Inmunidad innata y adaptativa durante la infección por SARS-CoV-2: marcadores y mecanismos celulares biomoleculares

Abstracto

La pandemia de coronavirus 2019 (COVID-19) fue causada por un síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de ARN monocatenario de sentido positivo (ssRNA). Sin embargo, existen otros coronavirus humanos (hCoV). Las pandemias históricas incluyen la viruela y la influenza, y se utilizan terapias eficaces para reducir la carga general de enfermedad al atacar eficazmente una respuesta competente del sistema inmunológico del huésped. El sistema inmunológico está compuesto por estructuras linfoides primarias y secundarias con inicialmente ocho tipos de células inmunitarias y muchos otros subtipos, que atraviesan las membranas celulares utilizando cascadas de señalización celular que contribuyen a la eliminación de proteínas patógenas. Otras proteínas discutidas incluyen marcadores de grupo de diferenciación (CD), complejos principales de histocompatibilidad (MHC), interleucinas pleiotrópicas (IL) y quimiocinas (CXC). Los conceptos históricos de inmunidad del huésped son los sistemas inmunológicos innato y adaptativo. El sistema inmunológico adaptativo está representado por células T, células B y anticuerpos. El sistema inmunológico innato está representado por macrófagos, neutrófilos, células dendríticas y el sistema del complemento. Otros virus pueden afectar y regular la progresión del ciclo celular, por ejemplo, en cánceres que incluyen el virus del papiloma humano (VPH: carcinoma cervical), el virus de Epstein-Barr (VEB: linfoma), la hepatitis B y C (HB/HC: carcinoma hepatocelular) y el virus humano. Virus de la leucemia de células T-1 (leucemia de células T). Las infecciones bacterianas también aumentan el riesgo de desarrollar cáncer (p. ej., Helicobacter pylori). Los factores virales y bacterianos pueden causar morbilidad y mortalidad además de transmitirse en entornos clínicos y comunitarios al afectar la respuesta inmune del huésped. Por lo tanto, es apropiado contextualizar los avances en la secuenciación unicelular junto con otras técnicas de laboratorio que permitan conocer la caracterización de las células inmunitarias. Estos desarrollos ofrecen una mayor claridad y comprensión que se superponen con las condiciones autoinmunes que podrían verse afectadas por las células B innatas (B1+ o células de la zona marginal) o las respuestas adaptativas de las células T a la infección por SARS-CoV-2 y otras patologías. . Por lo tanto, esta revisión comienza con una introducción a la infección respiratoria del huésped antes de examinar las valiosas proteínas mensajeras celulares y luego los marcadores de células inmunes individuales.

Palabras clave: COVID-19; células B; neutrófilos; células dendríticas; células T; células NK; monocitos; macrófagos; innato; adaptado; citocinas; quimiocinas; moléculas de adhesión; anticuerpo; grupo de diferenciación; receptores; proteínas; SARS-CoV-2; serología

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1. Introducción

1.1. Descripción general

El virión causal SARS-CoV-2 de la pandemia de COVID-19 contiene más de cuatro proteínas inmunogénicas compuestas de espiga (proteína S), nucleocápside (proteína N), envoltura (proteína E) y membrana (proteína M). proteína) y subunidades asociadas con proteínas accesorias [1,2]. El desarrollo terapéutico actual se produjo antes o después de marzo de 2020, cuando la Organización Mundial de la Salud (OMS) declaró una pandemia; Se sabe que el SARS-CoV-2 se propaga entre animales y entre generaciones [3]. Se cree que alrededor del 15 % de la mortalidad por enfermedad COVID-19 podría deberse a neumonía o síndrome de dificultad respiratoria adquirida (SDRA) [4]. Los inmunógenos de las vacunas actuales se desarrollaron en gran medida como derivados de la proteína S prefusión y los candidatos más nuevos avanzan a través de ensayos clínicos con el objetivo de reducir la carga de enfermedad crónica por COVID-19 en las poblaciones a medida que continúa la investigación. El genoma del SARS-CoV-2 tiene aproximadamente 30 kilobases que codifican 9860 aminoácidos y está definido por marcos de lectura abiertos (ORF) y proteínas no estructurales (NSP) necesarias para la propagación viral dentro de todos los huéspedes animales [5]. El genoma del SARS-CoV-2 alberga 16 ORF que codifican 29 proteínas necesarias para la propagación viral y la inhibición de la respuesta inmune del huésped. Por ejemplo, ORF1a y ORF1ab codifican polipéptidos escindidos en 16 NSP. Los métodos de prueba molecular (p. ej., PCR) son herramientas de diagnóstico comúnmente utilizadas que permiten el análisis y la detección de secuencias de ARN específicas dentro de las muestras. El SARS-CoV-2 infecta las células a través de las vías respiratorias y los neumocitos tipo II (ATII) utilizando la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE-2) como receptor predominante para la entrada [6]. La alteración y la infección de las células ATII que expresan ACE2 se producen a través de las membranas de fosfolípidos. Otros receptores expresados ​​en todos los leucocitos, plaquetas y células endoteliales incluyen diversos grupos de marcadores de diferenciación (CD), por ejemplo, CD3, CD4 y CD19, entre otros. Algunos también están implicados actualmente en la entrada celular inicial del SARS-CoV-2 que incluye la proteasa transmembrana tipo II (TMPRSS2), el receptor de asialoglicoproteína-1 (ASGR1) y el kringle que contiene proteína transmembrana 1 (KREMEN1), dipeptidil peptidasa 4. (DPP4), neuropilina (NRP1), CD147 y vimentina [7-12]. Por lo tanto, debido a la infección celular, las células inmunes se regulan y se desarrollan dentro de los órganos linfáticos primarios (p. ej., médula ósea y timo), pero también a través de una red de órganos linfáticos secundarios (p. ej., amígdalas y otros) que utilizan ganglios linfáticos (LN) y membranas celulares. que permiten la permeabilidad celular y la migración de linfocitos para procesar proteínas patógenas infecciosas en todas las barreras a través de los sistemas nervioso, digestivo, endocrino, respiratorio, circulatorio, muscular y esquelético. El avance tecnológico desde 2017 también ha permitido un mayor análisis fenotípico y, por lo tanto, ahora está más claro que las proteínas del SARS-CoV-2 tienen diferentes funciones de huésped. Los análisis han confirmado que la proteína M es vital para el ensamblaje, la proteína S es para la entrada al receptor celular y las proteínas N y E parecen ser proteínas potenciales formadoras de poros [13,14]. La secuenciación de ARN unicelular (scRNA-Seq), la citometría de flujo espectral (FACS) y la citometría de masas (CyTOF) pueden detectar marcadores que permiten el análisis fenotípico de todos los subconjuntos de células inmunes [15-18]. Es de destacar que las proteínas de anticuerpos involucradas en las pruebas de infecciones por SARS-CoV-2 tienen factores y concentraciones de anticuerpos humanos variables. Estos se miden mediante diagnósticos de anticuerpos monoclonales predominantes para los cuales existen muchas escalas que se someten a validación independientemente del fabricante. Por ejemplo, las instituciones miden las concentraciones en los sueros utilizando varios ensayos que miden los anticuerpos de unión (BAU/mL), otras miden los anticuerpos neutralizantes (nAb en UI/mL) y otras miden la concentración (ng/mL) a medida que se produce la estandarización para garantizar la coherencia en un escala global (materiales y datos complementarios S1 – S5) [19,20]. Por lo tanto, en este artículo, revisamos los estudios clínicos y de laboratorio existentes actualmente que han medido e ilustrado la importancia estadística para ilustrar el entorno cambiante de maduración celular inmune, para plantear la hipótesis de que muchos de los efectos inflamatorios observados con la infección por SARS-CoV-2 pueden ser respuestas inmunes adaptativas desreguladas. Múltiples patologías bacterianas, virales y fúngicas tienen factores de variabilidad tanto inmunológicos como genéticos afectados por la regulación del ciclo celular y factores de presentación de antígenos. Estos afectan a múltiples patologías, por lo que el riesgo se ve afectado por factores de susceptibilidad genética. Esto incluye genes que codifican proteínas expresadas en las membranas de las células inmunitarias, como los antígenos leucocitarios humanos (HLA), conocidos como complejo mayor de histocompatibilidad (MHC). Estos presentan fragmentos cortos de proteínas (péptidos) a las células del sistema inmunológico y marcadores celulares localizados afectados por otras proteínas mediadoras, como explicamos a continuación. Las células inmunitarias analizadas en este artículo proporcionan un contexto general con una mayor caracterización celular a través de la interacción de células B, células T y cada uno de los otros cuatro subtipos de células que se analizan a continuación, clasificados específicamente por grupo de proteínas de diferenciación (CD) expresadas en las superficies celulares que dependen de sobre citoquinas y quimiocinas que actúan como señales de células inmunes afectadas por patógenos externos.

1.2. Respuestas actuales del inmunógeno a la vacuna contra el SARS-CoV-2

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Los antígenos de las vacunas actuales o los antígenos virales preparan al sistema inmunológico para que reconozca proteínas patógenas a través de epítopos que pueden mutar, afectando así el reconocimiento de las células inmunitarias a través de los receptores de células B y T (BCR/TCR). La prevención de la enfermedad crónica de COVID-19 frente a variantes pre-Omicron se estimó en estas proporciones dentro de los inmunógenos de las vacunas actuales, desarrolladas por Pfizer/BioNTech, Astra Zeneca, Sinopharm y Novavax: BNT162b2: 95,3 %, AZD1222: 70,4 %, BBIBP -CorV: 79%. El desarrollo de inmunógeno indica NVX-CoV2373 en un 72 % cuando se analiza contra Omicron BA.1 y BA4/BA5 [21]. La reducción adicional del riesgo de enfermedad COVID-19 se estimó en un 86 %. Los estudios de población muestran respuestas variables de anticuerpos contra la proteína SARS-CoV-2 (76 %: 24 % de respuesta/no respuesta). La producción estimada de anticuerpos funcionales contra los inmunógenos de la proteína S abarca actualmente entre 6 meses y 1,5 años. Las mutaciones de la proteína S del SARS-CoV-2 ahora están bien documentadas en otros estudios para determinar posibles epítopos que afectan la respuesta inmune [22]. Las respuestas funcionales de las células T, ya sean auxiliares (TH) o citotóxicas (TC), también sugieren la aparición de actividad CD4+:CD8+ en una proporción del 96%:54% en COVID{{35} } enfermedad [21]. En comparación con otros virus respiratorios como la influenza, la proteína S del SARS-CoV-2 posee tasas de mutación más altas dentro de la interfaz pico/ACE2, y la aparición de variantes de Omicron lo respalda, denotadas por BA1, BA2, BA2.75, BA4, BA5, BQ1 y XBB [23]. Afortunadamente, existen tecnología y técnicas de laboratorio que facilitan la elaboración de perfiles celulares precisos y permiten comparaciones de células inmunes relevantes. Por lo tanto, en este artículo, discutiremos la ruta de infección, los marcadores de citocinas y proteínas predominantes y, finalmente, las respuestas celulares individuales de los linajes de células inmunes predominantes en el orden de células B, neutrófilos, monocitos/macrófagos/células dendríticas (DC), asesinos naturales (células NK) y subtipos de células T.

1.3. Microambiente respiratorio

Los órganos del tracto respiratorio afectados son la nariz, la garganta, la laringe, la tráquea, los bronquios y los pulmones expuestos a antígenos externos compuestos por capas de células epiteliales superficiales. La superficie de un pulmón humano adulto contiene aproximadamente 700 millones de alvéolos, con una superficie de 70 m2 y un diámetro de entre 200 µm y 500 µm, cubiertos por capilares. Dentro de esta capa alveolar definida se encuentran células ciliadas de neumocitos tipo I (ATI), así como células de neumocitos tipo II (ATII) y Mφ alveolar (AMφ) que regulan la respiración, la secreción de surfactante y la regulación de las células inmunitarias, respectivamente, junto con las células caliciformes. células basales y otros tipos de células [24]. Los primeros estudios (n=7) en la enfermedad crónica inducida por SARS-CoV-2-muestran una infección directa de las células ATII a través del glicocálix y la capa de surfactante, comprometiendo así las barreras homeostáticas y las funciones valvulares a través del aumento de la presión del O2 inhalado o exhalado. CO2 dentro de nanoburbujas a través de las membranas celulares donde se produce CO2 a través del ciclo del ácido tricarboxílico (TCA) [25]. Se sabe que la capa del glucocáliz contiene una gran cantidad de proteínas que afectan la función vascular (p. ej., sindecanos) que pueden degradarse y afectar la vasculatura, como las metaloproteinasas de matriz (MMP), la heparanasa y la hialuronidasa, mediante la acción de citocinas (IL{ {13}} y otros) [26,27]. Este proceso de respiración depende del espesor de la membrana y la solubilidad del gas de las nanoburbujas de O2, N2 y CO2 [28] (ver Figura 1).

Figura 1. Descripción general de las interacciones de las células inmunitarias SARS-CoV-2.

1.4. Citocinas y proteínas séricas durante la infección por SARS-CoV-2

La elevación de las proteínas séricas, documentada como una "tormenta de citocinas" elevada o disfuncional en la enfermedad COVID crónica-19 inducida por el SARS-CoV-2-, ocurre en muchas otras patologías [32]. Las citoquinas son un grupo de proteínas de vida corta liberadas por varias células que actúan como mensajeros intercelulares. La síntesis de citocinas y los mecanismos secretores incluyen la liberación desde los lisosomas, la eliminación de vesículas desde las membranas plasmáticas y la liberación desde las membranas plasmáticas. Muchos estudios los documentan, que no son el tema principal de esta revisión. En comparación, en la infección por influenza (género Influenza A/B/C/D), las citocinas IL-1 , IL-4, IL-5, IL-6, IL{ {9}}, IL-12, IL-13, TNF- e IFN- son relevantes para la interacción de las células inmunitarias, como se describe a continuación en las figuras. Durante la enfermedad COVID-19 inducida por la infección por SARS-CoV-2, se han considerado otras proteínas, que incluyen factores de crecimiento celular endotelial vascular y transformadores (TGF-/VEGF) junto con MMP específicas (MMP2, MMP3 , MMP9) [33–36]. Estos representan proteínas de remodelación de tejidos con factores quimiotácticos específicos que también se requieren para dirigir la quimiotaxis de los leucocitos entre los sistemas linfáticos del centro germinal (GC) y en todo el cuerpo [34-36]. Las quimiocinas relevantes que se consideran a continuación incluyen CXCL10 (IP-10), CCL2 (MCP-1), CCL3 (MIP1-) y CCL11 [33–37]. Sin embargo, antes de la pandemia de 2020, en un coronavirus relacionado (MERS-CoV) que causaba el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS), las proteínas citoquinas IL-1, IL-6 e IL-8 estaban resaltado como clave para la respuesta del huésped, mientras que, en la infección, se investigan más a fondo CXCL10 y otras quimiocinas pleiotrópicas que utilizan CXCR3 expresado en Mφ, células T, CD y células NK/B [38–40]. Por lo tanto, las citocinas y quimiocinas anteriores son reguladores innatos/adaptativos que contribuyen al control y la regulación de las infecciones dentro del suero sanguíneo. Los estudios indican que la coagulopatía asociada a COVID-19-(CAC) es un factor causal en enfermedades crónicas con complejos formados entre células inmunes innatas que afectan la coagulación y los procesos fibrinolíticos a través de mecanismos desconocidos. Por lo tanto, la categorización de COVID-19 se ha producido en la disfunción de las células endoteliales vasculares, la respuesta hiperinflamatoria y la hipercoagulabilidad, documentando este aspecto de la patología inducida por el SARS-CoV-2 con la consiguiente elevación sérica de los niveles plasmáticos de D. -dímero, proteína C reactiva, selectina P y fibrinógeno [R]. Más recientemente, en una preimpresión aún por revisar, se investigaron 7315 proteínas específicamente en la enfermedad crónica de COVID-19, relacionadas con la proteína del complemento como clave en las vías de coagulación; Las subunidades A, B y C del subcomponente C1q del complemento (C1QA, C1QB y C1QC) se enriquecieron principalmente en pulmones y LN [42]. Los factores del complemento C3, C5, C7 y C9, por el contrario, comúnmente estaban regulados positivamente en los LN y en las paredes de la aorta/vaso con SP-C regulado negativamente en las células ATII [42]. Las investigaciones indican que otras dos proteínas, el receptor de productos finales de glicación avanzada (RAGE/AGER) y el canal intracelular de cloruro (CLIC5), también están asociadas con las células ATI, pero que una proteína relacionada con SP-C estaba regulada negativamente de forma específica para las células ATII, como arriba [42]. Curiosamente, los autores observaron una reducción significativa en la producción de IL-12 en LN que puede afectar la maduración de las DC, como se analiza a continuación. Se midieron muchas proteínas reguladoras del ciclo celular, como una quinasa dependiente de ciclina (CDK2), pero también el complejo de replicación de origen (ORC) y las nucleoporinas (NUC), que se observó que estaban reguladas positivamente en los LN. Además, se observó que muchos cambios en las proteínas se corresponden con cambios celulares en los tejidos dentro del glucocáliz. En un estudio de casos y controles similar que analizó biomarcadores en individuos seropositivos (n=400), también se produjeron cambios significativos en la selectina E (CD62) y la catepsina B, y los síntomas persistentes pueden estar asociados con la combinación del grupo hierro-azufre. proteína chaperona (HSCB), proteína de choque térmico HSP 90-beta (HSP90AB1), proteína precursora de beta amiloide (APP), miembro 3 de la familia de fosfolipasa D (PLD3), cistatina-C (CST3) y calprotectina (S{ {93}}A9) [43].

1.5. Contexto de investigación de laboratorio previo-2022

Desde 2015, los estudios de investigación han aclarado que la SP podría modular las respuestas inmunitarias del huésped en la inflamación pulmonar y, por lo tanto, puede ser un objetivo terapéutico durante el aumento de la desregulación observada en la enfermedad crónica por COVID-19 [44]. Existe una discordancia en la literatura, y es posible que se haya pasado por alto durante la pandemia de influenza H1N1 2009 [44]. Como aclaran numerosos informes (n=10), con la infección por SARS-CoV-2 hay daño alveolar extenso con lesión endotelial de las membranas celulares, trombosis vascular, oclusión de los capilares alveolares, edema con crecimiento de vasos angiogénicos, y migración de linfocitos [44]. Los mecanismos resultantes que controlan la regulación de las citocinas se producen entre todos los leucocitos, lo que genera dudas sobre las células inmunitarias y las respectivas interleucinas (IL), factores de crecimiento (GF), quimiocinas (CXC) y respectivos receptores o ligandos (p. ej., CXCR3 y/o CXCR4) que requieren Más aclaraciones a continuación [45]. La patogénesis del SARS-CoV-2 comienza con una alteración de la homeostasis de la membrana, lo que resulta en la formación de sincitios, fusión celular y células multinucleadas acompañadas de una desregulación del sistema inmunológico [46–48]. Esta formación de sincitios podría iniciarse mediante proteínas transmembrana (p. ej., TMEM16) que regulan las membranas celulares ricas en fosfolípidos, incluida la fosfatidilserina (PS) [49–51]. Braga et al. utilizaron ensayos de inhibición de la fusión celular (CFIA) y mediciones in situ de ensayos de ARN viral (n=41) estudios en individuos afectados para aclarar que los individuos infectados con SARS-CoV-2 tenían sincitios celulares fusionados dominantes que contenían servilleta, que procesa SP-B común a las células ATII [50]. Observaron que, al regular un canal iónico dependiente del calcio y una enzima scramblasa que regula la PS, la proteína S claramente parece activar proteínas transmembrana (TMEM) en la superficie de la membrana celular o dentro de las membranas de los orgánulos [49]. Por ejemplo, uno de estos TMEM16 es parte de una familia de proteínas que consta de canales iónicos dependientes de calcio responsables de la regulación del PS en una capa normal rica en calcio y arginina [49]. Al mismo tiempo, ahora se sabe que el ORF3a del SARS-CoV-2 puede afectar un canal iónico regulado por calcio, TMEM16F, regulado por PS, que puede aumentar la actividad procoagulante a través de complejos de tenasa y protrombinasa, que son reguladores clave de la vía de la coagulación. [50–52]. Por lo tanto, estos cambios localizados infieren rutas de entrada del SARS-CoV-2 dentro del microambiente epitelial. De hecho, la capa de glicocalix rica en carbohidratos que cubre las células epiteliales de la mucosa también contiene una mezcla de glicoproteínas de mucina (MUC), glicosaminoglicanos y otras glicoproteínas, que extienden y rodean los cilios y normalmente funcionan para eliminar bacterias más grandes. Una amplia investigación reveló recientemente que la función de los cilios, las microvellosidades y el moco sigue siendo clave para la adhesión del SARS-CoV-2 y la entrada mediada por receptores en las células epiteliales, que parecen actuar como adhesivos. Las proteínas MUC son proteínas de alto peso molecular que forman grupos de moco. En la enfermedad de COVID-19, inicialmente (n=16) se investigaron exhaustivamente dos tipos de mucinas, de las cuales la MUC1 unida a membrana y la MUC5AC formadora de gel aparecieron en niveles significativamente elevados. Por lo tanto, la eliminación patógena normal a través de las proteínas mucina podría verse alterada, facilitando la entrada del SARS-CoV-2 para permitir la persistencia viral [53–56]. Es importante destacar que otras investigaciones indican que, además de ORF3a, otras proteínas del SARS-CoV-2, incluidas E y ORF8, pueden actuar para ensamblar y formar canales iónicos tóxicos [57,58].

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1.6. Papel de los receptores tipo Toll (TLR) o desregulación del IFN inducida por TLR

Para generar una respuesta antiviral, normalmente se produce IFN tipo I [59]. La investigación actual contradice esto, ya que la producción de IFN tipo I se presenta como beneficiosa y perjudicial en la enfermedad COVID-19; sin embargo, los estudios que examinan el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS) y el virus respiratorio sincitial (VSR) indican que el momento de producción de IFN tipo I afecta la respuesta celular [59,60]. Consideraciones adicionales son los receptores de reconocimiento de patrones (PRR) de superficie y citosol que inician cascadas de señalización posteriores utilizando NF-kB, IFN tipo I y vías del inflamasoma [43–46,61]. Estos incluyen proteínas moleculares asociadas al daño (DAMP) que abarcan una gran cantidad de proteínas que rodean y dentro de los espacios nucleares y extracelulares que incluyen diez receptores tipo Toll (TLR) conservados, genes tipo I-(RIG-I) inducibles por ácido retinoico receptores, receptores tipo Nod (NLR), receptores tipo AIM2-y sensores de ADN y ARN intracelulares, que conducen a la producción de citoquinas proinflamatorias o antivirales necesarias para respuestas adaptativas específicas de antígenos [61,62 ]. Por ejemplo, IL-1RA es un receptor DAMP que, una vez liberado intracelularmente, se une e inicia la liberación de IL-1, lo cual está respaldado por estudios de casos (n=71) que demostraron esto Este fue el caso de la enfermedad crónica por COVID-19 al mismo tiempo que la IL-10, que es en gran medida inmunosupresora [63,64]. Se sabe que las proteínas del SARS-CoV-2 son reconocidas por sensores celulares y, por lo tanto, las funciones de TLR3/4/7 son de interés en términos de qué células inmunitarias las expresan. TLR3 es más abundante en las células NK, mientras que TLR4 es más común en Mφ. Los receptores tipo peaje (TLR) transducen señales a través de MyD88 y TRIF. La mayoría de los TLR utilizan MyD88 para desencadenar la producción de citocinas inflamatorias; TLR3 es la excepción y envía señales exclusivamente a través de TRIF, mientras que TLR4 es único porque puede unirse y enviar señales a través de MyD88 o TRIF a factores de transcripción nucleares. Estudios in vitro anteriores indican que TLR3/7 puede asociarse con la liberación de IL-1, IL-1, IL-4 e IL-6 [65]. Por lo tanto, otros estudios investigaron la naturaleza de TLR7 como factor de riesgo en la enfermedad grave de COVID-19 [66]. El papel de los TLR en la señalización de las células inmunitarias no está claro en gran medida y, sin duda, necesitará más investigación, pero está implicado en la señalización de las células T [67]. TLR4 se presenta en monocitos, Mφ y DC, y en algunas células no inmunes, como las células endoteliales, y tiene un papel en el tráfico de células inmunes CD14 de bacterias Gram negativas inducido por LPS y, curiosamente, puede regular ROR t + Respuestas reguladoras de las células T en la colitis [68-70]. Se están realizando ensayos clínicos sobre terapias más nuevas que afectan a los TLR (NCT05089110, NCT04526977 y NCT05293236) en patologías de COVID y VIH que aclararán esto aún más (consulte Materiales complementarios). El papel de SP-A, como se analizó anteriormente, está bajo investigación, y es plausible que la expresión de TLR4 tenga efectos diferenciales dentro de sistemas de órganos seleccionados dependiendo de la activación, como se observa en los recién nacidos, donde se demostró que la activación de TLR2/4 estimula la señal extracelular posterior. quinasa regulada (ERK) y proteína quinasa B (AKT) con vías de IL-6 sin cambios entre niños y adultos [71]. La expresión tanto en plaquetas como en Mφ alveolar podría afectar las vías trombóticas e inmunes simultáneamente con una expresión reducida en las células ATII y la confirmación en estudios en animales, que recientemente han demostrado que vinculan TLR4 con la expresión de ARNm de citoquinas intestinales [72-74]. TLR4 tiene claramente una influencia sobre las plaquetas a través de la agregación y expresión de selectina P, y la formación de agregados mixtos entre plaquetas y neutrófilos, y en microbios con LPS desencadena la síntesis y/o secreción del factor von Willebrand (vWF), factor plaquetario 4 (CXCR4 ), y tromboxanoA2 (TXA2), junto con NETosis con regulación positiva de CD11b y otras moléculas de adhesión (Datos complementarios S1) [75,76]. Identificados originalmente en 1957 por Isaacs y Lindemann, se encontró que los IFN en las secreciones inhibían el crecimiento viral y tumoral. Actualmente se clasifican en tres grupos y subtipos individuales: Tipo I, II y III. Los IFN de tipo I constan de IFN- e IFN- (también IFN-δ, IFN-ε, IFN-κ, IFN-τ, IFN-ω e IFN-ζ), pero también dentro del tipo II está el IFN-, mientras que los IFN de tipo III. abarca IFN-λ [77]. Con respecto a la sensibilidad del SARS-CoV-2 al IFN, los primeros estudios de casos clínicos indican sensibilidad del SARS-CoV-2 al IFN- y al IFN- in vitro; sin embargo, estudios de tejidos más recientes indican que el IFN- y el IFN - la respuesta podría, paradójicamente, facilitar la propagación viral desde el epitelio respiratorio a la vasculatura a través de una infección directa de células endoteliales [78,79]. Recientemente, se ha investigado el IFN-λ tipo III y se encuentra bajo investigación clínica luego de estudios anteriores (n=257) que documentan una reducción del IFN-λ2 durante la enfermedad crónica de COVID-19 [80]. La fuente celular de la producción de IFN inducida por la infección por SARS-CoV-2 se desconoce en gran medida en la actualidad, ya que los receptores de IFN se encuentran dentro de las células B, monocitos, Mφ, linfocitos T, células gliales, neuronas y células dendríticas plasmocitoides (pDC). , entre otros [60,61]. Curiosamente, los estudios de respuesta epitelial in vitro muestran que el IFN- puede promover la infección por SARS-CoV-2 en cultivos celulares para mejorar la diferenciación celular dentro de los enterocitos in vitro [81]. Se ha observado que el IFN-λ es activado por bacterias, incluido Staphylococcus aureus [82]. Es de destacar que el IFN tipo II y el IFN tipo III pueden ser secretados por las células NK y T, y pocos estudios documentan si el IFN tipo III afecta la conmutación de clases de anticuerpos. Por lo tanto, como mediador clave de las respuestas antivirales dentro del tracto respiratorio, ahora se está viendo que la expresión de los genes IFNA2 e IFNG en el tracto respiratorio está acompañada por aumentos en IFNB1, y también con una reducción temprana de IFNA2, pero que esta respuesta de IFN parece ocurrir en sueros más que en tejidos [83-85].

2. Investigación sobre sistemas inmunitarios innatos y SARS-CoV-2

2.1. Dependencia del desarrollo de células B de la activación de células T

Los linfocitos B representan el 10% de los glóbulos blancos (leucocitos). Centrales para las respuestas inmunes innatas como sensores de patógenos, estos se desarrollan en los centros germinales (GC) y luego se distribuyen por toda la red del sistema linfático mediante la secreción de inmunoglobulinas (Ig), determinando la detección y neutralización de antígenos a través de procesos de desarrollo celular [86 ]. Las células B responden a antígenos que no son del huésped y dependen de receptores que incluyen anticuerpos eliminados de la superficie celular (p. ej., IgM, CD79a y CD79b) (consulte la Figura 2).

Figura 2. Interacciones de células B y células T

El desarrollo de células B a partir de células precursoras hematopoyéticas (HPSC) ocurre en etapas a partir de células pro-B, células pre-B, células B inmaduras y crecimiento hasta convertirse en células B maduras en el hígado fetal y luego en la médula ósea. Las respuestas de las células B se definen mediante marcadores de CD que evolucionan hacia subpoblaciones de células B maduras, como B-1, B-2 y células B reguladoras [87,88]. Desde 2017 se han realizado investigaciones sobre subtipos de células B más nuevos definidos por otros marcadores fenotípicos de CD con secuenciación unicelular. Sorprendentemente, los linfocitos B sintetizan hasta 1011 anticuerpos, o receptores de células B (BCR), dentro de un huésped que sufre selección clonal e hipermutación somática (SHM), lo que conduce a la especificidad del reconocimiento de la proteína del epítopo antigénico. BCR consta de una sección transmembrana que se extiende a través del citoplasma con secuencias de proteínas que dependen de la coactivación o estimulación de otras proteínas para activar las células B. Otras moléculas de CD definen el desarrollo o linaje de las células B (p. ej., CD19, CD21). Estos son relevantes para las ubicaciones de residencia de las células, las etapas de desarrollo, la maduración y los estados de activación. La expresión de CD10 ocurre en células del linaje de células B de primera etapa (p. ej., células pro-B, células pre-B y GC) y puede cambiar a lo largo de la maduración, como se muestran otras (consulte la Figura 3) [89]. Además, CD27 reside exclusivamente en las células plasmáticas B de memoria, mientras que CD5 caracteriza las células B-1 y las CD (consulte la Figura 3). Los complejos del receptor de células B (BCR) con otros marcadores de células T (TCR) que influyen en la maduración y la presentación de antígenos dan como resultado células B de memoria pre-GC (MBC pre-GC) y células plasmáticas de vida corta (SLPC) que producen anticuerpos tempranos de baja afinidad. . Otras células B llegan al GC, donde la afinidad y la selección de anticuerpos pueden ocurrir mediante selección clonal/SHM, modificando la estructura de la proteína mediante recombinación de cambio de clase (CSR), lo que da como resultado células plasmáticas de larga vida (LLPC) y células B de memoria (MBC) con isotipos de anticuerpos específicos, pero también plasmablastos (PB) que producen Ig de los cinco isotipos principales que se presentan como proteínas multiméricas (IgM, IgG, IgA, IgE e IgD) en respuestas inmunes normales específicas del huésped. Estos están indicados dentro de estos rangos en sueros IgG: 80%, IgA: 15%, IgM: 5% e IgD: 0,2%, con trazas de IgE (ver Tabla 1) [90].

Figura 3. Fenotipos de células B durante la maduración.

Tabla 1. Concentraciones de isotipos de anticuerpos en sueros y capacidad de activación del complemento [83].

2.3. Papel de los marcadores de células B en la investigación actual

CD19 se ha utilizado durante mucho tiempo como biomarcador de células B [104]. En los últimos años, esto se ha expandido a la caracterización, como se muestra a continuación, de las células B mediante receptores expresados ​​en diferentes etapas de maduración en todos los linajes de células B, que incluyen células B vírgenes, células B de memoria no conmutadas, células B de memoria conmutadas y doble negativo (DN). ) Las células B, pero también los receptores de quimiocinas responsables de la dirección linfática sistémica. Algunos estudios sugieren que no existe un consenso sobre las células DN B; sin embargo, estos marcadores celulares de células DN B recientemente caracterizados son más claros (consulte la Figura 3 o los Datos complementarios S2). Un análisis adicional de las células DN B de CD11c los ha refinado en subconjuntos que expresan CXCR5, que se supone que emerge de la activación de las células B vírgenes fuera del GC [105]. Los investigadores ampliaron esto recientemente a otros dos subtipos, células B DN3 y DN4 (ver Figura 3). Se ha discutido que el enriquecimiento dentro de ciertos subconjuntos de células DN B juega un papel clave en otras enfermedades autoinmunes comparativamente bien caracterizadas (esclerosis múltiple (EM), lupus eritematoso sistémico (LES), miastenia gravis (MG) y artritis reumatoide (AR). 105-107]. Por ejemplo, se ha sugerido que CD27+ IgD+ tiene una señalización genética alterada en la AR a través de VH3-23D a VH1-8, lo que afecta la producción o, más bien, reduce la diversidad de BCR. durante la selección [108]. Así, subtipos recientes han examinado el fenotipo de células B DN CD11c (n=18) para mostrarlas en patologías autoinmunes en comparación con controles sanos (LES, síndrome de Sjøgren). Además, las células B (CD19) La expresión de CD11c+ junto con niveles elevados de CD69, Ki-67, CD45RO y CD45RA, como marcadores metabólicos y marcadores de fenotipo de memoria de células B, junto con la falta de marcadores de células DN CD21, bien podrían escapar a la regulación normal de las células inmunitarias [109,110 Por lo tanto, también se ha examinado el agotamiento de subconjuntos de células B con la edad, denominadas células B asociadas a la edad (ABC), con respecto a su efecto en la producción de autoanticuerpos [111-118].

2.4. Respuestas de los anticuerpos de células B durante las infecciones respiratorias

IgG1 e IgG3 se asociaron inicialmente con una enfermedad grave en adultos mayores con enfermedad de COVID-19 (n=123) y las irregularidades que la acompañan en los anticuerpos neutralizantes (nAb), las quimiocinas y las respuestas de las células T, lo cual es una anomalía como Anteriormente se pensaba que la IgG3 proporcionaba una respuesta mejorada a los patógenos [91,119,120]. Sin embargo, se ha observado que la deficiencia de IgG está asociada con un mayor riesgo de mortalidad en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) (n=489) ​​en estas proporciones: 56 % IgG1: 27 %: IgG2: 24 % IgG3: 31 % IgG4 [120]. Un estudio anterior (n=105) que comparó la serología de hCoV-229E, hCoV-OC43, hCoV-NL63 y hCoV-HKU1 aclaró que los participantes muestran en otros respuestas de anticuerpos contra hCoV con respecto a IgG que fueron 99 %:100%:98%:91%, con IgA en muestras de lavado nasal, detectada entre el 8% y el 31% de los participantes [121]. Los hCoV de baja patogenicidad representan entre el 15% y el 30% de las infecciones del tracto respiratorio por resfriado común en humanos cada año, y también se estima que la seropositividad es del 90% en adultos, lo que indica que las funciones de las células T requieren una mayor aclaración [122]. Por lo tanto, una comparación de antígenos distintos del coronavirus sería el virus de la influenza que expresa las proteínas hemaglutinina (HA) y neuraminidasa (NA) que se presentan estacionalmente. En estos casos, las investigaciones indican aumentos en los anticuerpos séricos IgM específicos de HA durante la pandemia H1N1 de 2009 en estas proporciones: IgM (86–94%), IgG (100%) e IgA (76 a 96%) [ 123,124].

2.5. Células B y respuestas de anticuerpos a la infección por SARS-CoV-2

A finales de 2020, Plume et al. llevó a cabo un estudio único (en resumen, consulte la Tabla 2) que examinó fragmentos de antígeno proteico del SARS-CoV-2, analizándolos contra isotipos de anticuerpos contra la mayoría de los antígenos del virus, e indicaron que la seroconversión en el día 20 puede causar problemas. ya que el 97,3% reaccionó contra los epítopos elegidos del SARS-CoV-2, pero la proteína E no se investigó en este estudio [125-127]. Se indica la frecuencia general de personas que responden a anticuerpos individuales dentro de los individuos (n=103) en este estudio, que se realizó entre abril de 2020 y enero de 2021 (consulte la Tabla 2). Normalmente se producirían respuestas diferenciales de anticuerpos policlonales a medida que las células inmunitarias maduran contra diferentes antígenos proteicos virales. Por lo tanto, se examinó la frecuencia de individuos que producían anticuerpos policlonales contra subtipos de antígenos de proteína S (S1, S2), proteína M y proteína N del SARS-CoV-2 en muestras anteriores a enero de 2021. Esto varió con IgG dominante contra los dominios de proteína RBD, S1 y M en el 100% de sus muestras en enfermedades de moderada a grave (consulte los Datos complementarios S3). Se observó que la frecuencia de respondedores a IgA fue de 24,7 a 35,6 %, reaccionando contra todo el dominio de la proteína S, RBD, S1, S2, M y N, y este último no predominó en gravedad. Es digno de mención que este estudio reconoció las limitaciones de la sensibilidad del ensayo de IgE en ese momento y sería digno de una mayor investigación en estudios comparables [126,127].

Tabla 2. Frecuencia de respuesta serológica individual durante la infección por SARS-CoV-2 (%) [127]. El permiso de derechos de autor se refiere a citas y/o datos complementarios.

Se ha medido la memoria de las células B y la producción de Ig específica de la proteína S, y ahora se puede ver que un papel putativo de subtipos de células B desconocidos, como las células B DN2 que regulan negativamente CXCR5 u otros receptores de dirección específica como CD62L. L selectina) que habitualmente se expresan, podrían afectar las respuestas inmunes [125]. Las células B CD19+ CD24+ CD27+ CD38+ indican que las respuestas de anticuerpos a las células B específicas de la proteína S del SARS-CoV-2 están aumentando, aunque más Se pueden observar detalles sobre las otras dos células B de transición relevantes (ver Datos complementarios S2) [107,126]. A diferencia de otros estudios, se encontró que un péptido de 32 aminoácidos (V551-L582) en el dominio RBD actualmente mapeado podría ser un epítopo de células B inmunodominantes, lo que equivale al 58,7% de las muestras de IgG analizadas [127]. Sin embargo, se realizaron ensayos de proteína E en estudios simultáneos que, en el análisis histórico, no parecían tener propiedades de neutralización viral similares antes de 2020, lo que indica que es posible que no se haya producido una exposición previa, ya que los epítopos difieren en los antígenos virales. Los ensayos iniciales de neutralización de placa indican que pueden producirse concentraciones suficientes de nAb en los dominios S1, RBD y potencialmente en la proteína N del SARS-CoV-2 con respuesta predominantemente de IgG. Como se indicó anteriormente, las células B vírgenes que expresan IgD+CD19+CD27− (consulte la Figura 3, la Tabla 3 y los Datos complementarios S2) pueden ser los únicos predictores de las valoraciones de anticuerpos en comparación con los grupos de control con alta significancia (p {{33} }.009) [128].

Tabla 3. Fenotipos de células B (adaptado de Li et al.) [107]. El permiso de derechos de autor se refiere a citas y/o datos complementarios S2; consulte también la Figura 3.

No obstante, se ha demostrado que los pacientes con enfermedad crónica de COVID-19 que presentan células B DN (IgD-CD27-) experimentan peor gravedad y complicaciones de la enfermedad. El subconjunto DN1 se destaca por tener potencial para células de memoria activadas tempranamente, mientras que las células DN2 abarcan células secretoras de anticuerpos PB-PB que han sido preparadas de antemano; sin embargo, sigue siendo incierto qué impacto tiene cada subtipo de células DN B y propiedad mecanística en la resolución de la enfermedad [129]. Curiosamente, al principio de la pandemia, la naturaleza de la respuesta de anticuerpos del dominio S2 del SARS-CoV-2 era indicativa de que era comparativamente inmunogénica y estimulaba tanto la IgA como la IgG. Estadísticamente, se observó que el ochenta y seis por ciento (86%) de los individuos tenían anticuerpos contra este dominio S2 conservado, y se produjeron más concentraciones de anticuerpos contra el dominio S2 que contra el dominio RBD [130]. El SARS-CoV-2 puede considerarse novedoso al no provocar un nivel más alto de IgA secretora, como ocurre tanto con la influenza como con los hCoV menos patógenos. De hecho, la enfermedad crónica por COVID-19 estimuló niveles elevados de cinco tipos de anticuerpos séricos: IgM, IgG1, IgA1, IgG2 e IgG3 [131-133]. Se demostró en la enfermedad crónica de COVID-19 que se produjeron niveles significativamente más altos de IgG1, IgG2 e IgG3 en el día 3 junto con una elevación transitoria de IgA1, que desapareció en el día 7; El impacto de esto no está claro, al igual que los mecanismos celulares que lo afectan, pero se están realizando investigaciones. Un estudio simultáneo también confirmó que IgM-IgA1, IgM-IgG1 e IgM-IgG2 se enriquecieron en la infección aguda por SARS-CoV-2, lo que demuestra una sólida respuesta inmunitaria inicial [84]. Por lo tanto, en esta línea, se investigó la variabilidad de IgA en sueros para determinar fenotipos celulares, incluido el análisis FACS (n=135) de células B PB para mostrar en infección aguda que IgM e IgG se secretaban entre 10 y 15 días después de la infección. , en estas proporciones: IgM: 10,5% (rango 4,2-54,1), IgG: 27,9% (rango 7,4-64,8). Por lo tanto, las células plasmáticas B (PB) que producen IgA se cuantificaron adicionalmente mediante la expresión de marcadores de proliferación y marcadores de células B Ki67+CD19loCD27hiCD38hi para producir IgA: 61,4% (rango 18,1–87,6) que se presentan en estos subtipos de anticuerpos, IgA1: 66% (rango 26,8–88,5), en comparación con IgA2: 31,6% (rango 3,7–70,8), que están en línea con las respuestas inmunes mucosas generales anteriores [134]. Sin embargo, se observó que los individuos con respuestas dominantes de IgA tenían un riesgo asociado de mortalidad en la enfermedad grave de COVID-19, como se muestra a continuación, que experimentaron respuestas mielopoyéticas desreguladas. Las valoraciones altas de IgA a bajas de IgG pueden causar consecuencias patológicas en el huésped, lo que implica una disminución de la fagocitosis patógena, un aumento de la apoptosis celular y un aumento de la NETosis, como se informa en la enfermedad COVID-19 mortal en etapa avanzada. Las personas que poseen una proporción alta de IgG a IgA experimentan una mayor amortiguación inflamatoria a través de la respuesta inmune, lo que resulta en mejores pronósticos y resolución de la enfermedad en etapas tempranas y tardías. Existen datos limitados que revelan por qué la enfermedad COVID-19inducida por el SARS-CoV-2-induce un perfil de anticuerpos tan novedoso con respecto a las respuestas IgG1/IgA1. Se considera que las alteraciones en la estructura de las Ig pueden producir complicaciones, ya sea aumento de infecciones o formación de complejos inmunes y en otras enfermedades patológicas como el realce dependiente de anticuerpos (ADE) del dengue, se examinó la estructura de los anticuerpos IgG. Estos cambios incluyen glicosilación (glicano o carbohidrato unido a hidroxilo u otros grupos funcionales) y fucosilación (transferencia de azúcar fucosa de una GDP-fucosa a otras proteínas o glicanos) y, por lo tanto, esto podría afectar la extravasación de leucocitos y la unión mediada por selectina a través de células. membranas, que se reconoce como un factor potencial en la terapéutica del cáncer [135,136]. Por lo tanto, los estudios durante la pandemia (n=33) examinaron esto en la enfermedad crónica de COVID-19 para confirmar que la IgG, contra la proteína RBD del SARS-CoV-2, podría afectar potencialmente la liberación de IL de Mφ. -1, IL-6, IL-8 y TNF [137]. Sin embargo, se infiere que IgG3 e IgM son responsables del 80 % de la neutralización del SARS-CoV-2, con sugerencias de que la glicosilación de IgG3 afecta la especificidad de unión del SARS-CoV-2 a la proteína S [132,138]. Como se mencionó anteriormente, la glicosilación puede ocurrir cuando se forma un glicano unido a N-N dentro de la región IgG-Fc. De acuerdo con el examen de los subtipos de IgG, un estudio reciente de Brasil examinó la avidez de la IgG (n=47) a las proteínas del SARS-CoV-2 para mostrar un aumento en los niveles de IgG1 e IgG3 en el día 8, y Los niveles de concentración de IgG4 fueron menos detectables durante el período de estudio. La mortalidad entre los días 8 y 21 mostró niveles más altos de IgG4 anti-RBD en comparación con los recuperados, lo que contradice otros estudios y es relativamente desconocido con respecto a la investigación de patología de IgG4 [139]. Las pruebas iniciales de proteínas N/S/E SARS-CoV-2 en cohortes más pequeñas (n=320) indicaron que se produjeron IgG anti-N y IgA anti-N en respuesta al SARS-CoV{{121 }}, y se produjeron anticuerpos IgG contra las proteínas S1 y E, pero también que los anticuerpos anti-proteína E evocados no fueron significativamente mayores, lo que es indicativo de los inmunógenos actuales en los ensayos clínicos y los utilizados en las pruebas de flujo lateral [140]. Actualmente, in vitro, se ha determinado que las células B de memoria específicas se producen hasta por 6 meses, en comparación con la proteína S, con IgG medida en 66% e IgM en 100%, lo que sería consistente con infección natural o vacunación. 126].

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2.6. Papel de los marcadores de células B durante la infección por SARS-CoV-2 y otras afecciones

Las respuestas de anticuerpos a los inmunógenos del SARS-CoV-2 se pueden lograr en personas que reciben terapia anti-CD20 mediante el inicio de la repoblación de células B [150]. Sin embargo, en ausencia de células B, se genera una fuerte respuesta de células T, que puede ayudar a proteger contra la enfermedad crónica de COVID-19 inducida por SARS-CoV-2-en esta población de alto riesgo [150]. Por tanto, es fundamental comprender la naturaleza de esta respuesta. En 2020, los investigadores descubrieron, a principios de la pandemia, que dentro de la enfermedad crónica de COVID-19 (n=52), las cantidades generales de células B de los individuos afectados no cambiaban significativamente. Sin embargo, en comparación con individuos sanos, las células B DN1 disminuyen significativamente con la gravedad, observándose aumentos en las células B DN2 entre enfermedades moderadas y crónicas, pero se observa un aumento significativo en los pacientes durante la gravedad de la enfermedad de las células DN3, pero sin cambios concurrentes en las células DN4. Células B. Por lo tanto, se investigaron otros subconjuntos de células B para descubrir un nuevo subconjunto de células B denominado "células B de transición o TR" que puede correlacionarse con el resultado clínico medido por las células B que expresan más CD24 que CD21 [129]. Este fue un hallazgo interesante porque se sabe que la expresión de CD24 afecta la migración, invasión y proliferación celular, mientras que la expresión o falta de CD21 se asocia con el cambio de células B y la memoria con proteínas del complemento. CD21 también se expresa en células dendríticas foliculares y se sabe que se asocia como un complejo con proteínas del complemento (C3dg, C3d y C3b inactiva) en la superficie del antígeno, junto con CD19/CD81 [115,129,151]. Curiosamente, el aumento de las células TR se correlacionó con los marcadores de proteínas sanguíneas detectados habitualmente en la enfermedad COVID-19, incluida la proporción de neutrófilos/linfocitos, proteínas de fase aguda, niveles de ferritina, dímero D y otros. La naturaleza exacta de las células DN B requiere mayor aclaración, ya que hay subconjuntos asociados con LES [152]. Como antes, la reducción de DN1/aumento de DN2 de las células B en la COVID crónica-19 estuvo acompañada de altos niveles de CD69 y CD89 en las células DN2, junto con lo que parece ser una selección de IgG por DN2, pero también sugiere que las células DN3 pueden producir Anticuerpos autorreactivos VH4-34 IgG, algunos de los cuales podrían ser protectores [118]. Hubo indicios iniciales de que la cadena pesada variable de Ig de línea germinal VH4-34 mostraba frecuencias de SHM disminuidas, lo que afectaría la maduración de la Ig de células B a través del proceso de SHM [153]. Las células B de memoria no conmutadas (CD27+ IgD+), históricamente, son parte de respuestas inmunes normales y patológicas con células B secretoras generales reducidas de IgM. Por ejemplo, en la AR, se cree que las células B no conmutadas se producen debido a la recombinación de genes, lo que contribuye a la selección de anticuerpos por parte de VH3-23D a VH1-8 [108]. Curiosamente, el repertorio BCR de estas células se alteró en la AR, exhibiendo algunos de los mismos marcadores que las células DN2, como CD11c, FcRL5 y el factor de transcripción (T-bet) [154,155]. Si bien los anticuerpos generados por las células B históricamente están bien caracterizados, no está claro por qué el SARS-CoV-2 genera altas respuestas de anticuerpos en la gravedad crónica y no en la infección aguda. El momento de una respuesta de anticuerpos es importante en la terapia basada en anticuerpos, ya que la aplicación del fármaco influye en los resultados de los pacientes [156,157]. Las células B vírgenes se activan con la ayuda de células T foliculares (TFH) [158]. Por lo tanto, se descubrió que esta nueva expresión de anticuerpos causada por la enfermedad COVID crónica inducida por la infección por SARS-CoV-2--19 pertenece a tres clases e isotipos de anticuerpos, incluidos IgM, IgG1, IgA1, IgG2 e IgG3. que requieren mayor análisis. Un análisis reciente de los inmunógenos de la proteína S del SARS-CoV-2 indica que la expresión de Ig por células B específicas de pico a los seis meses se produjo en estos rangos: IgG: 61,33–77,46 %, con IgA concurrente: 3,04–7,37 %, e IgM : 12,30–24,97 %, para observar una reducción significativa de IgG/IgA con un aumento significativo de IgM específica de células B a los seis meses [159,160]. Como se analizó anteriormente, las células B se desarrollan en GC y, a través de un pequeño estudio de cohorte (n=15), se dilucida la función de las células TFH circulantes para mostrar que las células B específicas de proteína S se desarrollan a través de SHM. A los cinco meses, el 66% de esta cohorte tenía células B con memoria para inmunógenos de vacunas, y esta investigación sugirió que hubo un ligero aumento en nAb [160-163]. Al mismo tiempo que otros estudios, como era de esperar, se representaron diferencias menores en las células con cambio de memoria como población principal (mediana: 59,92%) [163]. Su análisis examinó los marcadores de células B específicos del SARS-CoV-2, CD27 y CD38, que estuvieron acompañados por un aumento significativo en los PB CD27hiCD38hi. Esto ocurrió en individuos recuperados en comparación con individuos no infectados a los seis meses, con células B IgD+CD27+ e IgD-CD27+ que se redujeron significativamente en la infección crónica por SARS-CoV-2 [161,163 ]. La respuesta extra folicular sigue bajo investigación y Woodruff et al., en un estudio de cohorte, sugirieron que la proporción de células B DN2/DN1 puede sustentar algunas de las anomalías serológicas en la enfermedad COVID-19 grave con CXCR5 regulado a la baja y CXCR3 regulado al alza. CXCR5 es una quimiocina expresada constitutivamente específicamente en células B y células TFH responsables de dirigir las células B a GC, mientras que CXCR3 tiene múltiples ligandos, incluido CXCL8/9/10, pero se expresa preferentemente en células TH1 y en la mayoría de la población de células T. DC y células B de memoria. Está surgiendo evidencia de que la regulación positiva o los cambios en estas y otras quimiocinas (CXCR3, CXCR5, CCR7) en la infección aguda y la regulación negativa en la gravedad serían un indicador adicional relevante para la maduración de las CD [162,163]. La importancia estadística fue evidente entre la expansión de las células secretoras de anticuerpos (ASC) con niveles elevados de células CD21-B independientemente de la duración de la infección [164,165]. Las células B controlan la secreción de anticuerpos, y los informes indican que IL-10 e IL-21 son responsables del cambio de clase de células B a IgG1, del cambio de clase de IFN a IgG2 y del cambio de TGF de IgA1 a IgA2. respuestas [133]. Las investigaciones muestran que IgG1 e IgG3 (n=123) se correlacionan en la gravedad crónica del SARS-CoV-2 con una respuesta de citocina IL-1 [119]. Se cree que la IgG2 es más relevante para las respuestas bacterianas a los antígenos polisacáridos capsulares. Los estudios in vitro simultáneos también indican que las IgA1 e IgG3 del SARS-CoV-2 pueden tener un efecto neutralizador protector en la infección por el SARS-CoV-2 [164,165]. Se necesitarían más investigaciones para aclarar esta afirmación. Otros estudios (n=82) confirman que en la infección crónica por SARS-CoV-2, en siete días, la respuesta de anticuerpos séricos es 60% IgA, 53,3% IgM y 46,7% IgG, con IgG alcanzando 100. % al día 2 [166,167]. Por lo tanto, un estudio transcriptómico unicelular que analiza en detalle la enfermedad COVID-19 grave destaca que las células DN1 expresan genes IgA2 y, por lo tanto, potencialmente pueden secretar IgA2, mientras que se observó que las células B DN3 expresan genes IgM ausentes en las células DN2. con células DN4 que poseen genes IgE y genes del receptor Fc correspondientes (ver Figura 3) [118]. Curiosamente, esto plantea la posibilidad de que existan vías distintas de células T independientes y dependientes de células T en las células B durante la enfermedad COVID-19, lo que ahora se sugiere en otros estudios simultáneos. Por lo tanto, las células B DN4 pueden producir IgE, pero la serología de pacientes con COVID-19 no se consideró estadísticamente relevante para este subconjunto celular [118,129,168,169]. Se sabe que la IgE causa la degranulación de los mastocitos a través de un receptor FcεRI de mayor afinidad, y las sensibilidades de los ensayos requieren validación y desarrollo para este anticuerpo que normalmente se observa en respuestas alérgicas con la respuesta de IgG predominante durante la infección. Es de destacar que el receptor H2, presente en la mucosa gástrica, el cerebro y los mastocitos, fue atacado utilizando un antagonista famotidina en los ensayos, y se observó que tenía algunos efectos en la modulación de los síntomas causados ​​por la infección por SARS-CoV-2-con sinergismo con citocinas TH2 de macrófagos [170-172].

3. Células inflamatorias y fagocitos

3.1. Introducción a los neutrófilos

Los neutrófilos polimorfonucleares (PMN) son granulares y trilobulados, siendo el leucocito circulante más común, representando entre el 40% y el 80% de los leucocitos en adultos normales. La infiltración de neutrófilos en los tejidos respiratorios es característica de muchas enfermedades inflamatorias [173]. Los neutrófilos son granulares y actúan contra los antígenos mediante la dispersión de gránulos citoplasmáticos azurófilos utilizando las acciones de enzimas proteolíticas (p. ej., mieloperoxidasa, elastasas y proteinasa-3), pero también lactotransferrina, lisozima o especies reactivas de oxígeno (ROS), que también son antimicrobianas. , para eliminar patógenos [174,175]. Los estímulos patógenos desencadenan la liberación de calcio celular a través del retículo endoplásmico (RE), lo que resulta en la activación de la proteína quinasa C (PKC) y el ensamblaje del complejo NADPH oxidasa generando ROS. Los neutrófilos forman células madre hematopoyéticas (HPSC) en la médula ósea y tienen una vida corta, entre 1 y 7 días, y atraviesan las membranas celulares mediante captura dependiente de selectina y adhesión mediada por integrina (ver Datos complementarios S1), después de lo cual migran a los tejidos. ocurren y sobreviven durante 1 a 2 días mientras circulan y se eliminan fagocitando Mφ. El desarrollo de neutrófilos se produce en la médula ósea a partir de neutrófilos progenitores y puede clasificarse ampliamente según los marcadores de CD como CD81+CD43+CD15+CD63+CD66b+, que se diferencian en inmaduros. neutrófilos que expresan CD11b+CD66b+CD101+/−CD10−CD16+/− antes de madurar en la médula ósea para expresar CD11b+CD66b+CD101+CD10+CD16 [ 176]. CD16 se coexpresa en otras células, incluidas las células NK, monocitos, Mφ y ciertas células T [176]. CD16 (Fc RIII) tiene subtipos que incluyen CD16a y CD16b (Fc RIIIa/Fc RIIIb), mientras que CD11 y, específicamente, CD11b se clasifican como más relevantes para la migración y la inflamación pulmonar [177-179]. Es de destacar que CXCR2 y CXCR4 parecen ser reguladores clave dentro de este subconjunto de células implicadas en la fibrosis pulmonar, pero también modulan la actividad mitocondrial celular, la migración de neutrófilos y la localización de neutrófilos utilizando receptores de adhesión que incluyen CD62L [180-184]. Sin embargo, más recientemente, se cree que CD11b y CD18, que se expresan de forma ubicua, requieren CD47 en la transmigración epitelial [185,186]. Curiosamente, Alberca et al. examinó un nuevo subtipo de célula, definido como células supresoras derivadas de mieloides (MDSC), en estudios de casos de laboratorio: CD33+CD11b+HLA–DR−CD14−CD66b+ y CD33+CD11b+HLA–DR− Células CD14+CD66b. En los marcadores de sangre periférica de la enfermedad crónica por COVID-19, se observó que esto correlacionaba posibles M-MDSC y polimorfonucleares P-MDSC, que se han relacionado con la inflamación crónica [186]. Se ha descrito inicialmente que estas células definidas por MDSC en el cáncer, el VHC y el VIH afectan la proliferación de células T. Se ha sugerido que una aclaración reciente sobre los supuestos fenotipos que emergen como M-MDSC (CD11bloD14+CD15-HLA-DR-) y P-MDSC como CD11bloCD14-CD15+ HLA-DR- afecta a TREGS como se muestra a continuación. TGF: afecta el equilibrio general tanto de TREGS como de países en desarrollo autotolerantes [187].

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3.2. Marcadores celulares de neutrófilos después de la infección del huésped por SARS-CoV-2 durante la enfermedad de COVID-19

Durante la enfermedad crónica de COVID-19, se cree que los neutrófilos forman trampas extracelulares de neutrófilos (NET), como comentamos anteriormente, donde la señalización celular interna se altera, lo que provoca una desgranulación activa o "NETosis/apoptosis de neutrófilos" [188]. Los mecanismos exactos de la contribución de NETosis siguen siendo desconocidos [189]. Por lo tanto, los estudios de casos recientes (n=64) se centraron en identificar aún más los marcadores celulares de los neutrófilos. Durante la enfermedad COVID-19, algunos parecen suprimir la estimulación de la producción de IFN- con subconjuntos de células desconocidas que estimulan la proliferación de células T pero no logran activar las células T [190]. Varios autores sugieren que la respuesta inmune impulsada por el huésped es causal de la falta de producción de interferones de tipo I y III junto con quimiocinas elevadas, y la IL-6 es un factor causal en la patología del coronavirus [191,192]. Si bien la IL-6 podría ser el regulador de citoquinas predominante de la NETosis, otros marcadores proteicos son más claros, como el ADN extracelular (ADNc), la actividad de la elastasa de neutrófilos (NE) o el ADN mieloperoxidasa (ADN-MPO), y se correlacionan. con gravedad de la enfermedad, medida en neutrófilos mediante marcadores CD33loCD16+CD11b+ [193]. Los investigadores descubrieron recientemente (n=155) que la NE, el ADN de histonas, el ADN de MPO y el ADN bicatenario libre (ADNds) aumentaron con la reducción simultánea de la DNasa y la exacerbación de la estimulación de los neutrófilos a través de la IL-8 , CXCR2 y DAMP con degradación deteriorada de NET a través de DNasa 1 y DNasa 11L3, que se sugiere que actúan como reguladores del metabolismo del ADN de los neutrófilos [194]. Resúmenes recientes también implican una correlación entre estos y el CD13 soluble o unido a la membrana [195]. Un análisis completo de neutrófilos (n=384) que utilizó análisis unicelular clasificó seis estados celulares definidos por la firma del gen inflamatorio (IGS) para indicar que las proporciones concordantes IgA1:IgG1 están elevadas en la mortalidad por enfermedad por coronavirus, donde IgG indica dependencia de anticuerpos. fagocitosis de neutrófilos y apoptosis inductora de IgA2 [133]. Curiosamente, los neutrófilos expresaron niveles significativamente mayores durante la maduración de CD32 (Fc RII), CD16b (Fc RIIIb) y CD89 (Fc R), los principales receptores de Ig que tienen sus respectivos ligandos en las células B, arriba. Actualmente no existen estudios conocidos que relacionen el IFN tipo III con este cambio de isotipo. Una investigación similar sobre IgA2 (n=97) confirmó que la IgA2 anti-SARS-CoV-2 en la enfermedad COVID-19 grave se correlacionaba con el ADNc [131]. Es probable que la formación de sincitios y NETosis se produzcan en la formación de complejos inmunitarios como un desequilibrio debido o causado por coagulopatía e inmunotrombosis [131,193]. Las células endoteliales en estudios tanto en animales como en humanos revelaron que las células endoteliales podrían infectarse directamente; sin embargo, los estudios muestran colocalización con CD31 dentro de una capa endotelial inflamada alterada, como se ve claramente por la regulación positiva de muchas moléculas de adhesión (p. ej., selectina P) y la liberación del factor quimiotáctico de CXCL10 junto con IL-6 (ver Datos complementarios S4) [ 196,197]. Otros factores implicados en la coagulación plaquetaria son el vWF, con una regulación positiva elevada de la selectina P y la selectina E, observada en pacientes con enfermedad crónica de COVID-19, todos ellos implicados en la disfunción endotelial [76,198]. Explorando esto más a fondo, Kuchroo et al. realizó un estudio de análisis unicelular (n=168) de pacientes infectados con SARS-CoV-2 que diferenciaba entre poblaciones de neutrófilos y monocitos con marcadores de monocitos (CD16hiCD66b/CD14−CD16hiHLA–DRlo) para encontrar T helper 17 (TH17) la respuesta celular generó IFN- y granzima B [199]. En este hallazgo clave, los monocitos CD14-CD16hi se enriquecieron en infecciones graves y se confirmó que la regulación positiva de HLA-DR se correlacionaba con la gravedad. En 2020, se demostró en pacientes con enfermedad crónica de COVID-19 que IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, TNF- e IFN - con proteína C reactiva (PCR) correlacionada con IL-10 [34]. IL-1 es una citoquina clave involucrada en la activación de neutrófilos, que comparte homología y funciones similares con las familias de TLR antes mencionadas [64,200]. IL-1 e IL-1 se han implicado en la enfermedad COVID-19 en otros estudios. Por lo tanto, se examinaron los mecanismos exactos de la enzima reguladora glicosiltransferasa, -1,6-fucosiltransferasa (FUT8), solo para encontrar poca correlación con el pronóstico de la enfermedad, pero se encontró que la expresión del receptor estaba regulada positivamente en otros mieloides. compartimentos de monocitos que expresan CD16a (Fc RIIIa), que también incluyen los clásicos (CD14hi/+, CD16−−) e intermedios (CD14hi/+, CD16lo/+) y los no clásicos (CD14−−/lo, CD{{108} } ) marcadores que también incluyen CD11c DC que también son células mieloides HLA-DR+ [146,201–204]. Los ensayos clínicos continúan en curso para aclarar aún más las citoquinas IL-1 , IL-6, IL-8, TNF-, TGF-, IFN-, IL-17, IL{{122} }, IL-22, IL-23 e IL-10, y producción de ROS en la neumonía por COVID, con resultados en espera (datos complementarios) (NCT04930757, NCT04434157 y NCT05520918). Como se indicó anteriormente, las proteínas de los neutrófilos alteradas durante la NETosis afectarán naturalmente los iones extracelulares y, específicamente, la homeostasis del calcio requerida por otras proteínas citoesqueléticas con enzimas intracelulares, no necesariamente degradadas, que incluyen MPO, histonas y otras proteasas dentro de este entorno de citoquinas y células inmunes [205 ].

3.3. Desarrollo celular de monocitos

Desde la llegada de FACS y el descubrimiento de los monocitos por Ehrlich y Metchnikoff, los subconjuntos de monocitos actualmente identificados se definen ampliamente por clásicos (CD14hi/+, CD16−), intermedios (CD14hi/+, CD16lo/+) y no clásicos (CD14). −/lo, CD16+ ) marcadores [203,206,207]. Los monocitos representan alrededor del 10% de la población de leucocitos y tienen una vida corta (1 a 2 días) mientras circulan en la sangre, la médula ósea y el bazo (consulte la Figura 4).

Figura 4. Funciones de las células presentadoras de antígenos en la infección por SARS-CoV-2

3.4. Marcadores celulares de monocitos durante la infección del huésped por SARS-CoV-2

En la enfermedad COVID-19, se insinuó que los monocitos CD14++CD16−− clásicos eran una fuente de quimiocina CCR2 regulada positivamente, junto con un quimioatrayente de neutrófilos IL-8 (CXCL8) y TNF- con expresión génica regulada positivamente y síntesis de IL-1 e IL-18 con menos monocitos CD14+CD16++ confirmados. Además, se observó que la regulación negativa de HLA-DR en pacientes graves (n=12) afectaba la presentación general del antígeno viral [201,211,212]. Estas poblaciones celulares se caracterizan además por CD195 (CCR5), así como por los receptores de TNF CD120a/CD120b (TNFR1/2). Ambos receptores se encontraron en el suero sanguíneo y estaban regulados positivamente junto con ADAM17, que se sabe que afecta la eliminación de L-selectina (CD62), con ADAM17, una TNF-convertasa, también regulada positivamente en la enfermedad inflamatoria intestinal (EII) [213,214]. Otros marcadores solubles de eliminación de células inmunitarias se midieron en sueros (sCD14 y sCD163) y, aunque no estaban relacionados con la gravedad de la enfermedad, se correlacionaban con las proteínas estándar de los sueros sanguíneos (proteína de fase aguda, ferritina, LDH, PCR y procalcitonina) [215]. Además, los estudios de inhibición de CCR5, durante la infección y la enfermedad prolongadas por SARS-CoV-2, demostraron que se producen cambios en los subconjuntos de CD14/CD16, que afectan a las citoquinas proinflamatorias junto con CD4+/CD8+ Reducción de células T. Estos investigadores demostraron que IL-2, IL-4, CCL3, IL-6, IL-10, IFN- y VEGF estaban elevados y, además, las células TREG disminuían con la administración concurrente. Reducción de GM-CSF, que afecta el desarrollo de monocitos [216]. El análisis FACS se utilizó para el análisis de células NK y para diferenciar monocitos CD14hi/+, CD16-− mediante el marcador CD16 para encontrar la aparición mediante la activación del inflamasoma (NLRP3) evidenciada por la actividad de caspasa-1 en la enfermedad grave de COVID-19. Esto coincidió con la desregulación del superóxido mitocondrial y los marcadores de peroxidación lipídica del estrés oxidativo. Estos hallazgos se confirmaron posteriormente durante los estudios de escisión de gasdermin D [217]. La gasdermina D (GSDMD) se conoce como una proteína formadora de poros que se activa significativamente por la infección de neutrófilos por SARS-CoV-2, medida por la activación de caspasa 1/3 como un potencial estimulador de NETosis y piroptosis [218,219]. Además, se encontró que el 6 % de los monocitos infectados con SARS-CoV-2 tenían otros marcadores piroptóticos al medir GSDMD, IL-1, IL-1RA, IL-18 y LDH, así como tres quimiocinas clave: CCL7, CXCL9 y CXCL10 (ver Figura 5) [220]. Los estudios in vitro demostraron que esto podría ser causal en la secreción de IL-1 por monocitos expuestos al SARS-CoV-2-[221]. Específicamente, el número de monocitos clásicos circulantes (CD14hi/+, CD16−) se enriqueció con la regulación negativa de CCR2 y HLA-DR, pero el número de monocitos intermedios (CD14hi/+, CD16lo/+) y no clásicos (CD14−/lo , CD16+ ) monocitos aumentaron [222]. El análisis transcriptómico alternativo confirmó que el CD14hi/+CD16lo/+ intermedio poseía una firma genética temporal estimulada por interferón (ISG) en la infección aguda por SARS-CoV-2 (IRF7, IFI44L, IFIT1 e IFIT3). Sorprendentemente, el análisis también ilustró que IL-8 (CXCL8) e IL-1 junto con CCL3 estaban sustancialmente reguladas positivamente sin inducción de genes de citoquinas proinflamatorias como TNF, IL-6, IL -1, CCL3, CCL4 o CXCL2 en las células que poseían una expresión reducida de HLA-DR y una capacidad de presentación de antígenos reducida [223]. Por otro lado, más recientemente, en un estudio de casos y controles de SARS-CoV-2 (n=37), se ha aclarado que hubo un aumento inicial de monocitos clásicos (CD14hi/+, CD16 −−) con una disminución de los intermedios (CD14hi/+, CD16lo/+) y una normalización gradual de los monocitos no clásicos (CD14−/lo, CD16+ ) a los 6-7 meses del seguimiento, con cambios a otros subtipos de células a continuación [203,204,207,224].

3.5. Metabolismo y función de los macrófagos.

En 1950-1970, los ciclos metabólicos de los macrófagos (Mφ) se examinaron de cerca en lo que entonces se conocía como efecto Warburg, donde se observó que Mφ en los tumores cambiaba los perfiles metabólicos. De hecho, investigaciones recientes muestran que la activación de Mφ o DC con una variedad de estímulos (LPS, ligando poli (I: C) de TLR3, IFN tipo I) induce un cambio metabólico. Por lo tanto, los perfiles metabólicos cambian de fosforilación oxidativa (OXPHOS) a glucólisis con una reducción resultante en el ciclo de TCA, mientras que la producción de lactato impulsa el metabolismo de Mφ y fluye hacia arriba a través de la vía de las pentosas fosfato [225]. Mφ es el tipo de célula inmunitaria más abundante en el pulmón, clasificada como alveolar φ (AMφ) o intersticial (iMφ). Los macrófagos (Mφ) se originan a partir de monocitos sanguíneos que migran entre tejidos vasculares con una morfología que reconoce TLR, patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP) y antígenos patógenos. Es difícil sacar conclusiones con referencia a las interacciones Mφ con células B/T, como se explica a continuación (ver Figura 6).

Figura 5. Fenotipos de células monocitos.

3.6. Clasificación de macrófagos

Se han definido menos datos sobre los macrófagos intersticiales (iMφ), en comparación con los macrófagos alveolares (AMφ), que están bien definidos como reguladores de las respuestas inmunes pulmonares. AMφ e iMφ son células fagocíticas residentes en tejidos que también incluyen microglía cerebral, células de Kupffer hepáticas y otras. Por lo tanto, los AMφ se distinguen por su capacidad para inducir e inhibir respuestas inflamatorias ante la exposición a patógenos y cambiar los marcadores de la superficie celular utilizando receptores de opsonización del complemento y otras moléculas de reconocimiento de patrones, como anteriormente, que facilitan la fagocitosis de restos celulares o patógenos [226]. Posteriormente, la caracterización de Mφ diferencia vagamente entre diversos fenotipos inflamatorios, comúnmente denominados M0 (no activado), M1 (proinflamatorio) y M2 (antiinflamatorio) por polarización y citoquinas secretadas, pero actualmente no están definidos. por nomenclatura CD [227,228]. Como M-CSF y GM-CSF inducen la diferenciación, se sugirió que Mφ se subdividen en M1φ que secretan citoquinas IL1-, IL-6, IL-12 y TNF-, con M{ {18}}como secretar TGF-, IL-10, IL-4 e IL-13 (consulte la Figura 7) [229].

Figura 6. Proceso de los macrófagos y papel en la infección.

Figura 7. Fenotipos de macrófagos durante la polarización.

3.7. Papel del metabolismo de los macrófagos durante la polarización y la infección por SARS-CoV-2

La polarización de los macrófagos es el proceso por el cual Mφ evoluciona a través de la maduración y adopta diferentes programas funcionales y secretores en respuesta a señales del microambiente en el que se encuentran en un momento determinado. Esta doble capacidad innata y adaptativa se relaciona con múltiples funciones en todos los organismos, ya que las células efectoras están involucradas en el centro de la mayoría de los procesos biológicos. Más específicamente, participan en la eliminación de desechos celulares, patógenos, desarrollo embrionario y reparación de tejidos utilizando una variedad de células del sistema inmunológico que incluyen linfocitos B, CD, TH1, TH2, células NK y otras, a continuación (ver Figuras 1). –12) [232]. Es de destacar que se cree que el IFN- polariza M1φ, lo que provoca una regulación positiva de las citocinas inflamatorias tras la infección viral, al tiempo que inhibe el crecimiento y mejora la apoptosis de las células pulmonares in vitro [233]. Por lo tanto, la desregulación de la polaridad AMφ debe considerarse en contexto con otras investigaciones respiratorias in vitro o in vivo donde pueden ocurrir tanto fibrosis como inflamación (p. ej., silicosis) [234]. M1φ y M2φ, junto con marcadores de proteínas genéticas dentro del líquido de lavado broncoalveolar (BALF), son una forma de determinar las alteraciones del estado de polaridad asociadas con la enfermedad. Alternativamente, se pueden utilizar métodos de tinción celular como hematoxilina/eosina y tinción tricrómica en tejido pulmonar. Los fenotipos M1φ/M2φ parecen sufrir cambios fenotípicos diferenciales que afectan a las células T y el cambio de clase de Ig resultante, así como una presentación diferencial de antígeno junto con la liberación de quimiocinas y citoquinas dentro de los compartimentos respiratorio y mucoso, que se ven afectados por los factores siguientes. M1φ puede producir óxido nítrico sintasa (iNOS), que usa L-arginina para producir óxido nítrico (NO), mientras que M2φ utiliza arginasa 1 (ARG1), que hidroliza L-arginina a L-ornitina para la síntesis de colágeno. Por lo tanto, durante la infección y/o fagocitosis de Mφ, podrían ocurrir cambios en los metabolitos extracelulares, afectando la polarización y cambiando el equilibrio de la fosforilación oxidativa dependiente del consumo de aminoácidos. Además, es posible que M1φ que metabolice la arginina extracelular en NO y L-citrulina con mayor glucólisis, síntesis de ácidos grasos y metabolismo de ATP pueda cambiar los niveles de metabolitos. En comparación, M2φ muestra un metabolismo mejorado de OXPHOS y glutamina, por lo que representa un cambio celular metabólico que podría ocurrir de manera similar [235-237]. Las investigaciones no están comparativamente claras sobre si la activación de M2φ depende de la glucólisis. Por lo tanto, el metabolismo en los individuos afectados por COVID-19-es esencialmente relevante para la función de las células inmunitarias, donde se observó una disminución del triptófano en los pacientes con elevaciones de la L-quinurenina, que generalmente aumenta con la edad [238]. El triptófano es un aminoácido esencial regulado por las enzimas indoleamina 2,3-dioxigenasa-1 (IDO-1) o indoleamina 2,3–dioxigenasa–2 (IDO-2), eventualmente lo que lleva a la producción de quinurenina. Los investigadores aclararon IDO-2 en un estudio de cohorte de casos y controles (n=21) con una patología similar para confirmar que tanto IDO-1 como IDO-2 ocurrieron en abundancia dentro y fuera Células AT1, AT2, intersticiales y endoteliales, estando el IDO-2 localizado en gran medida en los pulmones y no en los tejidos. Células inmunitarias seleccionadas (Mφ, DC y neutrófilos) migran dentro del compartimento respiratorio en la enfermedad COVID-19 inducida por infección por SARS-CoV-2-[238,239]. Por lo tanto, esta aparente confirmación de que IDO se expresó en la enfermedad, junto con la disponibilidad limitada de otras investigaciones, sugiere que los marcadores M2φ seleccionados conocidos IL-10/CXCR4 pueden aumentar, mientras que los receptores de localización de células T CCR7 e IL{{56 }}A (IL-12p35) se sabe que disminuyen en otras afecciones fibróticas [240]. Los fenotipos M1φ y M2φ son más claros con la exposición a otros agentes bacterianos y virales in vivo [241,242]. La fibrosis ocurre alrededor de los compartimentos vasculares y dentro de las capas endoteliales y está comprensiblemente relacionada con la enfermedad COVID-19 y con secuelas a largo plazo en las que el tejido se endurece, con una disminución simultánea de la oxigenación y disfunción pulmonar. Por ejemplo, la galectina-3, como proteína de unión a carbohidratos, es producida en los pulmones por AMφ y las células epiteliales. Por lo tanto, la secreción M2φ de TGF- o IL-10 puede estimular la secreción de proteínas modeladoras de tejidos o regular las células TREG en la lesión pulmonar aguda. Se considera que el TGF- actúa sinérgicamente con -AMφ en la secreción de la retinal deshidrogenasa (RALDH), una enzima que cataliza la conversión de retina a ácido retinoico dentro de la célula, que es fundamental para el factor de transcripción del receptor huérfano gamma t relacionado con el ácido retinoico ( TRt) [235,243,244]. La literatura reciente sugiere que M2φ depende de una mayor producción de energía [235,236,244]. Por lo tanto, como se describió anteriormente, las únicas otras células relevantes del sistema inmunológico, los mastocitos, los basófilos y los eosinófilos, se analizan en otra parte, pero se investigaron en 2021.

Figura 8. Diversidad funcional de células dendríticas en maduración.

Figura 9. Fenotipos de células dendríticas

Figura 10. Diversidad y maduración del fenotipo de las células asesinas naturales.

 Figura 11. Diversidad de fenotipos de células T y marcadores celulares de desarrollo.

Figura 12. Diversidad de fenotipos de células T y marcadores celulares de desarrollo.

3.8. Fenotipos, citocinas y quimiocinas de macrófagos durante la infección por SARS-CoV-2

Se observó que Mφ infectado con SARS-CoV-2-in vitro se colocaliza en las membranas de las células endoteliales, expresando CD31 (PECAM-1) junto con los endosomas de las células endoteliales y también mostrando marcadores de activación en los exosomas que expresan ARNm para IL{{4} }, caspasa 1 y NLRP3 de individuos infectados [249]. Es de destacar que los receptores de opsonización del complemento incluyen CR1/CR2, pero también los exosomas CR3 y CR4 (integrina 2), así como CD11b/CD18 (M 2) expresados ​​en neutrófilos que pueden unirse a iC3b siendo un receptor de fagocitos eficiente, aunque muchas subunidades de integrina también están regulados al alza (ver Datos complementarios S1). Por lo tanto, se encontró que HLA-DR (codificado en el cromosoma 6p21.31) presentaba antígenos de proteína S y unidades peptídicas combinacionales de S1/S2/RBD, por lo que esto representó un hallazgo clave de que se estaba produciendo la presentación de antígenos [233]. Curiosamente, tanto Mφ como MDSC expresan CD68 y CD163, que se investigaron en 2018 en el contexto de la trombocitopenia (PTI) para intentar aclarar aún más los fenotipos de las MDSC. Los indicios iniciales de que los receptores y ligandos de quimiocinas dirigían la migración de leucocitos fueron evidentes con CCL2/CCL3 y eotaxina. También se indicó anteriormente que la IL-1 puede expandir ambos tipos de células en pacientes con PTI [250]. Además, la secuenciación unicelular del SARS-CoV-2 dentro de otros trastornos inflamatorios (RA/CD/UC) aclaró que, en muestras de BALF durante la enfermedad COVID-19, se produce una expresión preferencial de CXCL10, CXCL9, CCL2. , CCL3 e IL-1 (también proteínas de los genes GBP1 y STAT1). Estos también fueron inducidos por IFN- y TNF-, por lo que se aclara que M1φ son proinflamatorios en la enfermedad COVID-19. Sin embargo, las subpoblaciones de Mφ se caracterizan además por la expresión de HLA-DR, CD195 (CCR5) y TNFR1/TNFR2, que también es mayor en los monocitos intermedios, seguida de los monocitos clásicos y luego los no clásicos, así como de Mφ [251]. Una preimpresión reciente sugiere que, dentro de la infección aguda por SARS-CoV-2, los monocitos cambian las funciones inmunes innatas del IGS a medida que los monocitos CD14+ se vuelven protrombóticos, lo que muestra una regulación positiva diferencial del MHC II junto con una regulación negativa del MHC I ( HLA-DR/HLA-ABC), con firmas genéticas acompañantes reguladas a la baja que afectarían la producción de IFN (p. ej., IFNA1, IFNA2), pero también TLR7 y AIM2, lo que afecta el aumento de la expresión de las vías implicadas en la hemostasia y la inmunotrombosis [207]. Por el contrario, TNFR2 se expresa en niveles altos en monocitos no clásicos, seguido de niveles intermedios, y luego la expresión más baja se produjo en monocitos clásicos [252]. Los monocitos agrandados con características M2φ también secretan IL-6, IL-10 y TNF-, y expresan receptores de superficie CD11b+, CD14+, CD16+, CD{{77} } , CD80+ , CD163+ y CD206+/CD14hi/+ . Se observó que CD14hiCD16− Mφ mostraba activación del inflamasoma, como lo demuestra la formación de caspasa-1/ASC-spec en la enfermedad grave de COVID-19 en comparación con controles leves o sanos [221]. Está establecido que M2φ son similares a TH2-y pueden producir citoquinas alérgicas, las cuales están relacionadas con la remodelación tisular y patología que incluye IL-4/IL-13. Sin embargo, el receptor de histamina H1 Mφ y el eosinófilo H4 también comparten esta función [171,253]. CD68 y CD163 aumentan en gravedad junto con CD163 y TREGS. Es posible que M2φ, junto con el supresor TREGS, promueva este entorno inmunosupresor. Sin embargo, cabe señalar que otros estudios encontraron que ambos fenotipos M1φ/M2φ podrían aumentar notablemente el CD38+ CD23+ en la enfermedad, lo que puede estimular las CD y las células T vírgenes [254]. Además, se aclaró mediante análisis de proteínas genéticas que la polarización diferencial de M1φ o M2φ podría inducirse in vitro con M1φ expresando IL-6, TLR4, CXCL9, CXCL10 y CXCL11, mientras que M2φ expresaba CD206, CCL17 y CCL22 (con marcadores genéticos STAT6, IRF4) [233,255]. Este fue un hallazgo interesante, ya que TLR4 históricamente es activado por antígenos bacterianos, mientras que CCL17 y CCL22 parecen ser relevantes como quimiocinas DC y Mφ. Por lo tanto, en Mφ, parece que, además de M1φ que secreta IL-1, IL-8 e IL-18, se expresan quimiocinas adicionales, como CXCL16 junto con CCL2, mientras que los antiinflamatorios M2φ expresa transglutaminasa 2 (TGM2), apolipoproteína E (APOE), 2-macroglobulina (A2M), CCL13 y CCL26. Curiosamente, el papel de un receptor desencadenante expresado en la proteína de las células mieloides 2 (TREM2) en la toxicidad potencial de las células M1φ que tienen afinidad por el receptor CXCR3 parece más claro que antes. Se ha demostrado que TREM2 se expresa en Mφ recién diferenciado, actuando como sensor y activador de las respuestas de las células T en la infección por SARS-CoV-2. Preimpresiones notables recientes confirman el papel de TREM2 e iMφ en la orquestación de la inflamación respiratoria [256-258].

4. Células dendríticas

4.1. Descripción general de las células dendríticas

Las células dendríticas fueron identificadas formalmente en 1873 (células de Langerhans), y por Steinman y Cohn en 1973 in vivo en el bazo, basándose en una morfología única, con una vida útil finita de días, que las distingue de Mφ, y se reponen mediante hematopoyesis a partir de precursores. HPSC [265]. Inicialmente se descubrió que eran potentes estimuladores de la reacción mixta de linfocitos, lo que aclaró su papel como central para la presentación de antígenos mediante la expresión de altos niveles de moléculas MHC de clase II y la integrina CD11c [202]. Por lo tanto, en combinación con la capacidad de migración entre órganos linfoides y no linfoides, contienen una clave con capacidad superior para afectar el desarrollo y la función de las células T. Las CD pueden definirse mediante la migración a tejidos linfoides secundarios y el cebado de células TN (naïve) en combinación con Mφ en órganos linfoides primarios. En 1994, se produjo un avance clave en la investigación que describe métodos de cultivo celular in vitro para desarrollar células similares a DC a partir de monocitos utilizando GM-CSF e IL-4 [266,267]. En comparación con otras APC, como las células Mφ y B, estas se consideran las APC más eficientes que preparan células T a través de moléculas MHC de clase I/II y administran antígenos a las células T CD4+ y CD8+. Las CD se desarrollaron desde ingenuas hasta maduras a partir de un conjunto combinado de monocitos y CD que se pensaba que eran CD103+ CD que podían procesar el virus de la influenza en redes LN mediante presentación cruzada y que eran potentes estimuladores de las células T CD8+ [268]. Las DC se forman a partir de una población heterogénea de células producidas en la médula ósea clasificadas como DC plasmocitoides (pDC), DC convencionales tipo 1 (cDC1), tipo 2 (cDC2), DC mieloides (mDC) y células de Langerhans, pero también DC monocíticas. (MoDC) con los subtipos de CD14 anteriores que evolucionan a partir de células progenitoras madre hematopoyéticas (HPSC) (consulte la Tabla 4).

5. Discusión

El SARS-CoV-2 y otros virus evolucionaron como infecciones zoonóticas que pueden cruzar las barreras de los animales. Es necesario considerar que, independientemente del origen del SARS-CoV-2, hubo una homología genética del 96,5% con Homophilus affinis, y los eventos de recombinación celular son necesarios tanto para una respuesta inmune como para la propagación viral continua dentro de los animales. Hospedadores. Actualmente, los datos de vigilancia de variantes del SARS-CoV-2 en otros animales incluyen el seguimiento en diferentes poblaciones animales, como visones (1320) y murciélagos (8), con un seguimiento comparativamente menor en animales de compañía y de zoológico (consulte Datos complementarios). . Los registros sugieren que sólo dos patógenos han sido erradicados en gran medida en humanos y animales: la viruela (una variola de Orthopoxviridae) y la peste bovina (un morbillivirus de Paramyxoviridae), respectivamente [421]. Por lo tanto, se debe considerar más a fondo la vigilancia actual dentro y entre las poblaciones animales para monitorear otros coronavirus patógenos potenciales (p. ej., bronquitis infecciosa en aves, delta coronavirus porcino y coronavirus felino) para evitar que dichas infecciones zoonóticas se repitan en el futuro. La investigación experimental entre los siglos XVI y XVIII en todo el mundo, iniciada por Edward Jenner a finales del siglo XVIII sobre la viruela vacuna, condujo finalmente a la interpretación y el uso modernos de la palabra "vacuna", en referencia a la sustancia derivada de la vaccinia (viruela vacuna). ). La pandemia de viruela causada por el virus variólico fue finalmente declarada erradicada en 1980 por la Organización Mundial de la Salud, mediante el desarrollo de investigaciones que utilizaron lo que algunos considerarían las vacunas inmunógenas pioneras mediante las cuales se miden los estándares. Ahora existen muchos otros inmunógenos de vacunas, y aquí se resumen las mejoras en el desarrollo de la investigación que ilustran los objetivos y la investigación de miles de personas en todo el mundo. Las estimaciones de la inmunidad general a la viruela son de alrededor de 50 años, en gran parte debido a los pioneros en este campo, entre los que también se encuentran Ehrlich, Medawar y Edelman, y muchos otros cuyas investigaciones sobre la sífilis, la tolerancia adquirida activamente y la estructura de las moléculas de anticuerpos sentaron las bases de Kohler. y el descubrimiento de Milstein de cómo producir anticuerpos monoclonales.

cistanche tubulosa-mejora el sistema inmunológico

6. Conclusiones

Después de una extensa investigación, hemos cuantificado y delineado la naturaleza de los receptores y proteínas específicos actuales relevantes para los laboratorios clínicos y la investigación médica al documentar las células del sistema inmunológico tanto innato como adaptativo dentro de los datos actuales de inmunología del coronavirus y otras patologías hasta la fecha. La generación de anticuerpos por parte de las células B, seguida de los neutrófilos en fisiopatología, libera citoquinas iniciales y correlaciones que dependen de las células presentadoras de antígenos de los linajes de monocitos, macrófagos y células dendríticas. Sin embargo, cada uno de estos se relaciona con linajes de células T definidos. Hay aumentos evidentes no sólo en las respuestas inmunógenas de la proteína S sino también en las proteínas N y M. En este artículo, consideramos marcadores celulares de acuerdo con la literatura inmunológica actual y los dictados de expertos en el campo. Muchos científicos de alto nivel entre abril y septiembre de 2020 escribieron cartas a este respecto (consulte Materiales complementarios) que demostraron una positividad general de anticuerpos contra la infección del 23% (NY), 18% (Londres) y 11% (Madrid) que dependen de los otros 10 o 2020. más subtipos de células T que realizan todas las funciones reguladoras del sistema inmunológico, que posiblemente sean más importantes en todas las patologías [427–445].