Avaliação da expressão tecidual de moléculas envolvidas na via endossomal da infecção pelo SARS-CoV-2 em placentas

Abstract

Resumo: Introdução: A COVID-19, doença causada pelo SARS-CoV-2, foi responsável pela morte de milhões de pessoas na mais recente pandemia. Entre as populações de risco, encontram-se as gestantes, que têm risco aumentado de desenvolver a forma grave da doença. Entender os mecanismos envolvidos na propagação do vírus na interface materno-fetal pode ajudar no desenvolvimento de tratamentos para minimizar os riscos da infecção tanto para a mãe como para o feto durante a gestação. A via de entrada mais comum do vírus na célula ocorre com a ligação da proteína S do SARS-CoV-2 à enzima conversora de angiotensina 2 (ACE2), seguida pela clivagem da porção S2 pela serino protease transmembrana tipo 2 (TMPRSS2). Duas moléculas envolvidas com a entrada viral pela via endossomal, ou via alternativa, durante a infecção pelo SARS-CoV-2 são a clatrina, utilizada para a formação de endossomas e internalização do SARS-CoV-2, e a catepsina L, necessária para a clivagem endossomal da porção S2 do receptor viral. Objetivos: Analisar a expressão da clatrina e da catepsina L, em amostras teciduais placentárias, separando-as em porção da decídua (células predominantemente maternas) e vilosidade (células fetais), de gestantes com COVID-19 comparando-as com um grupo NÃO COVID-19. Também analisar separadamente se alguma característica materna, gestacional ou do concepto tem interferência na expressão tecidual destes marcadores. E por fim relacionar a expressão tecidual de acordo com a presença do RNA viral no tecido estudado. Método: Os grupos para comparação foram compostos por amostras de placentas parafinadas provenientes de gestantes com diagnóstico de COVID-19 (grupo COVID-19, n=71) e de gestantes que deram à luz em anos anteriores à pandemia do SARS-CoV-2 (grupo NÃO COVID-19, n=11). Estes grupos foram pareados de acordo com a idade gestacional, idade materna e comorbidades para que houvesse menor interferência destes fatores. A técnica de imuno-histoquímica foi empregada para quantificar a expressão das proteínas clatrina e catepsina L na decídua e nas vilosidades. Dados clínicos foram coletados dos prontuários hospitalares das pacientes do estudo. Resultados: Quando comparadas ao grupo NÃO COVID-19, a expressão tecidual de clatrina nas placentas do grupo COVID-19 foi significativamente inferior (p=0,05) na decídua. Além disso, nas vilosidades placentárias, a expressão tecidual da catepsina L foi significativamente maior (p<0,01) no grupo COVID-19. Este mesmo comportamento de expressão tecidual também foi observado quando as amostras foram divididas de acordo com a presença do RNA viral nos tecidos estudados. Conclusão: A maior expressão da molécula da catepsina L, e o consumo da clatrina, apontam para a utilização da via endossomal de entrada viral na interface materno-fetal

Abstract: Introduction: COVID-19, the disease caused by SARS-CoV-2, was responsible for the deaths of millions of people in the most recent pandemic. Pregnant women are among the population at risk, as it has greater risk of developing severe forms of the disease. Understanding the mechanisms involved in the spreading of the virus at the maternal-fetal interface may help the development of treatments to minimize the risks of infection for both mother and baby during pregnancy. The major SARS-CoV-2 entry route takes place with the S protein biding to angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), followed by the transmembrane serine protease 2 (TMPRSS2) cleavege of the S2 portion of this protein. Two molecules are involved in viral entry through the endosomal pathway, the alternative route, during SARS-CoV-2 infection: clathrin, used for the formation of endosomes and internalization of the SARS-CoV-2, and cathepsin L, required for the endosomal cleavage of the S2 of the viral receptor. Objectives: Analyze the expression of clathrin and cathepsin L, in placental samples, separating them into a portion of the decidua (predominantly maternal cells) and villi (fetal cells), from pregnant women with COVID-19 through comparison with a NON-COVID-19 group. Furthermore, analyze whether any maternal, gestational or fetal characteristics interfere with the tissue expression of these markers. Finally, tissue expression was correlated with the presence of viral RNA in the tissue observed. Method: Samples of paraffin placentas from pregnant women diagnosed with COVID-19 (COVID-19 group, n=71) and from pregnant women who gave birth in years prior to the SARS-CoV-2 pandemic (group NOT COVID-19, n=11) comprised the two groups of comparison. These groups were paired according to gestational age, maternal age and comorbidities, in order to reduce bias. Immunohistochemical technique was used to quantify tissue immunostaining of clathrin and cathepsin L proteins in the decidua and villi portions. Medical records of the study patients were used to obtain clinical data. Results: Compared to the NON-COVID-19 group, tissue expression of clathrin in placentas from the COVID-19 group was significantly lower (p=0.05) in the decidua. Moreover, in placental villi, tissue expression of cathepsin L was significantly higher (p<0.01) in the COVID-19 group. This same tissue expression behavior was also observed when the samples were divided according to the presence of viral RNA in the tissues studied. Conclusion: The increased expression of the cathepsin L molecule and the consumption of clathrin indicates the use of the endosomal pathway as viral entry at the maternal-fetal interface