COVID, tempestade de citocinas, resposta antiviral, anticorpos

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IMUNOLOGIA
Eliara Orlando
Fisioterapeuta e estudante de Medicina
1. Caso clínico COVID
2. PCR e D-dímero
3. linfopenia e neutrofilia
4. Tempestade de citocinas
5. Resposta antiviral
6. Produção de anticorpos
CASO CLÍNICO
VMR, sexo masculino, 61 anos de idade, chega ao Centro de Medicina Tropical de
Rondônia
(Cemetron) com febre, tosse seca e dificuldade para respirar a 3 dias. O paciente também
relata sentir muito cansaço e mal-estar. É descrito histórico de hipertensão, que é
controlada com uso diário de enalapril (20 mg). Ao exame físico, seu pulso é de 120 bpm,
sua temperatura é de 38.7°C e sua saturação de oxigênio é de 88%. O paciente informa
que fez tratamento para tuberculose a 2 anos, não foi vacinado para COVID-19 e que houve
contato com pessoa infectada pelo coronavírus da síndrome respiratória aguda grave 2
(SARS-CoV-2) a 5 dias. São solicitadas as análises de baciloscopia direta para
Mycobacterium tuberculosis em amostra de escarro, teste de reação em cadeia da
polimerase via transcriptase reversa em tempo real (RT-qPCR) para detecção do
Sars-Cov-2 em amostra de swab nasofaríngeo, hemograma, detecção de proteína C reativa
(PCR) e Dímero-D (DD) em amostra sanguínea, além de radiografia e tomografia
computadorizada da região torácica. O paciente é internado em uma sala de isolamento e
passa a receber oxigênio, fluidoterapia intravenosa, corticosteróide e profilaxia para
tromboembolismo venoso. Os resultados do leucograma mostraram: Leucócitos totais =
5.800/mm³; Bastonetes = 0%; Segmentados = 75%; Linfócitos = 15%; Monócitos = 5%;
Eosinófilos = 4%; Basófilos = 1%. Plaquetas = 543.000/mm 3. Proteína C reativa = 2,14
mg/dL. Dímero-D = 900 ng/dL. Radiografia torácica demonstra infiltrados pulmonares
bilaterais e a tomografia computadorizada torácica revela múltiplas áreas lobulares e
subsegmentares bilaterais com opacidade em vidro fosco. A amostra de swab
nasofaríngeo enviada para análise de RT-qPCR demonstrou resultado positivo para
Sars-Cov-2. A baciloscopia direta foi negativa para Mycobacterium tuberculosis.
VALORES DE REFERÊNCIA:
● Proteína C reativa <0,3 mg/dL (3 mg/L)
● D-dímero
○ normal <500 ng/mL
○ covid-19 <2000ng-ml
● Plaquetas entre 150.000 a 450.000 mm3
○ aumentadas → risco trombo
○ diminuídas → risco de sangramentos
RESUMO
● INCUBAÇÃO: é o intervalo de tempo entre o contágio e o início dos sintomas; pode
variar entre 2 e 14 dias; na maioria dos casos o sintomas surgem após 5 dias do
contágio;
● CLÍNICA: imunossuprimidos tendem a manifestar mais sintomas, mais rápido e de
forma mais grave;
○ manifestação pulmonar bilateral;
○ sintomas de 1 a 2 semanas (casos leves)
○ 3 a 6 semanas (casos graves); Tempestade de citocinas; falha no sistema
imunológico de parar o processo inflamatório;
● FATORES DE RISCO: comorbidades (cardíaco, metabólico, renal); acima de 50
anos; tabagismo;
● PACIENTE GRAVES: hipercoagulabilidade pela elevação das plaquetas e dímero-D;
○ risco maior de trombose, AVC, infarto;
● LINFOPENIA: os linfócitos estão baixos, mas é uma infecção viral; a resposta
inflamatória estimula a produção de neutrófilos e acelera a apoptose dos linfócitos;
● RAZÃO NEUTRÓFILO-LINFÓCITOS→ importante para indicar estado inflamatório
geral do paciente; aumento dos neutrófilos e diminuição dos linfócitos;
● IL-6: atividade pleiotrópica;
○ fígado→ produzir proteína c reativa
○ medula óssea → estimula a produção de Leucócitos (neutrófilos) e
plaquetas;
COVID-19
● O Sars-cov entra na célula pela ligação da proteína S viral com o receptor ACE2
● a resposta imune produz citocinas inflamatórias (IFN-y)
● desencadeia aresposta Th1 e monocitos → infiltração de macrofagos e neutrofilos
no tecido pulmonar que resulta em uma tempestade de citocinas;
● A tempestade de citocinas é uma resposta imunológica excessiva que pode causar
danos ao corpo humano;
● linfopenia proporcional ao aumento de neutrófilos
○ RNL - alta dos neutrófilos e queda dos linfócitos
○ maior o RNL é indicativo de maior mortalidade
● alta produção de citocinas
○ tempestades de citocinas que marca a gravidade da doença
○ é o'que gera os maiores problemas da COVID-19
○ entrada do vírus na celular a proteína S se liga no receptor ACE2
○ o Sars Cov 2 promove resposta imune com a produção de IFN-y, que
estimula a ativação de th1
○ levando a infiltração de macrofagos e neutrofilos resultado a tempestade de
citocinas
○ principal marcador IL-6; pode ajudar a identificar casos com pior prognóstico;
○ IL-6 desencadeia aumento dos marcadores como LDH e PCR
■ tem atividade pleiotrópica - diferentes funções dependendo de onde
ela se encontra
■ no fígado ela induz a PCR (marcador que pode ser quantificado na
corrente sanguínea)
■ na medula óssea faz a maturação de megacariócitos, formando
plaquetas, podendo estar aumentadas no paciente com covid
● também pode estimular a maturação de neutrófilos
● ativação de células t citotóxicas
○ nos linfonodos estão como T naives; passam por um processo de
diferenciação
○ cd8 virgens reconhecem o antígeno mas precisam se proliferar e diferenciar
para destruir a fonte do antígeno
○ podem amplificar a resposta inflamatória
○ TCD8 entra em contato com o antígeno pela primeira vez então os fatores de
transcrição T-bet e eomesodermina ativam a produção de IFN-y, granzima e
perforina → se transformando em célula TCD8 efetora
○ vai para corrente sanguínea para encontrar a célula que será destruída;
● disfunção de linfócitos
○ a deficiência de linfócitos gera uma defesa imune deficitária contra o vírus
1. O'QUE O AUMENTO DA PCR E DO DD INFLUENCIA NA GRAVIDADE DA DOENÇA?
A protrombina se converte em trombina que faz o fibrinogênio se converter em fibrina. A
Plasmina é uma enzima que degrada a fibrina, e seu produto é o D-dímero, sendo então um
reflexo de trombos sendo desfeitos. É um achado inespecífico, visto que várias situações podem
desencadear a cascata de coagulação.
No caso de suspeita clínica de TVP e TEP o D-dímero negativo ajuda na exclusão desse
diagnóstico, caso o resultado seja positivo (elevado) tem que fazer o exame de imagem para
confirmação do diagnóstico. Dissecção de aorta é um diagnóstico diferencial.
O coronavírus estimula os neutrófilos a liberar moléculas chamadas de espécies
reativas de oxigênio, juntamente com as NETs. Essas substâncias atuam diretamente para
matar microrganismos invasores, estimulam a netose e ativam a cascata de coagulação
sanguínea. A ativação dos neutrófilos para liberação de NETs e espécies reativas de
oxigênio é, possivelmente, uma das causas importantes da trombose na Covid-19.
● O covid-19 grave é uma coagulopatia e o D-dímero é um marcador biológico que está
relacionado com a degradação da fibrina (proteína que forma o coágulo);
○ tem alta sensibilidade e baixa especificidade;
○ alterações no processo de coagulação aumentam o d-dímero circulante (significa
que os coágulos formados estão se desfazendo);
○ é um marcador que avalia o risco de trombose, TEP e coagulação intravascular
disseminada;
○ valor de referência: 500 ng-mL
○ nos paciente com covide-19 grave (febre alta, pneumonia ou dificuldade de
respirar) o D-dímero serve para avaliar o prognóstico da doença; não deve ser
usado como marcador de casos leves e pós covid
○ outros exames: tempo de protrombina, fibrinogênio e contagem de plaquetas;
● Proteína c reativa produzida no fígado e se eleva em quadros infecciosos e inflamatórios
mesmo antes de sinais e sintomas. Essa proteína é muito utilizada para avaliar a
possibilidade de existir alguma infecção ou processo inflamatório não visível,
também pode ser usada para avaliar o risco que uma pessoa tem de desenvolver
doenças cardiovasculares.
○ Um papel importante desempenhado pela PCR é o de reconhecimento e
clearance de patógenos ou células danificadas. Atua também através da
ativação do sistema complemento e de células fagocíticas.
○ Doença cardíaca
■ Muito alto risco: acima de 10 mg/L
■ Alto risco: 2,0 mg/L
■ Médio risco: entre 1,0 e 2,0 mg/L
■ Baixo risco: menor que 1,0 mg/L
○ Inflamação e infecção■ Entre 1,0 a 10,0 mg/L: geralmente indicam inflamações leves ou
infecções ligeiras como gengivite, gripe ou resfriado;
■ Entre 10,0 a 40,0 mg/L: pode ser sinal de infecções mais graves e
infecções moderadas, como catapora, COVID-19 ou outra infecção
respiratória;
■ Mais de 40 mg/L: geralmente indica infecção bacteriana;
■ Mais de 200 mg/L: pode indicar septicemia, uma situação grave que
coloca em risco a vida da pessoa.
2. PORQUE OCORRE ALTA DE NEUTRÓFILOS E BAIXA DE LINFÓCITOS NO
PACIENTE COM SARS-COV?
● A Linfopenia se dá por duas formas:
○ pela invasão direta dos linfócitos pelo SARSCoV-2, possibilitada pela
presença de ECA2 nessas células, e posterior lise celular;
○ pela atrofia de órgãos linfáticos secundários através da atividade intensa
de citocinas, como IL-4, IL-6 e IL-10, que interrompe o turnover
linfocitário, aumenta a expressão de FAS e leva à apoptose dessas
células; a tempestade de citocinas inflamatórias desordenadas
causa apoptose linfocitária e aumenta a resposta Th1;
● A Neutrofilia:
○ se associa à tempestade de citocinas através do desbalanço das
respostas Th1 e Th2, de forma que haja elevada liberação de fatores
pró-inflamatórios, como IL-4, IL-6, IL-10 e TNF-α, que aumenta o
recrutamento de neutrófilos;
3. O'QUE É UMA TEMPESTADE DE CITOCINAS?
O conceito de tempestade de citocinas é antigo, abrangente e envolve vários distúrbios
que evidenciam a desregulação do sistema imunológico, caracterizada por inflamação sistêmica
que, quando não controlada, pode levar à insuficiência de múltiplos órgãos. Os pacientes podem
apresentar febre, cefaléia, fadiga, mialgia, artralgia, anorexia, diarreia, perda do olfato e paladar.
A replicação rápida e intensa do SARS-CoV-2 se dá quando a cepa infectante inibe a
produção do IFN-α pelos leucócitos possibilitando a disseminação mais rápida do vírus, com
consequente aumento da carga viral.
A alta carga viral desregula o sistema imune inato, acarretando elevada produção de
citocinas pró-inflamatórias (TNF-α, IL-1-β, IL-6, IL-12 e quimiocinas) por macrófagos e células
dendríticas, causando uma tempestade de citocinas pró-inflamatórias e hiperinflamação
(resposta Th1 exagerada).
Essa hiperinflamação caracteriza a fisiopatologia da forma grave da infecção pelo
SARS-CoV-2, provocando alterações patológicas principalmente nos pulmões. Sabe-se que a
produção excessiva de citocinas pró-inflamatórias está intrinsecamente relacionada com o
quadro clínico do paciente, sendo um fator preditor de gravidade da doença devido à forte
associação com a falência de múltiplos órgãos, podendo levar à morte.
4. O'QUE O NÚMERO ELEVADO DE PLAQUETAS PODE CAUSAR?
A trombocitose é definida por um achado de aumento do número de plaquetas em
relação aos padrões considerados normais, o limite superior da normalidade é definido por
350.000 a 450.000 plaquetas/mm3. Usualmente, a trombocitose é descoberta como achado
acidental em exames de rotina. A trombocitose pode ocorrer devido a um processo primário,
que é a chamada trombocitemia essencial e pode ser um processo reativo a outras
patologias, o número de plaquetas não é um marcador fidedigno para diferenciar processos
primários e secundários.
A trombocitose secundária é muito mais frequente, ela ocorre principalmente devido
ao aumento de trombopoetina, IL-6 e catecolaminas em doenças inflamatórias,
neoplásicas e infecciosas. As trombocitoses podem ser divididas em:
1-Clonais
2-Familiares
3-Reacionais
RESPOSTA ANTIVIRAL
● Os vírus invadem as células, através de receptores específicos, e utilizam a
maquinaria da célula hospedeira para poder se replicar e disseminar;
● a única maneira de matar o vírus, é matando a célula infectada; os lisossomos são
incapazes de destruir o vírus;
● NK na imunidade inata e linfócito T-citotóxico
● TCD8 se diferencia em CTLs (linfócito t citotóxico); liberam IFN-y para ativar os
fagocitos;
● APC apresenta o antígeno pro TCD8 naive nos linfonodos; que ativa fatores de
transcrição T-bet e eomesodermina (proteínas que ativam a síntese de proteínas)
que vão diferenciar o TCD8 em T-citotóxico;
● T-citotóxico vão produzir IFN-y e enzimas que vão causar citotoxicidade (perforina e
granzima)
● Apresentação cruzada:
● Célula T CD4 potencializam o efeito das células dendríticas
● IL-2
● IL-5
● IL-21
FUNÇÃO EFETORA - APOPTOSE
● killing mediado por perforina e granzimas
○ granzimas induzem a ativação das caspases dentro da célula alvo para ela
entrar em apoptose
● killing mediado por Fas-FasL
Exaustão da célula T: acontece mediante a infecções virais crônicas
PRODUÇÃO DE ANTICORPOS
● Linfócito B
○ Linfócito B se diferencia em plasmócito;
○ linfócito B → resposta humoral mediada por anticorpos;
○ linfócito B entra em expansão clonal pela expressão de IL-2; 1 célula B pode
gerar até 5000 cópias em uma semana - gerando 1 trilhão de anticorpos por
dia;
○ também é uma APC
○ possuem um anticorpo de superfície o BCR (pode ser do tipo IgD ou IgM)
■ tem porção Fab que pode reconhecer antígenos solúveis no plasma;
○ os plasmócitos começam a expressar anticorpo IgM e depois começam a se
diferenciar e expressar IgG (alta afinidade)
● diferenças entre a resposta primária e secundária de anticorpos
○ primária:
■ menor magnitude;
■ IgM>IgG;
■ afinidade menor;
■ todos imunógenos induzem;
○ secundária:
■ maior magnitude;
■ IgG, IgE e IgA;
■ afinidade maior, se liga mais fortemente;
■ somente antígenos protéicos induzem;
● Resposta T independente
○ rápida e relativamente simples mas menos eficiente
○ anticorpos de baixa afinidade, reconhecendo PAMPs
○ gerando principalmente os IgMs
● Resposta T dependente
○ lenta e mais eficiente
○ anticorpos de maior afinidade
○ IgG, IgE, IgA
○ linfonodo tem a região:
■ extrafolicular - 1 fase: linfócitos T recebe informação do patógeno e
ativa linfócitos B → após a expansão clonal os plasmócitos de vida
curta produzem IgM; outra parte migra para região folicular
■ folicular - 2 fase: após a expansão clonal uma parte das células B e
linfócitos T foliculares migram para o centro germinativo para
produzirem anticorpos específicos;
○ a troca de isotipo em resposta a diferentes tipos de microorganismos é
regulada por citocinas produzidas pelas células T auxiliares que são ativadas
por esses microorganismos;
■ dependendo da citocina que recebe vai produzir um anticorpo
diferente
■ IFN-y → IgG
■ IL-4 → IgE
■ TGF-b → IgA
● Regulação das respostas imunes
○ feedback de anticorpos regulam negativamente a resposta imune humoral