Dysfunctional phenotype of systemic and pulmonary regulatory T cells associate with lethal COVID-19 cases
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Fenótipo disfuncional de células T reguladoras sistêmicas e pulmonares associadas a casos letais de COVID-19
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Resumo
Severe cases of COVID-19 present hyperinflammatory condition that can be fatal. Little is known about the role of regulatory responses in SARS-CoV-2 infection. In this study, we evaluated the phenotype of regulatory T cells in the blood (peripheral blood mononuclear cell) and the lungs (broncho-alveolar) of adult patients with severe COVID-19 under invasive mechanical ventilation. Our results show important dynamic variation on Treg cells phenotype during COVID-19 with changes in number and functional parameters from the day of intubation (Day 1 of intensive care unit admission) to Day 7. We observed that compared with surviving patients, non-survivors presented lower numbers of Treg cells in the blood. In addition, lung Tregs of non-survivors also displayed higher PD1 and lower FOXP3 expressions suggesting dysfunctional phenotype. Further signs of Treg dysregulation were observed in non-survivors such as limited production of IL-10 in the lungs and higher production of IL-17A in the blood and in the lungs, which were associated with increased PD1 expression. These findings were also associated with lower pulmonary levels of Treg-stimulating factors like TNF and IL-2. Tregs in the blood and lungs are profoundly dysfunctional in non-surviving COVID-19 patients.
Abstract
Casos graves de COVID-19 apresentam condição hiperinflamatória que pode ser fatal. Pouco se sabe sobre o papel das respostas regulatórias na infecção por SARS-CoV-2. Neste estudo, avaliamos o fenótipo de células T regulatórias no sangue (células mononucleares do sangue periférico) e nos pulmões (bronco-alveolares) de pacientes adultos com COVID-19 grave sob ventilação mecânica invasiva. Nossos resultados mostram importante variação dinâmica no fenótipo das células Treg durante a COVID-19 com mudanças no número e nos parâmetros funcionais do dia da intubação (Dia 1 de admissão na unidade de terapia intensiva) ao Dia 7. Observamos que, em comparação com os pacientes sobreviventes, os não sobreviventes apresentaram menor número de células Treg no sangue. Além disso, os Tregs pulmonares de não sobreviventes também apresentaram maiores expressões de PD1 e menores de FOXP3, sugerindo fenótipo disfuncional. Outros sinais de desregulação de Treg foram observados em não sobreviventes, como produção limitada de IL-10 nos pulmões e maior produção de IL-17A no sangue e nos pulmões, que foram associados ao aumento da expressão de PD1. Essas descobertas também foram associadas a níveis pulmonares mais baixos de fatores estimulantes de Treg, como TNF e IL-2. Tregs no sangue e nos pulmões são profundamente disfuncionais em pacientes não sobreviventes de COVID-19.
Assunto
COVID-19, Respiração Artificial, Linfócitos T Reguladores
Palavras-chave
COVID-19, Mechanical Ventilation, T-Lymphocytes, Regulatory
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/imm.13603