Os cientistas estão criando um mapa do corpo humano para identificar locais onde o vírus COVID-19 pode entrar nas células humanas.
A pesquisa, de várias instituições internacionais, incluindo o Imperial College London , até agora identificou pontos de infecção iniciais prováveis para o SARS-CoV-2 (o vírus que causa o COVID-19) no nariz e nos olhos. Os receptores também foram encontrados no intestino e em órgãos vitais, como o coração.
Danos no tecido cardíaco e conseqüente insuficiência cardíaca são observados em até 20% dos pacientes com COVID-19.
Dra Michela Noseda – Autor do estudo
As descobertas, publicadas na revista Nature Medicine , destacam dois tipos de células específicas no nariz – chamadas células caliciformes e ciliadas, como prováveis pontos iniciais de infecção pelo COVID-19.
Os cientistas descobriram que essas células têm altos níveis de proteínas de entrada que o vírus COVID-19 usa para entrar em nossas células.
A equipe, que inclui pesquisadores do Instituto Wellcome Sanger , do Centro Médico da Universidade de Groningen , da Universidade Cote d’Azur e do CNRS, em Nice , afirma que os resultados podem ajudar a explicar a alta taxa de transmissão do COVID-19.
O coronavírus SARS-CoV-2 requer duas proteínas principais, chamadas ACE2 e TMPRSS2, para entrar nas células humanas. A primeira é uma proteína receptora na qual o vírus pode se acoplar, enquanto a segunda é a chamada protease que ativa a entrada viral na célula.
Cientistas de todo o mundo estão tentando entender exatamente como o vírus COVID-19 se espalha, para ajudar a impedir a transmissão e desenvolver uma vacina e também para entender os mecanismos que levam a uma doença sistêmica devastadora em alguns pacientes.
Lesão cardíaca em pacientes com COVID-19
Embora se saiba que o SARS-CoV-2 usa um mecanismo semelhante para infectar nossas células como um coronavírus relacionado que causou a epidemia de SARS em 2003, os tipos exatos de células e as células-alvo que podem ser alcançadas pelo vírus após a infecção inicial não havia sido identificado anteriormente.
No artigo atual, os cientistas analisaram dados genômicos de mais de 20 tecidos diferentes de pessoas não infectadas. Os pesquisadores procuraram quais células individuais expressavam duas das principais proteínas de entrada usadas pelo vírus COVID-19 para infectar nossas células.
Michela Noseda , autora sênior do Instituto Nacional do Coração e Pulmão da Imperial, explicou que o estudo revelou insights cruciais – não apenas sobre como o vírus obtém acesso ao corpo, mas também como o vírus pode atingir órgãos fora das vias aéreas e levando a uma doença sistêmica: “Danos no tecido cardíaco e conseqüente insuficiência cardíaca são observados em até 20% dos pacientes com COVID-19. Assim, foi crucial investigar como o vírus poderia entrar nas células cardíacas, mapeando a localização do receptor SARS-CoV-2 no coração e as proteases que permitem que o vírus entre nas células.
“Analisamos cerca de 500.000 células únicas de 14 corações humanos e identificamos três tipos de células que expressam o receptor de entrada: pericitos, encontrados na rede de pequenos vasos sanguíneos no coração; células musculares cardíacas; e fibroblastos, células que ajudam manter a estrutura do coração. Conhecer as células-alvo específicas e prováveis do vírus no coração fornece informações cruciais necessárias para entender os mecanismos de dano e orientar as escolhas de tratamento.”
Vírus entra nos canais lacrimais
Para descobrir quais células poderiam estar envolvidas na transmissão do COVID-19, os pesquisadores analisaram dados do consórcio Human Cell Atlas. Este projeto tem como objetivo criar mapas de referência de todas as células humanas para entender saúde e doença. Mais de 1.600 pessoas em 70 países estão envolvidas na comunidade HCA, e os dados estão disponíveis abertamente para cientistas em todo o mundo.
O Dr. Waradon Sungnak, o primeiro autor do artigo no Wellcome Sanger Institute, disse: “Descobrimos que a proteína receptora – ACE2 – e a protease TMPRSS2 que pode ativar a entrada de SARS-CoV-2 são expressas nas células de diferentes órgãos, incluindo o células no revestimento interno do nariz. Revelamos então que as células caliciformes produtoras de muco e as células ciliadas no nariz apresentavam os níveis mais altos dessas proteínas do vírus COVID-19, de todas as células das vias aéreas. Isso torna essas células a rota de infecção inicial mais provável para o vírus. ”
As duas principais proteínas de entrada ACE2 e TMPRSS2 também foram encontradas nas células da córnea do olho e no revestimento do intestino. Isso sugere outra possível via de infecção através dos ductos oculares e lacrimais e revelou um potencial de transmissão fecal-oral.
Sarah Teichmann, autora sênior do Instituto Wellcome Sanger e co-presidente do Comitê Organizador da HCA, disse: “Enquanto construímos o Atlas de Células Humanas, ele já está sendo usado para entender o COVID-19 e identificar quais de nossas células são críticos para a infecção e transmissão iniciais. Essas informações podem ser usadas para entender melhor como o coronavírus se espalha. Saber quais tipos exatos de células são importantes para a transmissão do vírus também fornece uma base para o desenvolvimento de possíveis tratamentos para reduzir a disseminação do vírus.”
A Rede Biológica Pulmonar HCA global continua a analisar os dados, a fim de fornecer mais informações sobre as células e os alvos provavelmente envolvidos no COVID-19 e relacioná-los às características do paciente.
O professor Sir Jeremy Farrar, diretor da Wellcome, disse: “Ao identificar as características exatas de cada tipo de célula, o Human Cell Atlas está ajudando os cientistas a diagnosticar, monitorar e tratar doenças como COVID-19 de uma maneira completamente nova. Pesquisadores de todo o mundo estão trabalhando em um ritmo sem precedentes para aprofundar nossa compreensão do COVID-19, e esta nova pesquisa é uma prova disso. Colaborar além das fronteiras e compartilhar abertamente a pesquisa é crucial para desenvolver rapidamente diagnósticos, tratamentos e vacinas eficazes, garantindo que nenhum país seja deixado para trás.”
Texto do artigo (excluindo fotos ou gráficos) © Imperial College London.
Por Kate Wighton –
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