Abstrato
A baixa percentagem de indivíduos na população que desenvolveram COVID-19 sintomático pode ser explicada pela imunidade cruzada com outros coronavírus. Este fenômeno é baseado na imunidade celular. A imunidade humoral (mediada por anticorpos), por outro lado, pode ser parcialmente responsável por alguns fenômenos imunopatológicos.
O equilíbrio entre esta imunidade celular benéfica e estes fenômenos imunopatológicos poderia explicar, por um lado, a baixa representação de crianças entre os doentes e, por outro lado, a elevada letalidade nos idosos.
Para fazer face a uma futura pandemia, seria, portanto, necessário descobrir como proteger as populações vulneráveis, por um lado, e melhorar o estado imunitário da população mundial, numa perspectiva global de saúde, por outro.
Isto não é apenas um problema de saúde, mas um problema social e também um problema econômico, tal como o estado do sistema de saúde mundial.
INTRODUÇÃO
Muitas questões sobre a progressão da Covid-19 desde o surgimento do vírus SARS-CoV-2 permanecem sem resposta. A história recente (com o conhecimento adquirido com a epidemia de SARS de 2003-2004 e a biologia dos coronavírus comuns) não deve ser negligenciada (Freymuth et al., 2009, Groneberg et al., 2004). Parece que as hipóteses explicativas atualmente apresentadas não lhes referem suficientemente. O papel da imunidade cruzada com outros coronavírus (vírus do resfriado comum e SARSCoV-1) foi sugerido para explicar a baixa proporção de pessoas que desenvolveram Covid-19 (e aparentemente a baixa proporção de pessoas que são HIV-positivas com o vírus atualmente testes disponíveis) serão discutidos a seguir em relação aos fenômenos imunopatológicos encontrados na Covid-19.
Lembrete sobre a imunidade celular
As células CD4+ e CD8+ são efetoras da imunidade celular e cooperam com os linfócitos B responsáveis pela produção de anticorpos e, portanto, da imunidade humoral. Essas células são ativadas durante uma infecção. Esses 2 tipos de células sintetizam citocinas com funções diferentes. Os CD8+ são linfócitos bastante “assassinos”, capazes de destruir células infectadas por citólise e produzir citocinas necrosantes, os CD4+ produzem antes interferons e interleucinas que são citocinas efetoras das respostas Th1 (orientadas para a imunidade celular) e Th2 (orientadas para a produção de anticorpos). Essas células são responsáveis por efeitos benéficos (eliminação de patógenos) e deletérios (imunopatologia). O papel da imunidade cruzada com outros coronavírus (vírus do resfriado comum) foi discutido em 2004 após a epidemia de SARS-CoV-1 de 2003. (GIOIA, 2004)
E quanto ao SARS-CoV-2 em 2020? Em abril de 2020, a equipe de Drosten em Berlim (Braun et al., 2020) investigou a reatividade celular ao SARS-CoV-2 em pacientes com Covid-19 moderada a grave. Apenas foram testados epítopos (determinantes antigénicos) da proteína Spike. Apenas células CD4+ foram testadas (não CD8+). 83% dos pacientes tinham células CD4+ reativas aos epítopos da proteína Spike. A reatividade cruzada com coronavírus do resfriado comum diz respeito a epítopos de pico diferentes do domínio de ligação ao receptor. Todos os doadores saudáveis (não infectados com Covid-19) tinham anticorpos para HCoV (coronavírus humanos comuns). Também em abril de 2020 Grifoni et al. estão estudando a resposta celular de adultos jovens expostos ao CoV-2-CASR e que desenvolveram infecção leve a moderada. Os epítopos testados são todos os das proteínas estruturais Spike, bem como das proteínas estruturais M (membrana), N (nucleocapsídeo) e proteínas não estruturais NSP: 100% dos CD4+ e 70% dos CD8+ dos pacientes curados são reativos. A reatividade CD8+ não é dirigida principalmente contra epítopos de espículas. É encontrada uma reatividade das células dos não expostos em relação aos antígenos das partes conservadas das proteínas estruturais e não estruturais do HCoV: a imunidade cruzada contra resfriados comuns e SARS-CoV-2 é, portanto, altamente provável.
A mesma equipe (Mateus et al., 2020), confirma o seu trabalho e mostra ainda que as células CD4+ que apresentam reatividade cruzada com sequências de aminoácidos homólogas do SARS-CoV-2 e HCoV são células de memória. Quanto maior a homologia, mais forte será a reatividade cruzada. Sekine et al. encontram os mesmos resultados na Suécia (Sekine et al., 2020) relativamente à presença de células T de memória em pessoas com Covid moderada ou assintomática. Em maio de 2020, uma equipa de Singapura (Le Bert et al., 2020) procurou células T específicas que estavam associadas à eliminação viral em 24 pacientes convalescentes com Covid moderada a grave. Esta equipe demonstrou uma reatividade com epítopos do nucleocapsídeo e proteínas não estruturais da região ORF1. A região ORF1 contém domínios que são altamente conservados entre muitos coronavírus diferentes. As células T específicas para proteínas estruturais virais possuem capacidade protetora em modelos animais de infecção do trato respiratório.
Este estudo mostra que há reatividade cruzada com epítopos NP e NSP em indivíduos não expostos ao SARS-CoV-2, sugerindo assim imunidade cruzada entre aquela dirigida contra HCoVs de resfriados comuns e aquela dirigida contra SARS-CoV-2. Finalmente Gallais et al. 2020, confirmam esta reatividade cruzada com o HCoV, particularmente em pacientes pauci ou assintomáticos que são soronegativos para epítopos específicos de SARS-CoV-2 e PCR negativos. As sorologias foram realizadas com 3 testes diferentes (um deles utilizando a técnica de fluxo lateral) e os epítopos testados pertenciam à nucleoproteína e à proteína spike (proteína de superfície) do SARS-CoV-2.
A imunidade celular foi testada medindo a síntese de interferon gama por células T estimuladas por um conjunto de epítopos incluindo o pico completo, epítopos NP e proteínas de membrana (M e E) do SARS-CoV-2. A reatividade cruzada com HCoV é testada com o pico de HCoV 229E e OC43. O estudo compara cuidadores expostos e sintomáticos com seus contatos pauci ou assintomáticos. Os pacientes índice são HIV positivos, os contatos são HIV negativos. Os contatos pertencem às famílias índice.
A PCR é positiva para todos os pacientes índice e negativa para todos os contatos. Todos os índices apresentam resposta celular ao SARS-CoV-2 (pelo menos S1, S2, M e N). Seis em cada 8 contactos têm uma resposta celular (principalmente às proteínas estruturais e, em menor grau, ao pico). Praticamente todos os doadores (saudáveis, índices e contactos) respondem ao pico do HCoV. Portanto a resposta celular é mais sensível que a sorologia. Um contato assintomático também desenvolve uma resposta celular. As respostas celulares aos epítopos do HCoV são equivalentes em doadores índice, de contato e saudáveis. As respostas a epítopos específicos do SARS-CoV-2 não são observadas em doadores saudáveis. Uma explicação é proposta: a exposição a baixas doses do vírus poderia induzir uma breve replicação do vírus em indivíduos levemente expostos; a imunidade inata poderia abortar a replicação extensa do vírus.
Estes estudos vão, portanto, na mesma linha e tendem a comprovar a existência desta imunidade cruzada entre constipações comuns e Covid-19. Esta imunidade é logicamente dirigida contra antígenos comuns a todos os coronavírus e não contra antígenos específicos do SARS-CoV-2. Estes antígenos comuns são encontrados nas proteínas estruturais N, M e Spike e também em proteínas não estruturais (incluindo enzimas de replicação de RNA viral). Esta imunidade cruzada poderia, portanto, explicar a baixa percentagem de pacientes com Covid-19 na população (exceto nos idosos e nos doentes crônicos). Não é surpreendente encontrar esta imunidade cruzada com base no que se sabe sobre a distribuição das infecções comuns por coronavírus. Imunidade aos vírus do resfriado comum: a resposta celular é inversamente proporcional à duração da eliminação do vírus, mas independente da gravidade dos sintomas e do nível de anticorpos após a recuperação. Kirkpatrick, 1996 Os HCoVs causam 15% a 20% dos resfriados em adultos (Greenberg 2016)
Os HCoVs são encontrados em 5,4% dos adultos hospitalizados por infecção respiratória baixa, em 3-8% das crianças menores de 5 anos de idade hospitalizadas com doença respiratória aguda ( Zimmermann, 2020). Em 2006, em Hong Kong, 200 hospitalizações por ano e por 100.000 crianças com menos de 5 anos de idade foram causadas por HCoVs. Crianças, idosos e pessoas debilitadas têm maior probabilidade de serem hospitalizados por sintomas respiratórios devido aos HCoVs. (Van Der Hoek, 2006) De acordo com um estudo epidemiológico, a maioria dos indivíduos soroconverte para os 4 vírus HCOv comuns conhecidos na infância e esses 4 vírus são detectados em todas as faixas etárias e com igual frequência, causam infecções ao longo da vida. A seroprevalência contra HCoV aumenta rapidamente durante a infância e permanece elevada em adultos (Gaunt, 2010). Não existe uma tendência clara na relação da seroprevalência com a idade, e a incidência de infeções por coronavírus é elevada nos idosos (Huang et al., 2020).
AS CRIANÇAS SÃO MENOS AFETADAS?
Há evidências crescentes de que as crianças são tão afetadas quanto os adultos, mas apenas muito raramente desenvolvem a doença e ainda mais raramente uma doença grave (ver os boletins epidemiológicos Santé Publique France, entre outros). Numa publicação do início de junho (IHU, 2020), o IHU Marselha mostra que a proporção de crianças com resultados positivos é ligeiramente inferior à dos adultos, a carga viral das crianças é ligeiramente inferior à dos adultos e a duração da excreção do vírus é mais curta.
Em Berlim, em junho de 2020, Drosten e a sua equipa (Jones, 2020) não encontraram nenhuma diferença significativa entre as cargas virais em crianças e adultos. As crianças são supostamente tão capazes de transmitir o vírus como os adultos e, tal como em Marselha, estão contaminadas nas casas desde que as escolas foram fechadas. (Nota sobre “carga viral”: este termo pode significar duas coisas diferentes. Ou a quantidade de viriões que infecta um indivíduo durante o contágio, ou a quantidade produzida por este indivíduo após o contágio e a multiplicação do vírus nos tecidos alvo. É esta carga viral que é estimada pelo Rt-PCR. A primeira quantidade (carga viral no momento do contágio) é simplesmente assumida, para medir o seu impacto seria necessário realizar contágios voluntários com diferentes cargas virais em humanos, o que é obviamente não é possível. Mas é aceito em virologia que esta carga viral inicial determina grandemente a evolução da doença).
No que diz respeito à muito baixa representação de crianças entre os doentes, o papel da imunidade cruzada com constipações comuns tem sido avançado: isto é discutível. Na verdade, como visto acima, todas as faixas etárias da população são regularmente afetadas por coronavírus comuns e apresentam imunidade a eles. Veremos abaixo, na discussão dos fenômenos imunopatológicos, que o inverso também poderia ser o caso, dado o aumento do número cumulativo de infecções por HCoV em pacientes mais velhos. Outras hipóteses para explicar a resistência das crianças à doença são elencadas por King, 2020. Ele discute o papel desempenhado pelo “receptor” do vírus, o ACE2, e sua maior ou menor expressão nas crianças; parece difícil atribuir tal fenômeno de resistência em crianças à única variável de um dos receptores identificados do vírus.
IMUNIDADE INATA, FENÔMENOS IMUNOPATOLÓGICOS, PAPEL DOS ANTICORPOS
Imunidade inata, fenômenos imunopatológicos
Já em 2007 (Cameron, 2007), o papel decisivo da imunidade inata e dos fenômenos imunopatológicos foi evocado em relação ao SARS-CoV-1: esta imunidade antiviral inata é caracterizado pela produção de interferons. A deficiência da imunidade inata permite a multiplicação do vírus (fuga imunológica do vírus); acompanhando a elevada carga viral a que o paciente é submetido, desenvolvem-se fenômenos imunopatológicos. O envelhecimento está associado a um declínio na competência do sistema imunológico, denominado imunossenescência, afetando tanto o compartimento inato quanto o adaptativo. Está associada a um segundo fenômeno denominado “envelhecimento inflamatório”, caracterizado por um aumento na produção de citocinas pró-inflamatórias. Todas essas alterações reduzem a capacidade do paciente idoso de produzir uma resposta imune eficaz (Vallet et al., 2019). Segundo Grifoni, 2020, nos idosos as APCs (células apresentadoras de antígenos) funcionam menos bem e apresentam mal o antígeno às células mieloides, havendo assim evasão imunológica do vírus e amplificação dos fenômenos imunopatológicos porque são produzidas grandes quantidades de vírus. A presença de inflamação excessiva impede a imunidade. Pessoas saudáveis com mais de 60 anos apresentam um estado inflamatório crônico (não causado por patógenos) com níveis elevados de PCR e citocinas (IL-6, IL-8). Esta inflamação excessiva inibe a imunidade in vivo. As células senescentes secretam mediadores pró-inflamatórios, normalmente eliminados pelas células T e NKs. Estas células senescentes podem participar nas cascatas inflamatórias durante uma infecção por SARS-CoV-2 (Akbar e Gilroy, 2020). Segundo Vabret, 2020, King, 2020. Grifoni et al, 2020, as formas graves de SARS-CoV-2 estão associadas a grandes quantidades de citocinas, e essas citocinas estão associadas a fenômenos imunopatológicos. Pacientes imunocomprometidos (tratados com medicamentos imunossupressores após um transplante recente) apresentaram Covid benigna: apenas aqueles que tinham comorbidades conhecidas por aumentar o risco de Covid tiveram Covid grave. (Bhoori et al., 2020) A SARS de 2003-2004 está mais próxima da Covid-19 do que as referências aí feitas hoje. As suas características clínicas foram finalmente comparáveis às da Covid (e em parte também às das doenças coronavírus comuns em pessoas imunocomprometidas): a gravidade destas infecções é sempre determinada pela condição do paciente. Uma publicação de 2008 sobre a SARS de 2003 (Li, 2008) mostra uma mudança no equilíbrio da imunidade Th1 (orientada para a proteção) e Th2 (orientada para o fenômeno inflamatório) nos idosos em favor da última. Em 2020, os imunologistas estão a assumir esta hipótese: Kingston Mills do Trinity College Dublin e Stanley Perlman da Universidade de Iowa, também evocam este equilíbrio entre a imunidade Th1 e Th2 que difere de acordo com a idade (King, 2020).
Papel dos anticorpos nestes fenômenos imunopatológicos
Numerosas publicações correlacionam a gravidade da doença Covid-19 com os níveis de anticorpos circulantes (Gorse et al., Bo Hansen C et al;, 2020, Yu, 2020, Grzelak, Abril de 2020). Quanto mais grave a doença, maiores são os níveis de anticorpos. Da mesma forma, os resultados de Xin Xu (Xin Xu et al., 2020) sugerem que apenas pacientes graves de Covid produzem anticorpos contra a proteína de superfície Spike. Os testes Elisa comuns são muito específicos para esta proteína, daí as seroprevalências muito baixas encontradas aqui (3,5% em média em Wuhan). Pessoas infectadas, mas com poucos ou nenhuns sintomas não desenvolvem este tipo de anticorpos específicos para SARS-Cov-2, teriam sido protegidas pela sua imunidade cruzada contra os coronavírus da constipação comum. Vimos acima que esta imunidade cruzada foi dirigida contra determinantes antigênicos que não são específicos do SARS-CoV-2.
Em Zurique (Cervia et al., 2020), os pacientes com Covid moderada apresentavam níveis baixos de IgG e IgA séricas específicas de Spike. Pacientes com Covid grave apresentam níveis mais elevados de IgG e IgA quanto mais grave a doença. A teoria imunológica ortodoxa dir-nos-á que os anticorpos são sintetizados em maiores quantidades para defender o paciente contra o vírus. Pelo contrário, pode-se dizer que o elevado nível de anticorpos é parcialmente responsável pela gravidade da doença: a disfunção imunitária devido à resposta inadequada do paciente à infecção induziu um Th2 (humoral e inflamatório) em vez de um Th1 (celular). ) digite reação.
Qual é a causa desta resposta inadequada? Certamente o mau estado geral de saúde dos pacientes com Covid grave (quase todos tinham comorbidades). Como o alto nível de anticorpos pode explicar o agravamento da doença? Em parte, pelo menos certamente, pelo efeito facilitador da infecção causada pelos anticorpos. (conforme proposto para SARS1: Cameron, 2007). Para uma revisão abrangente dos efeitos facilitadores dos anticorpos em muitas infecções virais, consulte Taylor et al. 2015; para coronavírus: Wan et al. 2020; Roper e Rehm 2009. Uma publicação de biologia molecular poderia confirmar este mecanismo (Wan et al., 2020). Mostra magistralmente (mas longe do que pode ocorrer in vivo quando um ser humano está infectado com SARSCoV-2), que o fenômeno do ADE (aumento dependente de anticorpos, facilitação da infecção mediada por anticorpos) poderia explicar a segunda fase de degradação do estado clínico em alguns pacientes.
Este estudo foi publicado em março de 2020, diz respeito ao SARS-CoV 2003 e ao MERS, mas dada a proximidade do SARS-CoV-2 ao SARS-CoV, pode ser válido para o SARS-CoV-2. É demonstrado in vitro que estes 2 primeiros vírus têm penetração celular facilitada por anticorpos que se ligam à proteína spike (no sítio receptor). Há décadas que se sabe que os coronavírus apresentam este EAM, tal como outros vírus (dengue, ébola, VIH, etc…), mas o que se mostra aqui, ao contrário de outros vírus, é que o EAM pode ocorrer com a mesma estirpe. Por outro lado, todos os EAM mostrados até agora foram demonstrados com cepas próximas, mas antigenicamente diferentes. O ADE aqui dependeria do nível de anticorpos, da expressão específica do tecido dos receptores virais e dos receptores Fc das imunoglobulinas e das características intrínsecas (afinidade) dos anticorpos produzidos. In vivo, este mecanismo poderia explicar a recuperação da doença. Em pacientes debilitados, a imunidade inata não seria capaz de eliminar o vírus e então, quando os anticorpos aparecessem, causariam EAM ao invadir tecidos com receptores específicos. Estes anticorpos também podem ser concomitantes com a resposta imunitária Th2, que é caracterizada por uma resposta inflamatória exagerada.
Na verdade, os níveis de anticorpos são mais elevados em pacientes graves (Okba et al., 2020 e referências citadas acima) e os anticorpos neutralizantes e de ligação ao receptor são mais elevados em adultos mais velhos (Gorse et al., 2020). Em pessoas saudáveis, a imunidade inata é capaz de limitar fortemente a multiplicação viral e evitar o segundo estágio da doença (o estágio inflamatório). Esta imunidade inata é mediada por células que não são específicas para um determinado antígeno; a resposta inata é rápida e capaz de eliminar o vírus antes que ocorra a resposta adaptativa de produção de anticorpos (Fafi-Kremer, 2020). Existe um amplo repertório de anticorpos que neutralizam e/ou se ligam in vitro aos epítopos do SARS-CoV-2: alguns destes anticorpos são específicos para o SARS2 (Premukar et al., 2020, e Yuan et al., 2020) e outros apresentam alta reatividade cruzada com HcoV (Wec et al., 2020). A presença destes anticorpos de reação cruzada pode levantar preocupações de que possam facilitar a infecção por SARS2 por infecções anteriores por HCoV. A Covid grave não pode ser associada a um EAM causado por anticorpos produzidos durante infecções anteriores com outros coronavírus (HcCoV ou SARS1 ou MERS), conforme suspeitado por Kadkhoda. Esta hipótese não é apoiada por Mateus et al.: apenas as células T que reagem a epítopos comuns ao SARS2 e ao HCoV são especificamente activadas na Covid, ao contrário das células T que reagem a epítopos específicos do HCoV que não o são.
O trabalho de Sekine e Gallais mostra que indivíduos expostos, mas pauci ou assintomáticos, apresentam uma resposta celular robusta ao SARS2, ao mesmo tempo que são seronegativos para anticorpos específicos do SARS2. Esta é também uma forte presunção de que não se pode suspeitar de nenhum EAM: todos estes indivíduos possuem anticorpos contra o HCoV, pelo que estes anticorpos de reacção cruzada são incapazes de induzir um EAM para o SARS2. Somente anticorpos específicos para SARS-CoV-2 seriam capazes de fazê-lo. Isto confirma os receios expressos por muitos especialistas em relação a possíveis EAM com futuras vacinas. (Launay O, Floret D, 2020, Hotez, 2020, Peeples L., 2020; Iwasaki A e Yexin Y., 2020)
CONCLUSÃO
Pode-se concluir de tudo isso que a pesquisa sobre a estrutura do vírus e a imunidade específica desenvolvida pelo seu hospedeiro é necessária, mas não pode ser suficiente para antecipar uma futura pandemia com um vírus emergente. Como resultado deste conhecimento do CoV-1-CoV-SARS e do rápido sequenciamento do vírus emergente, soube-se desde o início que o vírus responsável pela Covid era um primo próximo do SARS de 2003. Ao nível da saúde pública, a imunidade geral da população e o estado do sistema de saúde são as variáveis mais importantes.
Casos graves de Covid surgiram em indivíduos com sistema imunológico enfraquecido (idosos, imunocomprometidos, diabéticos, obesos, etc.). Para enfrentar uma futura pandemia, seria, portanto necessário procurar formas de proteger as populações frágeis, por um lado, e melhorar o estado imunitário (imunidade específica não inata) da população mundial do ponto de vista da saúde global, por outro.
Este não é apenas um problema de saúde, mas um problema social e também um problema econômico, tal como o estado do sistema de saúde do planeta.
COVID19 IMUNIDADE CRUZADA COM OUTROS CORONAVÍRUS, FENÔMENOS IMUNOPATOLÓGICOS