Os investigadores estudaram em pormenor os mecanismos celulares no início da lesão pulmonar inflamatória desencadeada pela infecção pelo SRA-CoV-2. Assim, os danos que tornam a ventilação necessária não são causados pela destruição directa dos pulmões através da multiplicação do vírus. Pelo contrário, os processos inflamatórios e o endotélio do pulmão estão significativamente envolvidos em cursos severos.
Durante o último ano e meio, investigadores em todo o mundo têm tentado compreender a doença COVID-19 causada pelo coronavírus da SRA-CoV-2. Até à data, quase não existem medicamentos para tratar a doença. Um dos obstáculos: COVID-19 é causada, entre outras coisas, por uma reacção mal orientada, por vezes exuberante, do próprio sistema imunitário do corpo. A fim de encontrar alvos terapêuticos, é necessário compreender em pormenor como e onde exactamente são desencadeados os processos adversos no corpo. A investigação centrada no doente atinge aqui os seus limites – especialmente quando se trata de investigar os mecanismos da doença na fase inicial da infecção. O biomaterial como base para estudos só é normalmente acessível após a admissão num hospital. Em casos ligeiros ou moderados, combinados com pneumonia, não é geralmente possível extrair qualquer tecido dos pulmões – o risco seria demasiado elevado para pacientes agudamente doentes. O que resta é a análise do tecido celular após a morte dos pacientes da COVID-19.
Utilizando amostras disponíveis de doentes, a equipa liderada pelo Prof. Dr. Martin Witzenrath, Director Adjunto da Clínica Médica com enfoque na Infecciologia e Pneumologia na Charité, conseguiu obter informações valiosas sobre os mecanismos e o curso da doença. Além disso, a fim de estudar áreas pulmonares que não podem ser facilmente vistas nos doentes e de obter uma visão da fase inicial da doença, a equipa de investigação estava à procura de um modelo adequado. Na investigação internacional COVID-19, bem como na investigação da SARS-CoV-1, os modelos de hamsters têm-se revelado informativos. “Queríamos saber se os modelos podiam ser utilizados para desenvolver novas abordagens terapêuticas e tentámos encontrar neles resultados de amostras de doentes”, diz o Prof. Witzenrath. “Estávamos particularmente interessados nas células endoteliais do pulmão, a barreira que reveste os vasos sanguíneos. Isto perde a função em COVID-19 grave, acabando por levar à falha pulmonar”.
Modelo animal com hamsters
No seu trabalho actual, os cientistas efectuaram uma caracterização precisa da infecção pelo SRA-CoV-2 no modelo animal e apoiaram esta caracterização com conjuntos de dados de amostras de doentes. A análise deve tornar o modelo não transgénico actualmente mais importante para a COVID-19, o hamster dourado, utilizável para o desenvolvimento de terapias. Os hamsters estão infectados com as mesmas variantes de vírus que os humanos. Também desenvolvem sintomas semelhantes de doença, e os seus pulmões são danificados quando ficam gravemente doentes. A COVID-19 progride de forma diferente em espécies individuais. Enquanto que normalmente só toma um curso moderado em hamsters dourados, os hamsters anões Roborovski ficam gravemente doentes.
Enquanto o sistema imunitário entra em tumulto durante um ataque COVID-19, a SRA-CoV-2 inicialmente só se multiplica fracamente nos pulmões e nas células do tracto respiratório. “A destruição do tecido pulmonar em cursos COVID-19 graves não é causada directamente pela multiplicação do vírus nas células, mas pela forte reacção inflamatória”, explica o cientista do MDC Dr. Emanuel Wyler. “Isto parece ser verdade também para as células dos vasos sanguíneos, especialmente para as células endoteliais dos pulmões. Reagem fortemente ao vírus, mas não são infectados por ele e não perecem”. Se a doença tomar um curso grave, vasos sanguíneos bloqueados e paredes instáveis dos vasos podem levar a uma insuficiência pulmonar aguda.
Modelo para ajudar a desenvolver terapias
Na doença COVID-19 moderada, por outro lado, é muito pouco provável que os danos vasculares desempenhem um papel. “Tínhamos esperado que o endotélio fosse activado pela COVID-19. O facto de estas células serem ao mesmo tempo o motor activo da inflamação surpreendeu-nos bastante”, diz o Prof. Witzenrath. Assim, existem duas formas de atacar terapeuticamente estas células, que são centrais para o curso da doença: Em primeiro lugar, com substâncias que selam a barreira endotelial. Por outro lado, com aqueles que acalmam o endotélio. Uma delas já foi investigada e demonstrou ser bem sucedida na pneumonia e ventilação. Os anti-inflamatórios contra a COVID-19 que estão actualmente a ser testados também visam a resposta imunitária como tal – também actuam sobre monócitos e macrófagos e retardam a sua actividade.
O modelo agora confirmado deverá contribuir para o desenvolvimento de terapias eficazes e seguras para a COVID-19. O objectivo é reduzir o número de doentes com danos pulmonares graves. Actualmente, a equipa de investigação multidisciplinar está a analisar as reacções dos diferentes tipos de células no hamster anão Roborovski. Os investigadores querem descobrir porque é que a infecção é mais grave aqui e não auto-limitada, como no caso do hamster dourado.
Fonte: Charité, MDC e Freie Universität Berlin (D)
Literatura:
- Nouailles G, Wyler E, Pennitz P, et al: Temporal omics analysis in Syrian hamsters unravel cell effector responses to moderate COVID-19. Nat Commun 2021; 12: 4869; doi: 10.1038/s41467-021-25030-7.0.
InFo PNEUMOLOGIA & ALERGOLOGIA 2021; 3(3): 36
