver métodos para tratá-la. COVID-19 não afeta todos os indivíduos infectados da mesma forma. Muitos indivíduos são assintomáticos; daqueles que são sintomáticos, a grande maioria apresenta sintomas leves e apenas um pequeno número apresenta casos graves. As razões para isso não são totalmente compreendidas e são uma área importante de pesquisa em andamento.
Uma equipe de cientistas da Universidade de Hokkaido, liderada pelo professor Akinori Takaoka do Instituto de Medicina Genética, mostrou que RIG-I, uma molécula biológica que detecta vírus de RNA, restringe a replicação do SARS-CoV-2 em células pulmonares humanas. Suas descobertas, que podem ajudar a prever os resultados dos pacientes com COVID-19, foram publicadas na revista Nature Immunology .
Até o momento, mais de 162 milhões de pessoas foram afetadas pelo COVID-19. Cerca de 40% - 45% desses indivíduos são assintomáticos; quanto ao resto, cerca de 35% - 40% experimentaram uma forma leve da doença, enquanto os 19% restantes foram afetados por sintomas que foram graves o suficiente para justificar a hospitalização ou foram fatais, que geralmente estão associados a comorbidades e fatores de risco, como doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC). Essa gama de sintomas indica que existem grandes diferenças entre as respostas individuais ao vírus.
Patógenos microbianos em nosso corpo são detectados por proteínas chamadas receptores de reconhecimento de padrões (PRRs), que também desencadeiam respostas imunológicas a esses patógenos. As infecções virais são detectadas por um subconjunto de PRRs; os cientistas concentraram sua atenção na proteína RIG-I, que pertence a este subconjunto. RIG-I é conhecido por ser crítico para a detecção e resposta a vírus de RNA, como o vírus influenza.
Em experimentos realizados em linhas de cultura de células, os cientistas descobriram que havia pouca resposta imune inata ao SARS-CoV-2 nas células pulmonares, sugerindo que a via de sinalização que leva à resposta imune foi abortada. No entanto, a replicação viral foi suprimida. Os cientistas investigaram o papel do RIG-I e descobriram que sua deficiência causava um aumento na replicação viral. Outras experiências confirmaram que a supressão da replicação viral era dependente de RIG-I.
Um único estudo anterior mostrou que a expressão de RIG-I é regulada negativamente em células pulmonares de pacientes com DPOC. Usando células pulmonares primárias de dois pacientes com DPOC, os cientistas mostraram que essa regulação negativa de RIG-I resultou na detecção de replicação viral após 5 dias. Eles também demonstraram que o tratamento dessas células da DPOC com ácido all- trans retinóico (ATRA), que regula positivamente a expressão de RIG-I, reduziu significativamente os títulos virais nas células. Além disso, usando mutantes RIG-I, eles foram capazes de elucidar os mecanismos pelos quais RIG-I suprimiu a replicação de SARS-CoV-2: O domínio helicase, um elemento estrutural em RIG-I, interage com o RNA viral, bloqueando um vírus enzima derivada responsável pela replicação.
Este estudo demonstrou um modo de reconhecimento viral único de RIG-I, denominado mecanismo de defesa anti-SARS-CoV-2 abortivo de sinalização mediado por RIG-I. Também indicou que os níveis de expressão de RIG-I são um dos parâmetros potenciais para a previsão de resultados de pacientes COVID-19. Trabalhos adicionais devem ser feitos para descobrir fatores ou condições que modulam os níveis de expressão de RIG-I e podem levar a novas estratégias para controlar a infecção por SARS-CoV-2.
A equipe registrou a descoberta em um estudo, publicado este mês no jornal Nature Immunology.
Defesa
Em outras palavras, os cientistas da Universidade de Hokkaido descobriram uma nova resposta defensiva ao SARS-CoV-2 que envolve o receptor de reconhecimento de padrão viral RIG-I.
Patógenos microbianos em nosso corpo são detectados por proteínas chamadas receptores de reconhecimento de padrões (PRRs), que também desencadeiam respostas imunológicas a esses patógenos.
As infecções virais são detectadas por um subconjunto de PRRs; os cientistas concentraram sua atenção na proteína RIG-I, que pertence a este subconjunto.
RIG-I é conhecido por ser crítico para a detecção e resposta a vírus de RNA, como o vírus da gripe.
Experimentos
Em experimentos realizados em linhas de cultura de células, os cientistas descobriram que havia pouca resposta imune inata ao SARS-CoV-2 nas células pulmonares, sugerindo que a via de sinalização que leva à resposta imune foi abortada.
No entanto, a replicação viral foi suprimida.
Os cientistas investigaram o papel do RIG-I e descobriram que sua deficiência causava um aumento na replicação viral. Outras experiências confirmaram que a supressão da replicação viral era dependente de RIG-I.
Trabalhos adicionais devem ser feitos para descobrir fatores ou condições que modulam os níveis de expressão de RIG-I e podem levar a novas estratégias para controlar a infecção por SARS-CoV-2.
Bloqueia a replicação
“Descobrimos que os níveis de proteína de RIG-I podem ser significativamente regulados de uma maneira dependente da dose após o tratamento com tretinoína nessas células derivadas de pacientes com DPOC”, explicam os pesquisadores, na pesquisa.
Os estudiosos acreditam que a RIG-I diminui a replicação do coronavírus devido a um elemento estrutural que ela carrega chamado domínio helicase.
Ele interage com o material genético do malfeitor e bloqueia uma enzima responsável por tirar “cópias” do vírus, chamada de polimerase.
Taisho Yamada (à esquerda), primeiro autor, e Akinori Takaoka (à direita), autor comunicante do artigo (Foto: Taisho Yamada, Akinori Takaoka).
Financiamento:
O trabalho foi apoiado pelo Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering; JP17H06265), Grant-in-Aid for Young Scientists (B; JP19K16664); o Programa da Agência Japonesa de Pesquisa e Desenvolvimento Médico (AMED) sobre Desenvolvimento Inovador e Aplicação de Novos Medicamentos para Hepatite B (JP18fk0310101, JP20fk0108251); a Fundação Naito e o Asai Germanium Research Institute; Akiyama Life Science Foundation; e a Uehara Memorial Foundation.
Contatos:
Professor Akinori Takaoka
Divisão de Sinalização em Câncer e Imunologia
Instituto de Medicina Genética
Universidade de Hokkaido
Tel: + 81-11-706-5020
Email: takaoka [at] igm.hokudai.ac.jp
Sohail Keegan Pinto (especialista em relações públicas internacionais)
Divisão de Relações Públicas
Universidade de Hokkaido
Tel: + 81-11-706-2185
Skype: hokudai.pr1
Email: en-press [at] general.hokudai.ac.jp
Artigo Original:
Taisho Yamada, et al. RIG-I desencadeia uma defesa anti-SARS-CoV-2 abortiva de sinalização em células pulmonares humanas. Nature Immunolog y. 11 de maio de 2021.
DOI: 10.1038 / s41590-021-00942-0
