Análise metabolômica identifica aumento do risco de mau prognóstico de covid-19

Teresa Santos (colaborou Dra. Ilana Polistchuck)

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25 de fevereiro de 2022

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A genômica vem sendo uma ferramenta importante na luta contra a covid-19, principalmente na identificação de novas variantes, mas outras ciências “ômicas” também estão em ascensão nesse campo. Uma pesquisa publicada no final de 2021 no periódico PLoS One [1] mostra que a análise metabolômica pode se tornar uma estratégia importante para a estratificação do risco de pacientes infectados pelo SARS-CoV-2.

Os Drs. Paulo D’Amora e Ismael Dale Cotrim Guerreiro da Silva, médicos e pesquisadores do Laboratório de Ginecologia Molecular e Metabolômica do Departamento de Ginecologia da Escola Paulista de Medicina da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e colaboradores do Hospital Cassems de Campo Grande, Mato Grosso do Sul, e da University of California, Irvine (UCI), Estados Unidos, conduziram um estudo clínico que identificou uma correlação entre alterações em diferentes aspectos do metabolismo, especialmente relacionadas ao sistema imune, e o risco de gravidade e mortalidade em pacientes com covid-19. O Dr. Paulo falou ao Medscape sobre o estudo.

 

A pesquisa incluiu 82 pacientes sintomáticos que foram atendidos no Hospital Cassems de Campo Grande, uma instituição de saúde privada, entre novembro de 2020 e janeiro de 2021, e que tiveram a infecção por SARS-CoV-2 confirmada por exame molecular.

O período de inclusão dos participantes foi marcado por um aumento expressivo no número de casos e óbitos relacionados à doença, sendo denominado de segunda onda da covid-19.

Dos pacientes recrutados, 20 tiveram covid-19 leve, 32 apresentaram doença moderada e 30 desenvolveram quadro grave. Os dados foram comparados com os de 31 controles saudáveis que testaram negativo para SARS-CoV-2.

Os autores coletaram amostras de sangue tanto dos pacientes como dos controles, e fizeram a análise do plasma por meio de espectrometria de massa quantitativa. A técnica permitiu detectar e obter quantificações absolutas de diferentes classes de metabólitos presentes na corrente sanguínea.

O Dr. Paulo explicou que os achados metabólicos e os dados laboratoriais e clínicos (incluindo desfechos e evolução terapêutica) foram combinados e analisados em uma plataforma de metabolômica que usa inteligência artificial para identificar padrões metabólicos correlacionados à doença.

Os resultados revelaram que os pacientes com covid-19 apresentavam alterações nas concentrações de glutamato e de valeril-carnitina, assim como nas razões de quinurenina/triptofano (Kyn/Trp) e citrulina/ornitina (Cit/Orn). Os autores acharam ainda que uma fórmula que agrupa esses dois últimos elementos (Kyn/Trp)/(Cit/Orn) foi capaz de predizer gravidade da doença.

Os dados sugerem que as concentrações de Kyn/Trp, glutamato, Cit/Orn e valeril-carnitina (C5) podem ser consideradas para identificar indivíduos com aumento do risco de morbidade e mortalidade por covid-19.

Segundo o Dr. Paulo, a via do triptofano é muito importante para a imunidade. As razões Kyn/Trp e Cit/Orn têm relação com a função hepática, e também são muito relevantes para o sistema imune. Já o glutamato está associado ao metabolismo energético. De acordo com o pesquisador, as alterações observadas corroboram achados de outros cientistas, principalmente no que tange as vias da quinurenina e do triptofano, que vêm sendo reportadas na literatura com maior frequência. [2,3] “Os achados mostram que há uma assinatura metabólica de risco de gravidade da covid-19”, afirmou, acrescentando que o algoritmo desenvolvido pela equipe foi capaz de determinar a chance de evolução para doença mais grave ou morte.

Para o especialista, os resultados sugerem que alguns pacientes possuíam alterações metabólicas na circulação que, uma vez infectados pelo SARS-CoV-2, passaram a predispor o organismo do hospedeiro a evoluir de forma desfavorável. “Acreditamos que essas alterações estejam presentes em algumas pessoas, mas muitas vezes não são previamente identificadas, pois não causam sintomas, não desencadeiam doenças e tampouco são perceptíveis em exames de rotina. No entanto, vimos que essas proporções alteradas de aminoácidos, aminas biogênicas e lipídios aumentam o risco de alterações imunitárias que predispõem ao desenvolvimento de um quadro mais severo da covid-19 em caso de infecção pelo SARS-CoV-2”, destacou.

Na presença dessas alterações bioquímicas sutis e frente à infecção pelo SARS-CoV-2, explicou, em vez de o sistema imunológico eliminar o vírus, ele se altera de tal forma exacerbada que acaba gerando situações como a tempestade de mediadores inflamatórios, de citocinas no pulmão, o que desencadeia, por sua vez, insuficiência respiratória e todo o distúrbio inflamatório sistêmico observado nos casos graves da doença.

Assinatura metabólica da covid-19 é similar à do VIH

Os autores observaram ainda que a assinatura metabólica da covid-19 identificada pelo Dr. Paulo e sua equipe é semelhante à verificada na infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (VIH). [4] Em um estudo anterior, que utilizou uma tecnologia similar, o Dr. Ismael e seus colegas investigaram perfis metabólicos em pessoas vivendo com VIH e os dados foram usados para comparação.

Na pesquisa feita com pessoas com VIH, os autores conseguiram identificar os pacientes que respondiam muito bem à terapia antirretroviral, que não desenvolviam síndrome da imunodeficiência adquirida (sida) e que conseguiam alcançar a remissão da doença logo após iniciar o tratamento, os chamados pacientes elite. Por outro lado, havia pessoas que contraíam a infecção e ficavam muito doentes. Esse último grupo tinha alterações metabólicas que predispunham a mau prognóstico.

A comparação dos dados revelou, segundo o médico, que “os pacientes com VIH classificados como elite apresentavam uma assinatura metabólica parecida com a assinatura de pacientes com quadro leve da covid-19. Por outro lado, os pacientes com VIH que tinham respostas alteradas, que não responderam bem à terapia antirretroviral e que desenvolveram sida tinham uma assinatura semelhante à dos pacientes com mau prognóstico na covid-19, particularmente à daqueles que acabaram morrendo”.

Futuro ou realidade?

Segundo o Dr. Paulo, cientistas em todo o mundo estão trabalhando para permitir que a metabolômica seja incorporada à rotina da medicina diagnóstica. “Acredito que isso não vá demorar muito, pois algumas pesquisas já estão sendo transformadas em produtos que, em breve, serão submetidos à aprovação das agências reguladoras em medicina diagnóstica”, afirmou, lembrando que há avanços principalmente na oncologia, no rastreamento de alterações metabólicas e na síndrome metabólica.

Com relação à covid-19, também há trabalhos em andamento que buscam desenvolver produtos e kits diagnósticos passíveis de analisar diferentes tipos de amostras biológicas. “A implementação da plataforma é relativamente cara, porém, uma vez que tivermos os equipamentos disponíveis, o exame em si não é caro. O custo é semelhante ao de medições laboratoriais de rotina”, afirmou o especialista.

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