As crianças também estão infectadas com o coronavírus SRA-CoV-2, mas têm um risco muito baixo de COVID-19 grave em comparação com os adultos. Uma equipa de cientistas do Instituto de Saúde de Berlim no Charité (BIH), do Charité-Universitätsmedizin Berlin, do Hospital Universitário de Leipzig e do Centro Alemão de Investigação do Cancro (DKFZ) em Heidelberg encontraram a causa desta situação utilizando análises de célula única. Conseguiram mostrar que o sistema imunitário da criança é muito mais activo nas vias respiratórias superiores do que nos adultos e, por conseguinte, está mais bem equipado para combater o vírus.
Os investigadores publicaram agora os seus resultados na revista Nature Biotechnology.
Há muito que se especula por que razão as crianças têm uma probabilidade significativamente menor de contrair COVID-19 severamente do que os adultos, apesar de estarem expostos ao mesmo risco de infecção. Aparentemente, as crianças podem controlar melhor a infecção, mas os mecanismos moleculares exactos para tal não eram conhecidos até agora. “Queríamos compreender porque é que a defesa do vírus parece funcionar muito melhor em crianças do que em adultos”, explica a Professora Irina Lehmann, chefe da Unidade de Epidemiologia Molecular da BIH.
Desde o início da pandemia, a equipa da BIH liderada por Irina Lehmann e Roland Eils, Director do Centro de Saúde Digital da BIH, tem estado no rasto dos mecanismos da doença COVID-19. Com base em análises de células individuais da nasofaringe de adultos, os investigadores da BIH identificaram as células e as vias de sinalização envolvidas na progressão da doença grave e, com base nisso, iniciaram um ensaio clínico para testar uma nova terapia para pacientes gravemente doentes. Actualmente, porém, as crianças estão a tornar-se cada vez mais o foco de interesse, uma vez que ainda não estão protegidas por vacinas. Contudo, o curso da infecção é normalmente muito mais suave nas crianças do que nos adultos. “Queríamos, portanto, realizar análises comparativas de célula única em crianças e adultos para aprender com isto como a protecção contra a COVID-19 pode funcionar”, diz Roland Eils.
Análises unicelulares no tracto respiratório
A equipa liderada pelo Professor Marcus Mall, Director da Clínica de Pediatria com enfoque na pneumologia, imunologia e medicina intensiva na Charité, tinha recolhido amostras da mucosa nasal de crianças e adultos saudáveis e infectados com SRA-CoV-2 para estes estudos e examinado o curso da doença. “A maioria das crianças infectadas tinha apenas sintomas ligeiros, como um frio ou uma temperatura ligeiramente elevada, e os sintomas diminuíram após alguns dias”, explica Marcus Mall. Nas amostras obtidas dos pediatras, os investigadores da BIH realizaram análises de transcriptoma unicelular, ou seja, examinaram quais os genes que foram lidos em que células e com que frequência. Para este estudo foram analisadas 268.745 células de 42 crianças e 44 adultos.
Preparado para a luta contra a SRA-CoV-2
A comparação das células obtidas das crianças e dos adultos mostrou um resultado surpreendente. As células imunitárias e epiteliais da mucosa nasal de crianças saudáveis já estavam em alerta máximo e preparadas para a luta contra a SRA-CoV-2. Para uma resposta imunitária rápida contra o vírus, devem ser activados os chamados receptores de reconhecimento de padrões, que reconhecem o material genético do vírus, o RNA viral, e iniciam uma resposta de interferão. Quando o SRA-CoV-2 infecta uma célula, normalmente ultrapassa este sistema de alerta precoce, o que significa que esta resposta antivírus é normalmente bastante fraca e o vírus pode multiplicar-se massivamente na célula. Nas células infantis estudadas, contudo, este sistema de reconhecimento de padrões era muito mais pronunciado do que nos adultos, de modo que, assim que o vírus chega à célula, pode ser rapidamente reconhecido e combatido.
Para provar que é exactamente este mecanismo que leva a uma rápida eliminação da SRA-CoV-2 e protege as crianças, os investigadores da BIH colaboraram com a equipa do Dr Marco Binder, virologista do Centro Alemão de Investigação do Cancro (DKFZ) em Heidelberg. Os colegas de Heidelberg infectaram células epiteliais pulmonares com SRA-CoV-2 no laboratório e conseguiram demonstrar que a presença precisamente dos receptores de reconhecimento de padrões mais pronunciados nas crianças determina se as células infectadas podem reagir com rapidez suficiente a uma infecção com o vírus. Tal como observado nestas experiências laboratoriais, as crianças infectadas com SRA-CoV-2 mostraram uma resposta de interferão significativamente mais forte que os adultos, especialmente nos primeiros dias de infecção. Isto encaixa com dados previamente publicados de outros estudos que indicam que as crianças têm uma carga viral inferior e eliminam o vírus mais rapidamente do que os adultos.
Rastrear os factores de protecção
O pediatra Marcus Mall conclui dos resultados: “Isto leva-nos um longo caminho para compreender porque é que as crianças podem controlar a infecção pelo SRA-CoV-2 muito melhor do que os adultos”. E a equipa liderada por Irina Lehmann e Roland Eils já está a pensar em como aplicar os resultados. Irina Lehmann diz: “Aprendemos com este estudo que existem obviamente não só factores de risco para cursos severos de COVID-19, mas também factores de protecção. A partir do conhecimento de que as pré-activações são úteis como protecção contra certos vírus, também se poderia agora pensar em induzir especificamente uma tal resposta anti-viral já antes de uma infecção e assim possivelmente proteger os doentes em risco de doenças graves”.
Publicação original
J. Loske, J. Röhmel, S. Lukassen, S. Stricker, V. G. Magalhães, J. Liebig, R. L. Chua, L. Thürmann, M. Messingschlager, A. Seegebarth, B. Timmermann, S. Klages, M. Ralser, B. Sawitzki, L. E. Sander, V. M. Corman, C. Conrad, S. Laudi, M. Binder, S. Trump, R. Eils, M. A. Mall, e I. Lehmann “Imunidade inata antiviral pré-ativada nas vias respiratórias superiores controla a infecção precoce da SRA-CoV-2 em crianças”; Biotecnologia da Natureza, DOI: https://doi.org/10.1038/s41587-021-01037-9
