Notícia

Organoides do pulmão e cérebro humanos respondem de maneira diferente à infecção por SARS-CoV-2 em testes de laboratório

Fonte

Universidade da Califórnia em San Diego

Data

segunda-feira, 1 março 2021 09:40

Áreas

Biologia. Células-tronco. Doenças Infecciosas. Saúde Pública.

A COVID-19 é considerada principalmente como uma infecção respiratória. No entanto, o vírus também se tornou conhecido por afetar outras partes do corpo de maneiras não tão bem compreendidas, às vezes com consequências de longo prazo, como arritmia cardíaca, fadiga e “névoa cerebral”.

Pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD), nos Estados Unidos, estão usando organoides derivados de células-tronco – pequenos conjuntos de células humanas que se parecem e agem como miniorgãos em uma placa de laboratório – para estudar como o vírus interage com vários sistemas orgânicos e para desenvolver terapias que possam bloquear a infecção.

“Estamos descobrindo que o SARS-CoV-2 não infecta o corpo inteiro da mesma maneira”, disse o Dr. Tariq Rana, professor e chefe da Divisão de Genética do Departamento de Pediatria da Escola de Medicina da UCSD. “Em diferentes tipos de células, o vírus desencadeia a expressão de diferentes genes e vemos resultados diferentes”.

A equipe do Dr. Tariq Rana publicou suas descobertas na revista científica Stem Cell Reports.

Como muitos órgãos, os organoides do pulmão e do cérebro da equipe produzem as moléculas ACE2 e TMPRSS2, que ficam como encaixes nas superfícies externas das células. O SARS-CoV-2 agarra esses encaixes com sua proteína spike como um meio de entrar nas células e estabelecer a infecção.

Os pesquisadores desenvolveram um pseudovírus – uma versão não infecciosa do SARS-CoV-2 – e o rotularam com proteína fluorescente verde, ou GFP, uma molécula brilhante derivada de água-viva que ajuda os pesquisadores a visualizar o funcionamento interno das células. O marcador fluorescente permitiu-lhes quantificar a ligação da proteína spike do vírus aos receptores ACE2 no pulmão humano e organoides cerebrais e avaliar as respostas das células.

A equipe ficou surpresa ao ver aproximadamente 10 vezes mais receptores ACE2 e TMPRSS2 e infecção viral correspondentemente muito maior em organoides pulmonares, em comparação com organoides cerebrais. O tratamento com proteína spike viral ou inibidores de TMPRSS2 reduziu os níveis de infecção em ambos os organoides.

“Vimos pontos de fluorescência nos organoides do cérebro, mas foram os organoides do pulmão que realmente brilharam mais”, disse o Dr. Rana.

Além das diferenças nos níveis de infectividade, os organoides do pulmão e do cérebro também diferiam em suas respostas ao vírus. Organoides de pulmão infectados com SARS-CoV-2 bombearam moléculas destinadas a invocar a ajuda do sistema imunológico – interferons, citocinas e quimiocinas. Os organoides cerebrais infectados, por outro lado, aumentaram sua produção de outras moléculas, como o TLR3, um membro da família de receptores que desempenha um papel fundamental no reconhecimento de patógenos e na ativação da imunidade inata.

O Dr. Rana explicou que, embora possa parecer à primeira vista que a reação organoide do cérebro é apenas outra forma de resposta imunológica, essas moléculas também podem ajudar na morte celular programada. A equipe de pesquisa viu anteriormente uma resposta de células cerebrais semelhante àquela causada pelo vírus Zika, que provoca uma infecção conhecida por retardar o desenvolvimento cerebral neonatal.

“A maneira como vemos as células cerebrais reagir ao vírus pode ajudar a explicar alguns dos efeitos neurológicos relatados por pacientes com COVID-19”, disse o Dr. Rana.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade da Califórnia em San Diego (em inglês).

Fonte: Heather Buschman, Universidade da Califórnia em San Diego. Imagem: Infecção por SARS-CoV-2 aproximadamente 10 vezes maior (em verde) em organoides do pulmão (à esquerda), em comparação com os organoides do cérebro (à direita). Fonte: Divulgação, Universidade da Califórnia em San Diego.

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