Los científicos describen el primer tipo de respuesta de IFN durante la infección por SARS-CoV-2

En un estudio reciente publicado en bioRxiv* Servidor de preimpresión, investigadores canadienses evaluaron el efecto de la infección por SARS-CoV-2 en la respuesta de interferón (IFN).

Aunque muchos estudios se han centrado en el mecanismo de evasión inmune por parte del SARS-CoV-2, aún se necesita más investigación para comprender cómo el virus modula la liberación de interferones tipo I (IFN).

estancia: SARS-CoV-2 tipo I Interferón modulación por proteínas no estructurales 1 y 2. Crédito de la imagen: NIAID

sobre estudiar

En este estudio, los investigadores describen la respuesta del interferón tipo I durante la infección por SARS-CoV-2 y los mecanismos de evasión inmunitaria que utiliza el virus.

El equipo estudió la respuesta inmune innata contra la cepa de Wuhan SARS-CoV-2 y las variantes beta y beta del SARS-CoV-2 al infectar ratones K18-enzima convertidora de angiotensina humana 2 (hACE2) con una dosis letal de SARS-CoV-2. Además, la expresión de genes implicados en el dominio de unión y oligomerización de nucleótidos (NOD) como los receptores (NLR), los receptores tipo toll (TLR) y el receptor génico estimulado por ácido retinoico (RIG). sido apreciado El equipo también supervisó la expresión de genes asociados con la señalización de IFN-γ tipo 1 durante la infección.

Además, los investigadores infectaron A549-hACE2 con la cepa Wuhan, seguido de inmunofluorescencia con anticuerpo anti-SARS-CoV-2 nucleocápside (N). Luego, el ARNm mensajero de IFN-beta (ARNm) se cuantificó mediante la reacción en cadena de la polimerasa de transcripción inversa cuantitativa (RT-qPCR). El equipo también exploró el comportamiento de la proteína no estructural 1 (nsp1) en ausencia de nsp2 mediante la transfección de vectores de expresión relacionados con nsp1 y nsp2 en células HEK293T.

consecuencias

Los resultados del estudio mostraron que el número de copias del gen (E) o gen del ARN del genoma fue aproximadamente tres veces mayor en ratones infectados con SARS-CoV-2 Beta en comparación con los ratones infectados en Wuhan. Además, las cargas de ARN viral en los ratones infectados con delta fueron más altas que en los ratones infectados con Wuhan. También se observaron cargas virales similares entre los homogeneizados de pulmón derivados de los grupos de ratones infectados con Wuhan, Beta y Delta.

Perfil de expresión de proteínas y ARNm de citoquinas después de la infección de ratones K18-ACE2 con cepas Wuhan, beta y delta.  Se recogió tejido pulmonar de ratón infectado o simulado tres días después de la infección (n = 4/grupo).  a) El número de copias del gen E del SARS-CoV-2 se evaluó mediante ddPCR utilizando ARN de pulmón y se expresó como número de copias por 100 copias de ARNm de Rpp30.  (B) Los títulos virales infecciosos se determinaron en homogeneizados de pulmón y se expresaron en TCID50/ml.  (CD) La expresión génica se evaluó mediante RT-qPCR y la concentración de citoquinas en homogeneizados de pulmón seleccionados se evaluó mediante un panel Luminex de 13 pitidos.  Los niveles de concentración y expresión génica de citoquinas se muestran como mapas de calor con resultados expresados ​​como veces (log2) en relación con los ratones infectados.  Los análisis estadísticos se realizaron comparando dos valores (-Ct) para cada gen en los grupos de control y afectados con una prueba T no paramétrica y los datos se muestran solo con un valor de p inferior a 0,05.  ( e ) Concentraciones absolutas de citocinas en homogeneizados de pulmón.  Los resultados se expresan como media +/- SD (n = 4 ratones/grupo).  Para la cuantificación de proteínas, se realizaron análisis estadísticos comparando la concentración normal de cada citocina en los grupos de control y afectados con una prueba T no paramétrica.  *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001, ****P <0،0001.

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Perfil de expresión de proteínas y ARNm de citoquinas después de la infección de ratones K18-ACE2 con cepas Wuhan, beta y delta. Se recogió tejido pulmonar de ratón infectado o simulado tres días después de la infección (n = 4/grupo). a) El número de copias del gen E del SARS-CoV-2 se evaluó mediante ddPCR utilizando ARN de pulmón y se expresó como número de copias por 100 copias de ARNm de Rpp30. (B) Los títulos virales infecciosos se determinaron en homogeneizados de pulmón y se expresaron en TCID50 /ml. (CD) La expresión génica se evaluó mediante RT-qPCR y la concentración de citoquinas en homogeneizados de pulmón seleccionados se evaluó mediante un panel Luminex de 13 pitidos. La concentración de citocinas y los niveles de expresión génica se presentan como mapas de calor con resultados expresados ​​en veces (log).2) en relación con los ratones infectados simuladamente. Los análisis estadísticos se realizaron comparando 2(- Δ quilate) Se muestran los valores de cada gen en el grupo de control y los grupos afectados con una prueba T no paramétrica y solo se muestran los datos con un valor de p inferior a 0,05. ( e ) Concentraciones absolutas de citocinas en homogeneizados de pulmón. Los resultados se expresan como media +/- DE (n = 4 ratones/grupo). Para la cuantificación de proteínas, se realizaron análisis estadísticos comparando la concentración normal de cada citocina en los grupos de control y afectados con una prueba T no paramétrica. *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001.

Los principales genes de citoquinas regulados positivamente por todas las variantes virales fueron el ligando 9 de quimioquina CXC (Cxcl9), Cxcl10, Cxcl11, el ligando 2 de quimioquina CC (Ccl2), la interleuquina 6 (IL-6) e IFNb1. Por otro lado, IL11a e IL18 estaban regulados a la baja. Además, el equipo observó que los productos químicos CC y CXC se estimularon lo suficiente después de la infección viral. Además, la cepa Wuhan mostró una alta inducción de expresión génica que resultó en la liberación de IFN-alfa, mientras que las variantes Beta y Delta no mostraron tal inducción.

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Además, la producción de quimiocinas fue de 1000 a 2000 veces mayor que la de citocinas proinflamatorias e IFN tipo I. En general, esto mostró que la respuesta inmune innata de los ratones contra el SARS-CoV-2 fue impulsada por la producción de quimiocinas.

Expresión génica de la respuesta antiviral tras la infección con las cepas Wuhan, Beta y Delta.  Representación en mapa de calor de citocinas, genes relacionados con la inflamación (A), producción de IFN tipo I y genes relacionados con la señalización (B).  Los resultados se expresan como veces (log2) para ratones con infección simulada.  Para la expresión génica, se realizaron análisis estadísticos comparando dos valores (−Ct) para cada gen en los grupos de control y afectados con una prueba T no paramétrica, y solo se mostraron los datos con valores de p inferiores a 0,05.  Para la expresión de proteínas, se realizaron análisis estadísticos comparando la concentración normal de cada citocina en los grupos afectados por el tratamiento simulado con los grupos infectados con la prueba T no paramétrica.  *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001, ****P <0،0001.

Expresión génica de la respuesta antiviral tras la infección con las cepas Wuhan, Beta y Delta. Representación en mapa de calor de citocinas, genes relacionados con la inflamación (A), producción de IFN tipo I y genes relacionados con la señalización (B). Los resultados se expresan como un pliegue (log2) en relación con los ratones infectados simuladamente. Para la expresión génica, se realizaron análisis estadísticos comparando 2(- Δ quilate) Cada gen se valoró en los grupos de control y afectados con una prueba T no paramétrica, y solo se mostraron los datos con valores de p inferiores a 0,05. Para la expresión de proteínas, se realizaron análisis estadísticos comparando la concentración normal de cada citocina en los grupos afectados por el tratamiento simulado con los grupos infectados con la prueba T no paramétrica. *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001.

El equipo observó que la formación de genes inflamatorios y la liberación de citocinas proinflamatorias implicaba una regulación al alza significativa del gen de la fiebre mediterránea (Mefv). Sin embargo, los componentes de la microbiota inflamatoria, incluida la proteína CARD tipo moteado asociada a la apoptosis (Pycard), están ausentes en el melanoma 256 2 (Aim2), la proteína de interacción de la prolina fosfatasa 1 (Pspip1), un dominio pireno de la familia NLR que contiene 3 (Nlrp3) y Caspase 1 (Casp1) no se modificaron en las etapas iniciales de la infección. Además, la proteína quinasa 14 activada por mitógeno (Mapk14) y la proteína 9 que contiene el dominio Caspasa (Card9) se regularon a la baja en respuesta a la infección por SARS-CoV-2.

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Varios genes efectores posteriores, incluido el inhibidor de la subunidad beta de la cinasa del factor nuclear kappa-B (Ikbkb), el factor de transcripción, la cinasa 1 asociada al receptor de interleucina-1 (Irak1) y la proteína cinasa cinasa 7 activada por mitógeno (Map3k7) estaban regulados a la baja. durante el SARS. Infección por el virus de la corona 2.

La infección por SARS-CoV-2 de A549-hACE2 mostró que el SARS-CoV-2 estimuló de manera eficiente la transcripción del gen IFN-beta 1. Sin embargo, el equipo no encontró producción de proteína IFN-beta 1 en el sobrenadante de las células infectadas con SARS- CoV-2. . Además, las células infectadas con SARS-CoV-2 produjeron efectivamente una cantidad limitada de proteína IFN-beta 1, lo que indica la influencia de los factores virales en la traducción del ARNm. El equipo también observó que nsp1 suprimió significativamente la activación inducida por el virus Sendai (SeV) del promotor IFN-beta 1. Por otro lado, nsp2 estimuló la expresión de IFN-beta 1, así como potenciadores del elemento de respuesta sensible al interferón (ISRE ), y también amplificó su respuesta a IFN-alfa y SeV.

El equipo también observó que nsp1 y nsp2 no afectan la transcripción de IFN-beta 1, el gen estimulante de interferón 15 (ISG15) e ISG56. Por el contrario, nsp1 inhibió significativamente la producción de IFN-beta 1, mientras que la presencia de nsp2 redujo parcialmente esta inhibición. En conjunto, nsp-1 redujo la respuesta de IFN al inhibir la traducción de ARNm.

En general, los resultados del estudio mostraron que el SARS-CoV-2 estimuló la expresión sólida de genes inflamatorios y antivirales. Los investigadores creen que nsp2 podría ser un objetivo potencial para futuros enfoques terapéuticos contra la patogénesis de la enfermedad por SARS-CoV-2.

*Nota IMPORTANTE

bioRxiv Publica informes científicos preliminares que no han sido revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, orientar la práctica clínica o el comportamiento relacionado con la salud ni tratarse como información establecida.

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