Informações
Nível de aprovação pela UnB
Aprovado pela UnB
Nome Completo do Proponente
Wagner Fontes
Matrícula UnB
151190
Unidade acadêmica da UnB
wagnerf@unb.br
Link Cúrriculo Lattes
Título da Proposta
Avaliação da influência de imunomoduladores na resposta imune inata como possível mecanismo de redução da lesão pulmonar por COVID-19
Sumário Executivo da Proposta
A pandemia gerada pelo novo coronavírus (SARS-CoV-2) tem sido motivo de preocupação, devido à ocorrência de casos severos e à alta transmissibilidade. No Brasil, estima-se que o número de leitos em unidades de tratamento intensivo não será suficiente para atender a todos os casos que apresentem acometimento pulmonar grave.
Diante disso, a busca por tratamentos que possam reduzir a carga viral ou reduzir a severidade das lesões pulmonares observadas na maioria dos casos graves é de extrema importância e urgência. Um dos medicamentos estudados tem sido a hidroxicloroquina (HCQ) que,apesar da controvérsia em relação à ação antiviral, apresenta atividade imunomoduladora conhecida e estudada há anos e vem sendo aplicada frequentemente no tratamento de doenças autoimunes e inflamatórias.
Nesse contexto, o aprofundamento do estudo das atividades imunomodulatórias da HCQ de forma a se verificar seu possível uso na redução de casos que demandem atendimento em UTI por períodos prolongados se configura como relevante.
A HCQ atua inibindo a atividade dos lisossomos, bem como citocinas como TNF, IL-1,IL-6, INFα através da inibição dos receptores Toll-Like (TLR). Em casos severos de COVID-19 tem se observado uma desregulação do sistema imunológico, com um aumento de neutrófilos, aumentando a razão de neutrófilos / linfócitos e desencadeando lesão pulmonar grave, similar à desencadeada por LPS. Sabe-se que, em neutrófilos, a HCQ reduz a concentração de cálcio intracelular e reduz a produção de oxidantes. Enquanto a cloroquina leva à redução da produção de aramadilhas extracelulares de neutrófilos (NET), já conhecidas por estarem associadas à lesão pulmonar.
Assim, o presente trabalho pretende testar a hipótese de que A HCQ modula a atividade de neutrófilos ativados por LPS, reduzindo o burst respiratório, a migração e a atividade fagocitária, impedindo o retardo na apoptose e reduzindo a liberação de NET, utilizando ensaios in vitro, pela avaliação funcional, morfológica e molecular de neutrófilos expostos à HCQ e a estímulo por LPS, comparados a controles.
Tipo da Proposta
Palavras-chave
covid-19, lesão pulmonar, neutrófilos, hidroxicloroquina, resposta inflamatória
Número de Integrantes da Equipe
9
Nome dos Integrantes da UnB
Wagner Fontes, Anamélia Lorenzetti Bocca, José Raimundo Correa, Luis Alexandre Muehlmann, Adriano Rios Silva, Carolina Pereira Costa, Hylane Luiz Damascena, Marcos Vinícius Nobre Leitão, Edson Pereira de Oliveira
Há integrantes externos à UnB?
Não
Possui apoio de Grupo de Pesquisa Certificado pela UnB no CNPq?
Sim
Nome/Link do Grupo de Pesquisa certificado no CNPq pela UnB
Laboratório de Bioquímica e Química de Proteínas, Grupo de Pesquisas em Proteômica de Neutrófilos (grupo de pesquisas cadastrado no CNPq), Laboratório de Nanobiotecnologia, Laboratório de Microscopia e Microanálise, Aspectos microbiológicos e imunológicos da interação hospedeiro-fungo (grupo de pesquisa cadastrado no CNPQ)
Público alvo
Análise do Contexto
Desde que o novo coronavírus (SARS-CoV-2) foi associado à síndrome respiratória aguda severa em dezembro de 2019 em Wuan na China, tem sido motivo de preocupação, devido à ocorrência de casos severos e à alta transmissibilidade [1,2], a qual levou a uma pandemia (WH, 2020).
Em nota técnica publicada em conjunto pela UnB, USP e UFRJ em 25 de março de 2020, estima-se que o número de leitos em unidades de tratamento intensivo não será suficiente para atender a todos os casos que apresentem acometimento pulmonar grave [4].
Diante disso, a busca por tratamentos que possam reduzir a carga viral ou reduzir a severidade das lesões pulmonares observadas na maioria dos casos graves é de extrema importância e urgência. Um dos medicamentos estudados tem sido a hidroxicloroquina (HCQ), ainda havendo controvérsia na literatura sobre sua possível ação antiviral em pacientes com COVID-19, bem como seu mecanismo de ação [5–9]. Apesar da controvérsia em relação à ação antiviral, sua atividade imunomoduladora é conhecida e estudada há anos e vem sendo aplicada frequentemente no tratamento de doenças autoimunes e inflamatórias [10].
Nesse contexto, o aprofundamento do estudo das atividades imunomodulatórias da HCQ de forma a se verificar seu possível uso na redução de casos que demandem atendimento em UTI por períodos prolongados se configura como relevante.
Breve Fundamentação Teórica
A hidroxicloroquina (HCQ) é um imunomodulador usado para tratamento de doenças como a malária, artrite reumatoide e lúpus eritematoso sistêmico. Ela atua como antitrombótico e possui efeitos anti-inflamatórios, inibindo a atividade dos lisossomos e a autofagia. Além disso, ela pode atuar inibindo citocinas como TNF, IL-1,IL-6, INFα através da inibição dos receptores Toll-Like (TLR) [11].
Em casos severos de COVID-19 tem se observado uma desregulação do sistema imunológico, com um aumento de neutrófilos, aumentando a razão de neutrófilos / linfócitos [6,12] e desencadeando lesão pulmonar grave, similar à desencadeada por LPS[13]. Sabe-se que, em neutrófilos, a hidroxicloroquina reduz a concentração de cálcio intracelular dependente de proteína cinase C (PKC) alfa e beta II e reduz a produção de oxidantes [14]. Enquanto a cloroquina, da qual deriva hidroxicloroquina, leva à redução da produção de aramadilhas extracelulares de neutrófilos (NETs) [15], já conhecidas por estarem associadas à lesão pulmonar [16].
Objetivos e Metas
Diante da situação exposta, é pertinente a formulação das seguintes perguntas:
1. A HCQ modula a viabilidade celular e as atividades fagocítica, migratória, de liberação de citocinas e de produção de NET por neutrófilos?
2. A HCQ interfere na resposta de neutrófilos à ativação por LPS?
3. Por quais mecanismos a HCQ modula PKC e o estresse oxidativo em neutrófilos?
4. Por quais mecanismos a HCQ modula as atividades fagocítica, migratória, de liberação de citocinas e de produção de NET por neutrófilos, tanto quiescentes quanto em resposta a LPS?
A análise dessas questões leva à formulação de uma hipótese palusível:
A HCQ modula a atividade de neutrófilos ativados por LPS, reduzindo o burst respiratório, a migração e a atividade fagocitária, impedindo o retardo na apoptose e reduzindo a liberação de NET.
Assim, o presente trabalho pretende testar essa hipótese utilizando ensaios in vitro, pela avaliação funcional, morfológica e molecular de neutrófilos expostos à HCQ e a estímulo por LPS, comparados a controles.
As análises funcionais, morfológicas e moleculares realizadas neste projeto poderão indicar potenciais alvos terapêuticos que complementem a ação da HCQ, bem como indicar mecanismos que possam ser considerados alvos para estudos moleculares mais abrangentes. Como o LPS induz resposta pulmonar similar à COVID-19, os presentes resultados guiarão estudos clínicos subsequentes de aplicação à pandemia atual.
Sendo assim, o objetivo geral da presente proposta é:
Analisar a resposta funcional, morfológica e molecular de neutrófilos à HCQ bem como o efeito da HCQ na modulação da resposta de neutrófilos à ativação por LPS.
Sendo dividido em metas parciais da seguinte forma:
Determinar o efeito da HCQ sobre o perfil funcional (viabilidade celular, atividades fagocítica, migratória), molecular (burst respiratório, perfil de citocinas e produção de NET) e morfológico (superfície e perfil de organelas) por neutrófilos quiescentes. (3º mês)
Determinar o efeito da HCQ sobre a resposta de neutrófilos à ativação por LPS (capaz de desencadear lesão pulmonar similar à da COVID-19), avaliando também o perfil funcional, molecular e morfológico descrito acima. (4º mês)
Metodologia
Os ensaios in vitro serão em neutrófilos de 8 doadores hígidos, preparados em 4condições (quescentes, expostos a HCQ, ativados com LPS e ativados com LPS +HCQ). A viabilidade será avaliada por azul-de-tripan e o perfil de morte celular e a produção de NET por microscopia de fluorescência. A atividade fagocítica será avaliada por videomicroscopia (cinética de fagocitose, quantificação de neutrófilos fagocitando e de leveduras fagocitadas). A cinética de migração será avaliada por enaio em tempo real (xCELLigence DP). A morfologia será avaliada por MEV e MET. O perfil de citocinas e o burst respiratório serão avaliados por citometria de fluxo.
Resultados Esperados
Espera-se obter como resultados dos testes in vitro o esclarecimento acerca dos efeitos da HCQ tanto em neutrófilos quiescentes quanto em neutrófilos ativados por LPS. Tais resultados evidenciarão quais mecanismos de ação são ocasionados indistintamente pela HCQ (ocorrem independentemente de ativação prévia) e quais mecanismos de ativação dos neutrófilos são modulados pela HCQ.
Como a ativação por LPS mimetiza a condição de lesão pulmonar encontrada em casos de COVID-19, tais resultados dariam suporte à hipótese de que a HCQ é capaz de mitigar a lesão pulmonar causada por COVID-19. Os resultados esperados para o estudo aqui proposto nortearão ensaios clínicos e ensaios moleculares mais abrangentes, que permitirão um detalhamento das vias de sinalização envolvidas no processo, bem como dos parâmetros ventilatórios potencialmente beneficiados.
Área de Conhecimento
Subárea de Conhecimento
Há previsão de Orçamento proveniente na unidade acadêmica?
Sim
Valor da previsão de financiamento da unidade
R$ 48000,00 – verba do CEL normalmente destinada à manutenção dos laboratórios, não costuma ser destinada a projetos de pesquisa.
Cronograma da Execução
Descrição Início Conclusão
1 Aprovação pelo comitê de ética e aquisição de materiais Início=1º mês Conclusão=1º mês
2 Avaliação do perfil funcional, molecular e morfológico de neutrófilos quiescentes expostos à HCQ Início=2º mês Conclusão=3º mês
3 Avaliação efeito da HCQ sobre a resposta de neutrófilos à ativação por LPS (perfil funcional molecular e morfológico) Início=2º mês Conclusão=4º mês
Tempo total de execução previsto
4