19 Mar Estudo revela que a mutação CFTR enfraquece o vírus SARS-CoV-2

Mutação relacionada com a fibrose quística (FQ) pode proteger contra COVID-19 grave

por Joana Vindeirinho, PhD | 27 de janeiro de 2023

Um novo estudo revela que as mutações do gene CFTR – a causa da FQ (FQ) – reduzem significativamente a entrada e a replicação do SARS-CoV-2, o vírus responsável pela COVID-19.

Este efeito protetor deveu-se à ligação entre o canal proteico CFTR e a enzima conversora de angiotensina 2 (ACE-2), uma proteína utilizada pelo SARS-CoV-2 como ponto de entrada numa célula. A expressão da CFTR (atividade) foi associada aos níveis da ACE-2, e ambas as proteínas partilhavam um alto grau de colocalização, o que significa que ambas eram consistentemente encontradas juntas nas células.

Além disso, as células de pacientes com FQ não libertaram níveis elevados da interleucina-6 pró-inflamatória (IL-6, um tipo de pequena proteína chamada citocina) em resposta ao SARS-CoV-2, o que é uma característica da infeção por COVID-19 e tem sido associado a formas mais graves de COVID-19.

“No geral, este estudo clarifica por que a condição de FQ, apesar de potencialmente considerada uma comorbidade para a COVID-19, não está associada a um resultado particularmente grave após a infeção por SARS-CoV-2″, escreveu a equipa de investigação.

Investigações anteriores forneceram evidências de que células com mutações CFTR tinham menor carga viral e menor expressão de ACE-2 após a infecção por SARS-CoV-2 do que as células com CFTR do tipo selvagem (saudáveis). No entanto, os mecanismos subjacentes a essas descobertas ainda não eram claros.

A FQ é causada por mutações no gene CFTR, que é responsável pela produção da proteína CFTR. Essa proteína funciona como um portão ou canal na membrana celular, ajudando a regular o fluxo de água e sais. As mutações CFTR podem levar à produção de CFTR disfuncional ou nenhuma produção de CFTR.

A equipa de pesquisa, de Itália, observou que vários estudos sugeriram que a incidência de COVID-19 grave em pacientes com FQ é menor do que o esperado, embora aqueles com doença grave ou um transplante pulmonar ainda possam ter um alto risco de resultados graves de COVID-19. Por causa disso, a equipa propôs-se a descobrir os mecanismos celulares que poderiam explicar essa situação.

Primeiro avaliaram se a FQ e as mutações CFTR estavam associadas ao ACE-2. O SARS-CoV-2 entra nas células ligando-se ao ACE-2 usando a proteína spike viral. O ACE-2 pode estar localizado na membrana celular e é amplamente distribuído nos tecidos do corpo, incluindo em células do revestimento (ou epitélio) dos pulmões.

Os níveis de ACE2 eram baixos em células do epitélio do nariz e brônquios (as principais vias aéreas dos pulmões) de pacientes com FQ em comparação com células de indivíduos saudáveis. Para investigar se esses baixos níveis de ACE2 estavam relacionados à disfunção da CFTR na FQ, a equipa usou vários modelos de células epiteliais brônquicas geneticamente editados para alterar a expressão de CFTR.

Nas células com expressão diminuída de CFTR, os níveis de ACE2 foram reduzidos até 19% em comparação com as células com expressão normal de CFTR. Em contraste, as células com superexpressão da CFTR normal ou selvagem apresentaram níveis substancialmente aumentados de ACE2, o mesmo ocorrendo em células que superexpressam a CFTR mutada F508del, a mutação mais comum causadora de FQ.

Em conjunto, estes resultados mostram que os níveis de ACE2 estão associados à expressão da CFTR, mas aparentemente não são regulados pela função da CFTR, uma vez que a mutação F508del prejudica o funcionamento adequado desta proteína.

As distribuições de ACE2 e CFTR na célula também foram encontradas como estando estreitamente ligadas em experiências usando análise de células únicas imunofluorescentes, uma técnica que permite a visualização e quantificação de proteínas marcadas por fluorescência na célula. Em células que expressam CFTR do tipo selvagem, ambas as proteínas foram colocalizadas na membrana celular, o que não ocorreu em células que não expressam CFTR.

Além disso, em células que superexpressam o CFTR mutado F508del, a localização tanto da CFTR quanto do ACE2 foi restrita ao retículo endoplasmático, o organelo onde as proteínas são produzidas. Isso é consistente com o efeito da mutação F508del, que leva a uma proteína CFTR desdobrada que é retida no retículo endoplasmático, e outra forte indicação de que a localização do ACE2 está ligada à CFTR.

Uma situação semelhante foi observada em amostras de tecido de epitélio brônquico humano. O tecido de indivíduos saudáveis mostrou ACE2 e CFTR localizados na membrana celular, mas o mesmo não foi observado no tecido de um paciente com FQ com mutação F508del e um com uma mutação de classe 1 (FQ mais grave).

Segundo os investigadores,”Estes resultados suportam a hipótese de que a presença de um canal CFTR mutado, bem como a perda da expressão da CFTR, pode induzir a deslocalização do receptor ACE2”.

A infecção pelo SARS-CoV-2

A seguir, a equipa focou-se no papel da CFTR na infecção pelo SARS-CoV-2. Observaram que a replicação viral nas primeiras 72 horas foi significativamente maior em células epiteliais brônquicas humanas com expressão normal de CFTR do que naquelas sem produção de CFTR. Da mesma forma, a infecção e replicação do SARS-CoV-2 foram substancialmente reduzidas numa linha celular pulmonar diferente através da inibição farmacológica da função da CFTR e pela inibição da expressão de CFTR usando moléculas de microRNA.

A ligação da proteína spike do SARS-CoV-2 ao ACE2 também foi significativamente prejudicada em células que não expressam CFTR em comparação com células com CFTR mutado F508del e células com CFTR selvagem.

Por fim, os investigadores avaliaram se a FQ afeta a libertação induzida pelo SARS-CoV-2 de altos níveis de IL-6. Fizeram isto porque um estudo recente mostrou que células imunes chamadas macrófagos de pacientes com fibrose quístca libertaram menos

IL-6 do que células de indivíduos saudáveis em resposta à proteína spike do SARS-CoV-2.

As células epiteliais nasais e brônquicas de pacientes com FQ com a mutação F508del mostraram níveis reduzidos de expressão de IL-6, em comparação com células de doadores saudáveis. Quando as células foram estimuladas com a proteína spike do SARS-CoV-2, os níveis de IL-6 aumentaram dramaticamente nas células dos doadores saudáveis. No entanto, as células de pacientes com FQ tiveram uma resposta muito mais fraca.

“Os nossos resultados sugerem que a condição de FQ pode prejudicar o síndrome de libertação de citocinas desencadeada pela estimulação da proteína S do SARS-CoV-2 nas vias aéreas epiteliais, fortalecendo assim a hipótese de que a FQ pode constituir uma vantagem biológica ao diminuir o risco de desenvolver desfechos desfavoráveis da COVID-19”, escreveram os investigadores. Acrescentaram que “este trabalho sugere que a CFTR e possivelmente outros canais de cloreto poderiam ser considerados como alvos moleculares para o desenvolvimento de terapias alternativas anti-COVID-19”.

https://cysticfibrosisnewstoday.com/news/cf-mutations-impair-covid-19-infection-study/