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L'influenza dell'infezione stagionale priore di coronavirus su severità di malattia in COVID-19

Il coronavirus di sindrome respiratorio acuto severo (SARS-CoV-2) è un virus novello che causa la malattia di coronavirus (COVID-19). L'individuazione tempestiva dell'immunoglobulina G (IgG) contro le proteine della punta SARS-CoV-2 in pazienti COVID-19 è stata riferita, che non è osservata tipicamente in altre infezioni. È stato suggerito che la risposta iniziale potesse essere il risultato dell'esposizione priore ai coronaviruses umani stagionali (hCoV), che sono conosciuti per essere prevalenti nella popolazione. dovuto queste esposizioni priori, questa risposta di richiamo può contribuire alla risposta immunitaria migliorata osservata in pazienti COVID-19.

Un nuovo studio inviato al " server " del bioRxiv* ha tentato di esplorare le risposte di IgG della anti-punta, l'attivazione del ricevitore di Fc-gamma (FcγR), l'ottimizzazione di IgG delle regioni immunodominant e le risposte di richiamo dovuto le infezioni stagionali del hCoV in pazienti non ospedalizzati COVID-19.

le persone convalescenti Non ospedalizzate COVID-19 hanno esibito una vasta gamma di sintomi

La cronologia dei sintomi video dalle persone convalescenti SARS-CoV-2 e dalla severità dei loro sintomi è stata studiata in 48 pazienti da New York che ha avuto infezione SARS-CoV-2 durante la prima onda della pandemia e non è stata ospedalizzata.

Gli studi sono stati intrapresi sugli oggetti che hanno verificato il positivo a SARS-CoV-2 e che stavano recuperando dall'infezione. Gli oggetti che hanno verificato la quantità negativa a SARS-CoV-2 sono stati trattati come i comandi negativi. I campioni di sangue per l'analisi sono stati raccolti dagli oggetti convalescenti ai 43 giorni dopo che l'inizio di sintomo per assicurare i livelli sufficienti di anti-SARS-CoV-2 IgG era presente per l'analisi.

La severità e la durata dei sintomi sono state valutate nei donatori convalescenti ed il punteggio medio della severità è stato calcolato per ogni sintomo e un punteggio composito della severità egualmente è stato determinato per ogni oggetto di studio.

È stato trovato che i donatori convalescenti hanno esibito un intervallo di delicato ai sintomi severi, con i sintomi più comuni che sono tosse, emicrania, dolore di muscolo e fatica. La fatica, il dolore di muscolo e la diarrea hanno ottenuto gli più alti punteggi medii della severità di sintomo. La nausea e vomitare sono stati identificati come i sintomi il più minimo frequentemente d'avvenimento.

Riguardo ad un punteggio composito della severità, i donatori convalescenti sono stati classificati come avendo sintomi delicati (DELICATI) se il loro punteggio fosse inferiore a 45 e come avendo sintomi severi (SEVERI) se segnassero più di 45.

I sintomi comuni sperimentati dagli oggetti convalescenti con i punteggi compositi severi comprendono le alte febbri più di 101°C che ha esteso per più di una settimana, di un dolore di muscolo, di una respirazione della difficoltà e di un'emicrania.

Inoltre, la difficoltà nella respirazione e la diarrea sono state sperimentate da più oggetti nel gruppo SEVERO una volta confrontate al gruppo DELICATO. Con altri sintomi, i gruppi hanno differito dalla severità dell'avvenimento.

I livelli aumentati di anticorpi di IgG della anti-punta sono associati con la severità di malattia in persone convalescenti non ospedalizzate COVID-19

Lo studio ha tentato di stimare i livelli di IgG in donatori convalescenti contro la proteina della punta SARS-CoV-2 per valutare i livelli di risposta immunitaria umorale in questi oggetti che sono stati associati con l'infezione delicata e severa COVID-19.

È stato osservato che i livelli di IgG della anti-punta sono stati aumentati significativamente di donatori convalescenti una volta confrontati ai comandi negativi. I livelli di livelli di IgG della anti-punta egualmente hanno correlato con i punteggi compositi della severità con gli alti livelli della anti-punta IgG che corrispondono agli alti punteggi della severità e vice versa.

le risposte di neutralizzazione dell'effettore egualmente sono associate con IgG, che è facilitato dal riconoscimento dell'antigene sulla superficie delle cellule ospiti. Ciò è stata studiata usando alle le analisi basate a cella che valutano IgG che lega alla punta SARS-CoV-2, che egualmente ha mostrato una correlazione positiva fra i livelli di anti-punta IgG e la severità di malattia.  

L
L'analisi a più variabili identifica che COVID19 delicato e più severo è differenziato dai profili immuni umorali distinti. (A) Il diagramma della matrice dello spargimento riassume la correlazione dello Spearman (superiore) e lo spargimento traccia (più basso) fra tutte le variabili analizzate facendo uso di intero gruppo (n=28). I valori della r dello Spearman sono indicati che l'interno i quadrati colorati ed il disgaggio di colore blu--rosso indica una correlazione positiva negative-to1584. I piccoli istogrammi (diagonali) rappresentano la distribuzione dei dati per ogni variabile (B) Biplot mostra l'analisi delle componenti principali (PCA) che descrive delicato-segnato (n=13) e più (n=15) pazienti severo-segnati COVID-19, secondo i loro punteggi della severità (C) il contributo di ciascuno variabile ad APC per le dimensioni 1 e 2 è rappresentato dalle barre e la sua soglia è indicata mentre una linea punteggiata di rosso. (D, E) tracciati polari mostra i profili differenti della risposta umorale per i gruppi delicati e più severi. Ogni barra nel tracciato rappresenta la media dei z-punteggi per ciascuno variabile.

I livelli aumentati di attivazione di FcγR indotti dagli anticorpi di IgG della anti-punta sono associati con la severità di malattia in persone convalescenti non ospedalizzate COVID-19

Gli studi più iniziali hanno indicato che i livelli sia di anti-punta IgG che di citochine pro-infiammatorie sono aumentati di infezioni severe SARS-CoV-2 che richiedono l'ospedalizzazione. Questo effetto può essere dovuto IgG che aggrava l'infezione SARS-CoV-2 con FcγR ha associato il potenziamento dipendente dall'anticorpo  (ADE).

ADE è il fenomeno dove i virus legano agli anticorpi che eseguono suboptimale e guadagnano l'entrata nelle cellule ospiti attraverso FcγR e successivamente la replica, con conseguente peggioramento dell'infezione.

Lo studio presente ha valutato i livelli di IgG ha stimolato la FcγR-segnalazione negli oggetti convalescenti di studio. Specificamente, i livelli di ricevitori di FcγR3a e di FcγR2a sono stati esaminati in questo studio poichè questi ricevitori sono conosciuti per mediare la cellulare-citotossicità Ab-dipendente (ADCC), la fagocitosi cellulare Ab-dipendente (ADCP) e per attivare le citochine pro-infiammatorie.  

I punteggi di una correlazione positiva significativa fra i livelli di FcγR2a e di attivazione e della severità di FcγR3a sono stati osservati. L'intensità di questo effetto era più negli oggetti convalescenti classificati come SEVERI. IgG dagli oggetti SEVERI ha aumentato significativamente i livelli sia di attivazione di FcγR3a che di FcγR2a. Tuttavia, IgG dagli oggetti DELICATI ha aumentato l'attivazione di FcγR2a da solo.

I livelli di anti-punta IgG e di attivazione di FcγR3a e di FcγR2a egualmente hanno mostrato una correlazione positiva significativa. In donatori convalescenti, una forte correlazione positiva esiste fra la segnalazione di FcγR3a e di FcγR2a, la severità COVID-19 ed i livelli di anti-punta IgG.

Risposte stagionali di richiamo del hCoV in persone convalescenti non ospedalizzate COVID-19

A differenza delle istanze tipiche dove IgG ha suscitato la risposta contro gli antigeni richiede parecchi giorni ai livelli manifesti e aumentati di IgG è stata individuata in meno di 4 giorni dell'infezione SARS-CoV-2.

L'alfa umana stagionale ed i beta coronaviruses sono prevalenti nella popolazione. È comune per 4-27% della gente al positivo della prova per tutto il hCoV a qualunque istanza data. C'è alta similarità di sequenza fra la proteina della punta dei coronaviruses comunemente d'avvenimento e SARS-CoV-2.

Gli scienziati dello studio hanno supposto che le risposte immunitarie umorali che sono state suscitate contro i coronaviruses comuni potessero migliorare la risposta di IgG verso la proteina della punta SARS-CoV-2 in pazienti infettati.

Hanno studiato questa risposta di richiamo più a fondo valutando se IgG dai donatori convalescenti esibisce la reattività crociata e lega per chiodare le proteine da hCoV comune e da SARS-CoV-1.

È stato trovato che la anti-punta IgG dai donatori convalescenti SARS-CoV-2 ha riconosciuto significativamente la proteina della punta dal beta coronavirus e SARS-CoV-1 ma non quei dall'alfa coronavirus. Le proteine della punta dai donatori convalescenti SEVERI hanno esibito i livelli elevati di reattività crociata che quelli dai donatori DELICATI.

Le regioni di Immunodominant sono regioni nei fattori determinanti antigenici che sono riconosciuti facilmente dal sistema immunitario e significativamente contribuiscono alla specificità dell'anticorpo prodotto.

Gli studi recenti hanno identificato le regioni immunodominant nella proteina della punta che egualmente dividono le similarità di sequenza con i coronaviruses comuni come il beta coronavirus OC43. Il riconoscimento di IgG di queste regioni immunodominant può essere dovuto le risposte di richiamo dalle infezioni più iniziali con i coronaviruses comuni.

Lo studio ha studiato la anti-punta IgG che mira contro i peptidi che contengono le regioni immunodominant che sia sono conservate che non conservate fra SARS-CoV-2 ed il beta coronavirus OC4.

Una correlazione positiva significativa esiste fra l'associazione di IgG della anti-punta e la severità di malattia nel caso della regione della proteina di fusione di fenditura di S2 (S2'FP), che altamente è conservata fra SARS-CoV-2 ed il beta coronavirus OC4 e la regione del dominio 1 del c-terminale (CTD1), che è una regione non conservata.

D'altra parte, una correlazione negativa esiste fra l'associazione di IgG della anti-punta e la severità di malattia nel caso del dominio dell'ricevitore-associazione (RBD), del dominio altamente conservato di ripetizione 2 del heptad (HR2) e di una regione controcorrente da HR2 chiamato 5' fianco HR2 (5' fHR2). C'era d'importanza più anti-punta IgG che lega a HR2 e a RBD nel caso dei donatori convalescenti DELICATI una volta confrontato ai donatori SEVERI.

Associazione fra i livelli di IgG della formica-punta, la beta reattività crociata di coronavirus, ottimizzazione immunodominant di regione di IgG, segnalazione di FcγR e severità non ospedalizzata COVID-19

Un'analisi di più variabili è stata eseguita per capire l'associazione di tutti i parametri studiati, compreso i livelli di IgG della formica-punta, la beta reattività crociata di coronavirus e la segnalazione di FcγR.

Quando tutti i donatori convalescenti sono stati confrontati, i donatori convalescenti SEVERI hanno mostrato i livelli elevati di IgG della punta anti-SAR CoV-2, la reattività crociata ai beta coronaviruses, la anti-punta pro-infiammatoria IgG di attivazione di FcγR che mira alla regione di S2'FP ed alle regioni CTD1. Gli più alti punteggi della severità hanno correlato inversamente con IgG che mira alle regioni RBD e HR2. La beta reattività crociata di coronavirus altamente è correlata con i livelli di IgG che mirano alle regioni immunodominant. L'attivazione di FcγR3a e di FcγR2a egualmente è stata correlata positivamente con beta reattività crociata di coronavirus. Una volta confrontata a FcγR3a, l'attivazione di FcγR2a altamente è stata correlata con i livelli di IgG che mirano alle regioni di S2'FP e di CTD1.

L'esposizione priore a hCoV influenza le regioni specifiche nella proteina della punta SARS-CoV-2 che sono mirate a da IgG. I livelli di risposta di IgG e la severità di malattia altamente dipendono dalle regioni specifiche che sono mirate a.

Implicazioni dello studio presente

  • L'esposizione precedente al beta coronavirus stagionale dei coronaviruses particolarmente ed alla risposta immunologica all'esposizione determina e predice la severità delle infezioni COVID-19.
  • Un profilo dominante dell'anticorpo di anti-HR2 IgG è associato con una risposta protettiva di richiamo, mentre un profilo dominante anti- dell'anticorpo di S2'FP IgG è associato con una risposta di richiamo che può piombo alla malattia severa. Il profilo dominante Anti--RBD di IgG è egualmente protettivo ed è una risposta novella.
  • La valutazione dei profili dell'anticorpo dei pazienti contribuirà negli interventi iniziali a diminuire la severità di malattia ed ad impedire la sindrome di emergenza respiratoria acuta (ARDS).
  • I profili dell'anticorpo indotti dai vaccini dovrebbero anche essere valutati. I vaccini correnti del mRNA inducono principalmente gli anticorpi anti-RBD-specifici dopo la seconda dose assicurando un effetto protettivo. I profili dell'anticorpo indotti dai vari vaccini contribuiranno a determinare la loro efficacia contro SARS-CoV-2.
  • Può essere necessario da valutare il rapporto di IgG che mira a RBD e ad altre regioni immunodominant per determinare la durata della protezione immune ed il numero delle infezioni dell'innovazione. Le persone con le risposte difficili ai vaccini possono essere vaccini raccomandati che possono mirare alle regioni RBD o HR2 per migliorare la loro protezione contro SARS-CoV-2. La regione HR2 può risultare essere un efficace obiettivo per il trattamento e lo sviluppo del vaccino del hCoV.

avviso *Important

il bioRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

Journal reference:
Dr. Maheswari Rajasekaran

Written by

Dr. Maheswari Rajasekaran

Maheswari started her science career with an undergraduate degree in Pharmacy and later went on to complete a master’s degree in Biotechnology in India. She then pursued a Ph.D. at the University of Arkansas for Medical Sciences in the USA.

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