En los últimos años, se ha realizado un esfuerzo considerable para desarrollar mejores herramientas de diagnóstico y pronóstico. Sin embargo, hasta ahora, el foco de la investigación se ha centrado principalmente en el propio virus o en la respuesta inmunitaria que desencadena. Para unificar las herramientas de diagnóstico y pronóstico para los análisis de COVID-19, los investigadores proponen usar vesículas extracelulares (EV) de biopsias líquidas de suero.
Los vehículos eléctricos juegan un papel crucial en la señalización intercelular, principalmente porque afectan las respuestas inmunitarias. En su estudio, el equipo demuestra una firma novedosa de infección por SARS-CoV-2 utilizando perfiles de EV inmunitarios innatos y adaptativos, junto con EV SARS-CoV-2 Spike S1+.
Además, proporcionan una herramienta única para monitorear la gravedad de la progresión de la enfermedad al rastrear la coexistencia de firmas virales y de células huésped.
El estudio «Las vesículas extracelulares séricas rastrean la progresión de COVID-19 y las respuestas inmunitarias» se publicó recientemente en el medRxiv* servidor de preimpresión.
Estudiar: Vesículas extracelulares de suero rastrean la progresión de COVID-19 y las respuestas inmunitarias. Haber de imagen: Ajuste Ztudio/Shutterstock.com
Este artículo de noticias fue una revisión de un informe científico preliminar que no se había sometido a una revisión por pares en el momento de la publicación. Desde su publicación inicial, el informe científico ahora ha sido revisado por pares y aceptado para su publicación en una revista científica. Los enlaces a los informes preliminares y revisados por pares están disponibles en la sección Fuentes al final de este artículo. Ver fuentes
como lo hicieron
Para estudiar las vesículas extracelulares, los investigadores analizaron muestras de suero de 20 pacientes con infección leve por COVID-19 y 17 personas sin antecedentes de infección por SARS-CoV-2. Todos los pacientes con la enfermedad de COVID-19 tenían síntomas leves, como fiebre, fatiga y debilidad muscular.
Se utilizó un analizador de nanopartículas para observar el tamaño y la concentración de los subconjuntos de vesículas extracelulares séricas. Los resultados mostraron que los pacientes con infección por COVID-19 tenían una gran cantidad de vesículas extracelulares pequeñas y vesículas extracelulares CD66b+ en comparación con los donantes sanos.
El grupo de infección por COVID-19 también mostró una reducción más significativa en las vesículas extracelulares extragrandes CD63+, CD38+, IgA+ e IgG+ que el grupo de control.
Agotamiento de vesículas extracelulares en el inicio temprano de la enfermedad COVID-19
Los pacientes con la enfermedad de COVID-19 tienen un funcionamiento desregulado de las células inmunitarias, pero aún se desconoce si se debe a los cambios inducidos por COVID en las vesículas extracelulares.
El equipo de investigación analizó primero el marcador leucocitario canónico CD45 en muestras de suero. Las muestras de suero de casos leves habían disminuido el número de vesículas extracelulares CD45+. También encontraron una reducción significativa en las vesículas extracelulares CD45+ de 3 a 13 días después de mostrar los síntomas.
Caracterización de EV de suero inmune en controles sanos y pacientes leves con COVID-19. (A) Esquema esquemático de los perfiles de vehículos eléctricos a partir de muestras humanas indicadas. (B) Cuantificación de la distribución de tamaños de los EV séricos de muestras humanas indicadas y diferentes subconjuntos de EV, con perlas de referencia de tamaño con una mezcla de cuatro tamaños modales de 66 nm (pequeño), 91 nm (mediano), 113 nm (grande), 155 nm (extra grande). Histograma de dispersión lateral representativo de perlas de referencia de tamaño en (B) y EV de suero total de muestras humanas indicadas a la derecha. (C, D) Cuantificación de los EV séricos totales y los EV CD45+ en muestras humanas indicadas en los días del inicio de los síntomas notificados. (E) Matriz de correlación de rango de Spearman de la distribución del tamaño de los subconjuntos de vehículos eléctricos en suero entre donantes sanos y pacientes leves con COVID-19. ANOVA de una vía, p
Curiosamente, los investigadores encontraron niveles de vesículas extracelulares CD45+ restaurados en pacientes infectados 13 días después del inicio de los síntomas.
Se encontró una correlación significativa entre las vesículas extracelulares CD31+ grandes y extragrandes con la concentración total de vesículas extracelulares en donantes sanos y muestras de suero de pacientes que tuvieron síntomas durante 13 días.
Las muestras de suero de pacientes infectados que mostraron síntomas durante menos de 13 días se correlacionaron fuertemente con pequeñas vesículas extracelulares CD14+, CD19+, CD56+ y CD63+.
“Estos datos sugieren que los pequeños vehículos eléctricos derivados de monocitos clásicos, células B 118 y células asesinas naturales se ven predominantemente afectados en la etapa inicial de COVID-19”, dijeron los investigadores.
SARS-CoV-2 manipula vesículas extracelulares para engañar a los anticuerpos y aumentar la progresión de la enfermedad
Investigaciones anteriores han sugerido que las vesículas extracelulares que contienen SARS-CoV-2 Spike S1 podrían servir como señuelos para engañar a los anticuerpos neutralizantes. Los investigadores probaron esta teoría buscando vesículas extracelulares Spike S1+ en muestras de suero de pacientes infectados.
El equipo detectó vesículas extracelulares de pico S1+ en muestras de suero sanas, que los investigadores explican que podrían deberse a epítopos de reacción cruzada que se unen a los anticuerpos de pico S1. En el grupo de COVID-19, cinco de los 16 pacientes tenían más del 1,75 % de vesículas extracelulares en suero con pico S1.
La inmunotinción mostró que las muestras de suero recolectadas de pacientes que tuvieron síntomas durante menos de 13 días tenían niveles significativamente más altos de vesículas extracelulares S1+CD31+ en los tejidos endoteliales que las muestras de suero sano y las muestras de suero de pacientes con síntomas durante más de 13 días.
Los resultados confirman la existencia de vesículas extracelulares específicas de SARS-CoV-2 en pacientes infectados y probablemente se originan en tejidos endoteliales infectados con SARS-CoV-2.
Predicción de la gravedad de la enfermedad con vesículas extracelulares
Un análisis exploratorio mostró que los niveles de vesículas extracelulares se correlacionaban con la gravedad de la enfermedad. Los donantes sanos mostraron una alta asociación con vesículas extracelulares CD45+. Además, las vesículas extracelulares CD38+ se asociaron significativamente con altos niveles de vesículas extracelulares IgG+.
Los pacientes con síntomas durante menos de 13 días tenían niveles elevados de vesículas extracelulares Spike S1+. Grandes cantidades de vesículas extracelulares S1+ CD31+ que contienen S1+ y pico S1+ se correlacionaron negativamente con vesículas extracelulares CD19+ y CD66b+.
Las muestras de suero de pacientes con síntomas durante más de 13 días se asociaron con vesículas extracelulares altas de CD31+ y CD63+.
Los investigadores concluyen que “la dinámica de la distribución de subconjuntos de EV en suero destacó sus valores predictivos en las perspectivas de las respuestas inmunitarias generales del huésped y la correlación entre los EV Spike S1+ específicos de la enfermedad y las respuestas inmunitarias durante la progresión de la COVID-19. El estudio fortalece el potencial de las aplicaciones potencialmente terapéuticas de diagnóstico y pronóstico basadas en suero EV en COVID-19, y se transfiere fácilmente a otros tipos de infecciones virales y cánceres”.
Este artículo de noticias fue una revisión de un informe científico preliminar que no se había sometido a una revisión por pares en el momento de la publicación. Desde su publicación inicial, el informe científico ahora ha sido revisado por pares y aceptado para su publicación en una revista científica. Los enlaces a los informes preliminares y revisados por pares están disponibles en la sección Fuentes al final de este artículo. Ver fuentes
