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May 27, 2023

Estudo ultraestrutural confirma a formação de células sinciciais únicas e heterotípicas em fluidos broncoalveolares de COVID

Jornal de Virologia

Virology Journal volume 20, Número do artigo: 97 (2023) Citar este artigo

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Foi relatado que o SARS-CoV-2 induz fusões celulares para formar sincícios multinucleares que podem facilitar a replicação viral, disseminação, evasão imune e respostas inflamatórias. Neste estudo, relatamos os tipos de células envolvidas na formação de sincícios em diferentes estágios da doença de COVID-19 por meio de microscopia eletrônica.

Líquidos broncoalveolares de leve (n = 8, SpO2 > 95%, sem hipóxia, dentro de 2 a 8 dias após a infecção), moderado (n = 8, SpO2 90% a ≤ 93% em ar ambiente, frequência respiratória ≥ 24/min , falta de ar, dentro de 9–16 dias de infecção) e grave (n = 8, SpO2 < 90%, frequência respiratória > 30/min, suporte externo de oxigênio, após 17 dias de infecção) pacientes com COVID-19 foram examinados por PAP ( identificação do tipo de célula), imunofluorescência (para o nível de infecção viral), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e transmissão (TEM) para identificar os sincícios.

Estudos de imunofluorescência (anticorpos específicos da proteína S) de cada sincício indicam um nível de infecção muito alto. Não encontramos células sinciciais em pacientes levemente infectados. No entanto, fusão inicial da membrana plasmática idêntica (neutrófilos ou pneumócitos tipo 2) e heterotípica (neutrófilos-monócitos) (indicando o início da fusão) foi observada sob TEM em pacientes moderadamente infectados. Células sinciciais de tamanho grande (20–100 μm) totalmente amadurecidas foram encontradas em pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo grave (semelhante à SDRA) de neutrófilos, monócitos e macrófagos originários sob SEM.

Este estudo ultraestrutural das células sinciciais de pacientes com COVID-19 lança luz sobre os estágios da doença e os tipos de células envolvidas nas formações de sincícios. A formação de sincícios foi induzida primeiro em pneumócitos tipo II por fusão homotípica e depois com células hematopoiéticas (monócitos e neutrófilos) por fusão heterotípica no estágio moderado (9–16 dias) da doença. Sincícios maduros foram relatados na fase tardia da doença e formaram grandes células gigantes de 20 a 100 μm.

Os sincícios são células multinucleadas extraordinariamente grandes geradas pela fusão de dois ou mais tipos semelhantes/diferentes de células sob influenciadores externos/internos, como moléculas/infecção viral [1]. A membrana plasmática de duas ou mais células se funde para formar uma única bicamada lipídica, resultando na fusão do citoplasma, mas não do núcleo [2, 3]. Naturalmente, a formação de sincícios foi mediada por proteínas fusogênicas e foi relatada nas fibras musculares, barreiras placentárias e osteoclastos ósseos [3,4,5]. No entanto, mecanicamente, foi induzida pela fusão celular mediada por vírus, onde a membrana dos vírus envelopados se funde com as membranas plasmáticas das células. Vários coronavírus do resfriado comum, como hCoV-HKU1, hCoV-NL63 e hCoV-229E foram relatados como formadores de sincícios em modelos de cultura de células, mas não há relato de formação de sincícios in vivo [6, 7].

A formação de sincícios também é observada em culturas de células e tecidos infectados com SARS-CoV-1, MERS-CoV ou SARS-CoV-2 [8,9,10,11,12,13,14,15]. Sincícios induzidos por SARS-CoV-2 foram relatados nas amostras de autópsia de tecido pulmonar em pacientes com COVID-19 gravemente infectados [1, 12, 14, 16,17,18,19,20]. SARS-CoV-2 induziu a formação de sincícios in vitro [21,22,23,24] bem como in vivo [12, 16, 20, 22], com a fusão de pneumócitos e linfócitos nos pulmões [12, 20 ].

A geração e o tipo de células envolvidas na fusão de células sinciciais nos diferentes estágios da doença de COVID-19 foram relatados com parcimônia. Este relatório aborda essas lacunas para fortalecer a compreensão da formação de células sinciciais em pacientes com COVID-19, empregando abordagens baseadas em microscopia no nível de ultraestrutura usando PAP (Papanicolaou), IF (imunofluorescência), SEM (microscopia eletrônica de varredura) e TEM (transmissão Microscopia Eletrônica). Relatamos a presença de células sinciciais de origem única e múltipla no BALF (fluidos de lavagem broncoalveolar) de pacientes semelhantes a ARDS (síndrome do desconforto respiratório agudo) induzidos por COVID-19.