AVALIAÇÃO DA INTEGRIDADE DA BARREIRA ENDOTELIAL E SUA RELAÇÃO COM AS MANIFESTAÇÕES CLÍNICAS E LABORATORIAIS NA COVID-19

Objetivos

Os mecanismos fisiopatológicos que determinam a gravidade da Covid-19 estão associados a ativação da hemostasia e da imunidade inata, em um processo coletivamente referido como imunotrombose, e que envolve ativação plaquetária, geração de NETs (do inglês, Nucleo extracelular traps), expressão de fator tecidual, ativação do complemento e ativação endotelial. Um elemento importante da ativação endotelial é a quebra da barreira endotelial (BE), que ocorre para facilitar o acesso de leucócitos aos tecidos, onde contribuem para erradicação dos patógenos. No entanto, a avaliação da integridade da BE é desafiadora, exigindo o uso de modelos celulares. O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito do soro de pacientes com Covid-19 sobre a integridade da BE em monocamadas de células endoteliais, e sua correlação com características clínicas da doença.

Materiais e métodos

A população do estudo consistiu em 30 pacientes com Covid-19 que apresentavam comprometimento pulmonar confirmado por tomografia de tórax, e necessidade de internação hospitalar por hipoxemia e 30 controles saudáveis pareados por sexo e idade. Os pacientes recrutados fizeram parte de um estudo clínico (REBEC: U1111-1250-1843), e as amostras utilizadas nesta avaliação foram obtidas no momento da internação, antes de qualquer intervenção. Monocamadas de células endoteliais de duas fontes (HUVECs: células de cordão umbilical; HULECs: células endoteliais pulmonares) foram estimuladas com soro de pacientes e indivíduos saudáveis (diluição 15% em meio de cultura) e a integridade da BE foi avaliada por um sensor de impedância celular (ECIS; Eletric Cell-substrate Impedance Sensing System) continuamente por 36 horas. Biomarcadores de gravidade e relacionados à ativação da hemostasia foram avaliados por kits comerciais. Dados clínicos foram obtidos a partir dos prontuários digitais.

Resultados

O soro de pacientes com Covid-19 induziu quebra de BE significativamente mais acentuada que o de indivíduos saudáveis em HUVECs nos tempos 15 min (p < 0,01); 30 min (p ≤ 0,001); 1h (p ≤ 0,0001); 2h (p ≤ 0,0001); 3h (p ≤ 0,0001); 4h (p ≤ 0,01) e 5h (p ≤ 0,05). Estes resultados foram confirmados no modelo de células endoteliais pulmonares (HULECs). A magnitude da quebra apresentou correlação significativa com desfechos clínicos relevantes como tempo de internação total (R_S até 0.57) e tempo de UTI (R_S = 0,47). Em relação a biomarcadores de interesse na Covid-19, a quebra da BE apresentou correlação significativa com neutrofilia, relação neutrófilo/linfócito, fator de Von Willebrand, fatores IX e XI, fibrinogênio, D-dímero e uPAR (Receptor de Uroquinase).

Discussão

Através de um método considerado padrão-ouro para avaliação in vitro da integridade da BE nós demonstramos que componentes presentes no soro de pacientes com Covid-19 são capazes de promover a quebra da BE, e que a magnitude deste processo está relacionada à gravidade desta doença. A correlação com outros marcadores inflamatórios corrobora a conexão entre os mecanismos envolvidos na imunotrombose em pacientes com Covid-19.

Conclusão

nossos resultados apontam a quebra da BE como um alvo terapêutico atrativo nestes pacientes.

AVALIAÇÃO DOS NÍVEIS CIRCULANTES DE MEDIADORES DA INTEGRIDADE DA BARREIRA ENDOTELIAL NA COVID-19 E SUA RELAÇÃO COM A ATIVAÇÃO DA HEMOSTASIA

Objetivos

a imunotrombose consiste no processo que envolve a ativação concomitante da imunidade inata, hemostasia e endotélio como parte da resposta a patógenos, e vem sendo colocada no centro da fisiopatologia da Covid-19. Um elemento menos explorado da imunotrombose é a ruptura da barreira endotelial (BE), que permite o acesso dos leucócitos aos tecidos inflamados. Entre os reguladores da integridade da BE destacam-se as vias que envolvem a angiopoietina (Ang) 1 e 2 e seu receptor Tie2, e a via do VEGF-A/VE-caderina (VEC). Além deste papel, foi recentemente demonstrado que a ativação da via Ang/Tie2 inibe a ativação endotelial e a expressão de fator tecidual, estabilizando o endotélio no estado quiescente. Neste estudo determinamos os níveis circulantes de mediadores da integridade da BE na Covid-19, e exploramos sua associação com a gravidade da doença, assim como com a ativação da hemostasia através de um painel abrangente de biomarcadores.

Materiais e métodos

as amostras foram obtidas de 30 pacientes internados por Covid-19 devido à hipoxemia e achados tomográficos típicos, e recrutados para um estudo clínico (REBEC: U1111-1250-1843). As amostras foram coletadas em até 24h do diagnóstico, antes de qualquer intervenção terapêutica. Os níveis de reguladores da BE foram medidos por métodos imunológicos (Elisa ou multiplex), e o de biomarcadores da hemostasia por kits comerciais específicos. Um grupo de 30 indivíduos saudáveis pareados por idade e sexo foram utilizados como controle. Dados clínicos e laboratoriais foram obtidos dos prontuários digitais.

Resultados

o tempo médio de internação foi de 12,9 ± 9,8 dias, e 12 pacientes (40%) necessitaram de UTI. O dímero D médio foi de 3.609 ± 14.440 ng/mL. Os níveis circulantes de todos reguladores da integridade da BE encontraram-se aumentados em pacientes, quando comparado com controles (Ang1: 463.2 ± 194.6 vs 237.4 ± 104.9 pg/mL, p < 0.0001; Ang2: 1.926 (1.275-3.134) vs 1.215 (9-1.444) pg/mL, p < 0.0001; Tie2: 10.753 ± 2.377 vs 8.603 ± 1.851 pg/mL, p < 0.0001 e VEGF-A: 94.7 (73.4-116.0) vs 45.9 (39.7-57.0), p < 0.0001. Além disso, os níveis de alguns destes reguladores se associaram significativamente a desfechos de relevância clínica, a saber: (i) extensão da lesão pulmonar na tomografia: Ang2 e VEGF-A; (ii) tempo de internação em UTI: VEGF-A. Interessantemente, observamos correlações consistentes e significativas entre os níveis de reguladores da BE a proteínas envolvidas na ativação da hemostasia (fibrinogênio, VWF: Ag, uPAR, PAI-1 e P-selectina).

Discussão

o interesse no estudo de reguladores da integridade da BE na Covid-19 já se justifica pelo fato de a doença envolver tanto o comprometimento da barreira alvéolo-capilar quanto a ativação da angiogênese, como demonstrado por outros autores. Nossos resultados reforçam a relevância destas vias através da associação observada com desfechos clínicos. Além disso, os resultados mostram pela primeira vez uma associação entre mediadores da integridade da BE e um painel amplo de biomarcadores da ativação da hemostasia, sugerindo um crosstalk entre estas vias na Covid-19, como demonstrado recentemente no contexto da sepse.

Conclusões

nossos resultados apontam que a via Ang/Tie2 deve ser considerada um alvo terapêutico atrativo na Covid-19, por representar um elemento central da imunotrombose nestes pacientes.

AVALIAÇÃO DOS NÍVEIS DE MARCADORES DA VIA HEME/HEMOPEXINA/HEME-OXIGENASE 1 E SUA ASSOCIAÇÃO COM PARÂMETROS CLÍNICOS E LABORATORIAIS NA COVID-19

Objetivos

Material e métodos

Resultados

Discussão

Conclusão

TIME COURSE OF THE DEVELOPMENT OF IMMUNOTHROMBOSIS DURING COVID-19 HOSPITALIZATION

Introduction

Hypercoagulability in COVID-19 has been attributed to immunothrombosis, a process that involves the formation of neutrophils extracellular traps (NETs). The moment of the COVID-19 evolution in which immunothrombosis mechanisms are triggered is not established. Aim: To describe the kinetics of NETs release during COVID-19 hospitalization associating with thrombosis and death.

Methods

We quantified citrullinated H3 and inflammatory cytokines (TNF-α, IL-6), markers of NETs release, on 4 time points during COVID-19 hospitalization (admission, day 4, day 8 and last day) between May and July 2020. The association between changes in these markers levels and clinical outcomes was determined.

Results

101 patients were included, the median days in-hospital were 15, 62% were men, 27% were obese, 43% were diabetic, 54% were hypertensive, 59% were critically ill, 11% had a thrombotic event and 21% died. IL-6 levels were high on admission in survivors (median 25.32, IQR 24.19-28.15) and non-survivors (median 24.19, IQR 12.51-27.19), but gradually decreased on day 4 (median 12.07, IQR 6.32-17.81), day 8 (median 9.34, IQR 5.18-17.59) and last day (median 8.64, IQR 4.81-14.89) in survivors. TNF-α levels remained 2 times higher in non-survivors: admission (median 1.60, IQR 0.64-2.26), day 4 (median 1.78, IQR 1.02-2.60), day 8 (median 1.65, IQR 0.93-2.5), last day (median 2.41, IQR 1.31-4.06); than in survivors: admission (median 0.81, IQR 0.52-1.26), day 4 (median 0.84, IQR 0.44-1.16), day 8 (median 0.72, IQR 0.44-1.24), last day (median 0.69, IQR 0.4-1.14). CitH3 levels were similar between non-survivors at the beginning of hospitalization: admission (median 1.03, IQR 0.43-4.34), day 4 (median 1.1, IQR 0.65-3.45); as for survivors: admission (median 1.20, IQR 0.45-2.60), day 4 (median 1.27, IQR 0.64-3.29). On day 8, citH3 increased by 3-fold (median 3.80, IQR 1.98-10.15) in non-survivors and 2-fold (median 2.60, IQR 1.22-5.01) in survivors. While IL-6 and TNF-α levels were similar between patients with and without thrombosis, citH3 levels increased shortly on day 4, before the occurrence of a thrombotic event: admission (median 1.64, IQR 0.44-4.14), day 4 (median 3.21, IQR 2.57-9.31); but it didn't change on non-thrombotic event patients: admission (median 1.05, IQR 0.44-2.50), day 4 (median 1.06, IQR 0.58-2.95).

Conclusion

Markers of inflammation and immunothrombosis were associated with poor outcomes in COVID-19; however, these disorders were detected in different moments during COVID-19 course. While an increased inflammatory response was observed since the beginning of hospitalization, markers of immunothrombosis arose latter during the course of the disease. Acknowledgment of the time-course of immunothrombosis development in COVID-19 is important for planning therapeutic strategies against this pathological process.

Endothelial Nitric Oxide Synthase (eNOS) Gene Polymorphisms and Markers of Hemolysis, Inflammation and Endothelial Dysfunction in Brazilian Sickle Cell Anemia Patients

The impaired bioavailability of endogenous nitric oxide (NO) in sickle cell anemia (SCA) may be influenced by polymorphisms in the endothelial nitric oxide synthase gene (eNOS). We compared allelic/genotypic frequencies of the eNOS polymorphisms T-786C, VNTR4a/b and G894T between 89 adult SCA patients and 100 healthy controls, and investigated the relationship between these SNPs and markers of hemolysis [lactate dehydrogenase (LDH), indirect bilirubin (IB) and reticulocyte counts], inflammation [interleukins IL-1β, IL-6, IL-8, Tumor Necrosis Factor (TNF-α) and C-reactive protein (CRP)] and endothelial dysfunction (ED) [soluble vascular cell adhesion molecule-1 (sVCAM-1), soluble intercellular adhesion molecule-1 (sICAM-1), soluble L-selectin (sL-selectin), von Willebrand Factor (vWF) antigen and D-dimers] in the patients. The frequencies of the mutant -786C allele and -786C/C genotype were significantly higher in patients (p = 0.02 and p = 0.04, respectively) but not significantly correlated with the markers. For VNTR4a/b and G894T, the allelic/genotypic frequencies did not statistically differ between patient and control groups. Patients carrying the 4a allele and those with the 894G/G genotype showed a significant decrease in IB (p = 0.02 and p = 0.04, respectively), and only patients with the 4a allele exhibited reduced IL-1β (p = 0.01). The correlation profiles between markers of inflammation and ED significantly differed between patients carrying the mutant alleles and those with wild-type genotypes. This appears to be the first report on the relationship between eNOS gene polymorphisms and markers of hemolysis, inflammation and ED in Brazilian SCA patients. Our results indicate that the SNPs analyzed may influence the phenotypic variability of these patients.