A assinatura da proteína identifica aqueles com maior risco de infecção grave

Resumo gráfico. Crédito: Imunidade (2022). DOI: 10.1016/j.immuni.2022.11.007

Cientistas do Francis Crick Institute descobriram como o acúmulo de moléculas de DNA pode afetar as chances de sobrevivência em pessoas com COVID-19 grave ou sepse e desenvolveram uma ferramenta que pode ser usada para identificar os pacientes com maior risco.

A cromatina é uma molécula complexa de DNA e proteínas, que forma cromossomos dentro do núcleo das células e é vital para regular a expressão gênica. Quando as células morrem, cromatina é liberado para o ambiente e pode causar inflamação e citotoxicidade. Um processo conhecido como depuração da cromatina é necessário para remover a cromatina extracelular e proteger contra doenças graves.

Em sua pesquisa, publicada em Imunidade hoje, a equipe pretendia entender como as infecções afetam a depuração da cromatina, estudando os níveis de proteína e enzima atividade em casos de doença grave.

Trabalhando com médicos na Alemanha e na Suíça e especialistas em análise de proteínas liderados pelo professor Markus Ralser, a equipe estudou amostras coletadas de 63 pessoas hospitalizadas com pneumonia grave por COVID-19. Todos os indivíduos se enquadram na categoria mais grave da doença, conforme definido pela Organização Mundial da Saúde.

Eles descobriram que a depuração da cromatina foi prejudicada em todos os casos e, quando esse processo foi mais afetado, essas pessoas tiveram menos chances de sobreviver.

Uma análise mais aprofundada da causa desse acúmulo de cromatina destacou que um grupo de enzimas, chamadas DNAses, eram menos ativas. Essas enzimas ajudam a quebrar as moléculas de DNA, incluindo a cromatina. A atividade das enzimas foi impactada por outra molécula, chamada actina, que é liberada quando as células morrem.

Os pesquisadores também estudaram amostras de plasma sanguíneo retiradas de 35 pessoas com sepse microbiana. Um acúmulo de cromatina também foi observado neste grupo, e isso foi maior em pessoas com altos níveis de actina no sangue.

Usando essas informações, a equipe conseguiu desenvolver um ‘perfil proteômico’, uma assinatura dos níveis de proteína e atividade enzimática no sangue, que caracterizou os casos mais graves e de alto risco de infecção. Com mais desenvolvimento, essa assinatura pode ser usada por médicos para ajudar a distinguir pacientes que possam necessitar de tratamento adicional.

Iker Valle Aramburu, primeiro autor e bolsista de pós-doutorado no Crick, diz: “Sabemos que um acúmulo de cromatina pode ser prejudicial, mas os mecanismos subjacentes foram mal compreendidos. Ajudamos a responder a esse mistério aqui e também mostramos que o os casos mais graves de infecção são caracterizados por liberação de cromatina juntamente com depuração defeituosa da cromatina.”

Veni Papayannopoulos, autor sênior e principal líder do grupo no Crick, diz: “Nossos resultados também podem ajudar a identificar pessoas saudáveis ​​com maior risco de doença grave antes de serem infectados. Vimos que as enzimas que degradam a cromatina também são menos ativas em casos de pessoas saudáveis, com baixos níveis de inflamação e alto risco de doenças cardiovasculares. Isso pode colocar esse grupo em maior risco de acúmulo maciço de cromatina após a infecção, pois o processo de depuração da cromatina já está enfraquecido”.

Os pesquisadores continuarão este trabalho, com o objetivo de desenvolver algoritmos capazes de escanear grandes conjuntos de dados para identificar os principais padrões associados à atividade em níveis de proteína.