Virologia: El laboratori de Melody Y. Zeng, de la Weill Cornell Medicine, investiga mecanismes immunològics fonamentats en el microbioma per millorar la salut materna i neonatal. La transmissió vertical del microbioma, de mare a fill, és paral·lela a la transmissió de mecanismes immunològics. Dins del microbioma, hem de comptar també el viroma, tant pel que fa als virus que infecten cèl·lules humanes com els que infecten les cèl·lules dels microorganismes que conviuen amb nosaltres. El laboratori de Zeng ha investigat si els nou-nats fills de mares diagnosticades de covid-19 durant la gestació presenten el virus causant, el SARS-CoV-2 en el seu tracte intestinal. En un article a Pediatric Research presenten els resultats d’un estudi de cohort en el que s’investiga la femta de 14 infants nascuts a Weill Cornell Medicine les mares dels quals havien estat diagnosticades de covi-19 durant l'embaràs. Val a dir que de les 14 mares, 11 havien superat la covid-19 més de 10 setmanes abans del part. En la femta dels nadons s’avaluava la presència d’ARN del SARS-CoV-2, de la proteïna S del virus i la inducció de IL-6 i IFN-γ en macròfags. Les PCRs nasals dels 14 nadons resultaren totes negatives. En canvi les femtes del primer dia de vida resultaren positives per a l’ARN viral i la proteïna S en 11 dels 14 casos. En les femtes del sisè dia de vida, la presència del virus augmentava. En els 14 casos, els homogenats de femta tenien la capacitat d’induir en macròfags la síntesi de IL-6 i IFN-γ. La majoria dels nadons eren clínicament sans, però un d’ells va morir-se com a conseqüència d’una malaltia hepàtica autoimmune gestacional i un altre va patir una enterocolitis necrotitzant. Aquestes dades indiquen que la transmissió in utero de SARS-CoV-2 és possible i que hi ha possiblement reservoris intestinals virals persistents en el nou-nats.
Evolució de la càrrega viral de SARS-CoV-2 en la femta estimada per qRT-PCR al llarg dels primers dies de vida de 4 infants inclosos en aquest estudi (a dalt) i quantitats de proteïna S viral detectades en els primers dies de vida de 5 infants inclosos en aquest estudi (a sota).
La transmissió in utero de SARS-CoV-2
Aquest estudi fou concebut i supervisat per Melody Y. Zeng, del Drukier Institute for Children’s Health i del Department of Pediatrics de la New York-Presbiterian-Weill Cornell Medicine, de NYC. Jenny C. Jin (Weill Cornell) recollí els espècimens de femta, realitzà experiments, analitzà dades i redactà l’esborrany juntament amb Zeng. Jeffrey M. Perlman (Weill Cornell) ajudà en la recollida de mostres de femta i assessorà en l’estudi. Aparna Ananthanarayanan (llavors de la Weill Cornell i ara de la Icahn School of Medicine at Mount Sinai) i Julia A. Brown (Weill Cornell) realitzaren experiments i analitzaren dades. Stephanie L. Rager (Weill Cornell) recollí mostres de femta i analitzà dades. Yaron Bram (Weill Cornell), Katherine Z. Sanidad (Weill Cornell) i Mohammed Amir (Weill Cornell). Rebecca N. Baergen (Weill Cornell), Heidi Stuhlmann (Weill Cornell) i Robert E. Schwartz (Weill Cornell) ajudaren en l’anàlisi de teixits placentaris. Tots els autors participaren en l’edició i revisió de l’article, que fou tramès a Pediatrics Research el 5 de novembre del 2021. Després d’un procés de revisió conclòs el 4 de maig, l’article fou acceptat el 8 de maig, i publicat el 19 d’agost. La recerca fou finançada pel NIH i per fons del Gale and Ira Drukier Institute i la Cornell University.
Hom considera les dones gestants com a persones de risc davant de la infecció per SARS-CoV-2. La covid-19 s’associa amb complicacions de l’embaràs, morbiditat i mortalitat maternes i complicacions en el nounat. De tota manera, la immensa majoria de nounats que naixen de mares infectades són asimptomàtics i els que sí tenen símptomes tenen un curs de la covid-19 relativament benigne.
Val a dir que la pràctica clínica habitual consisteix en realitzar al nounat un test nasal de presència d’ARN o d’antígens del SARS-CoV-2. Únicament quan aquesta prova és positiva es fan proves addicionals, si es troba convenient, com ara cultius de sang, tests d’anticossos, test en orina o test en fluid cerebrospinal.
Durant els primers 16 mesos de la pandèmia de covid-19, a la Weill Cornell Medicine han fet proves de covid-19 a més de 250 nounats, i totes elles han estat negatives.
Els tests nasals positius de SARS-CoV-2 en nounats fills de mares amb covid-19 s’assumeixen en general com el resultat d’una transmissió horitzontal durant el part. En els infants infectats menors d’1 any la taxa d’hospitalització en el 2021 era del 62% i el 5% requerien l’ingrés a cures intensives.
En la patologia pediàtrica de la covid-19 semblen jugar un paper important les citocines inflamatòries. És el cas de la interleucina-6 (IL-6), produïda per cèl·lules del sistema immune innat com els macròfags com a resposta a infeccions agudes. La interleucina-1-beta (IL-1β) participa en la resposta immune en la mucosa gastrointestinal, però en excés pot conduir a inflamacions patològiques. L’interferó gamma (IFN-γ) és un potent activador de macròfags, tant en contextos de sistema immune innat com de sistema immune adaptatiu.
En el juliol del 2020, la Weill Cornell Medicine establí un biorepositori d’espècimens de femta d’infants prematurs i no-prematurs per investigar el microbioma intestinal dels infants exposats a SARS-CoV-2. Homogenats d’aquestes mostres de femta tenien la capacitat d’estimular in vitro macròfags de ratolins i de fer-los produir IL-6 i IFN-γ. Aquesta observació fou la que propicià fer un estudi sobre la presència de ARN viral i de proteïna S en les femtes de nadons nascuts de mares que havien passat la covid-19 durant la gestació.
Un estudi de cohort
Aquest estudi de cohort inclou una població de 14 nadons nascuts entre el juliol del 2020 i el maig del 2021. L’edat gestacional en el naixement anava de 25 a 41 setmanes. En tots els casos les mares havien tingut covid-19 durant la gestació, i els 14 nadons, després de nàixer a la New York Presbyterian-Weill Cornell Medicine, ingressaren a la unitat neonatal de cures intensives o al nenàrium
S’excloïen de l’estudi les mares que possiblement havien contret la covid-19 abans de la concepció.
En el marc de la investigació del microbioma intestinal natal, totes les mares de nadons ingressats eren informades de la recerca. La inclusió en l’estudi ulterior requeria un consentiment informat. L’estudi havia estat revisat i aprovat pel comitè ètic. El consentiment informat el prestava un dels progenitors.
Com a grup control, s’utilitzen les mostres de 30 nounats de mares que no havien estat diagnosticades de covid-19 durant la gestació. Aquestes mostres foren seleccionades per tal que tinguessin una edat gestacional semblant a la de la cohort dels 14.
De les 14 mares de la cohort d’estudi, 7 foren diagnosticades per un hisop nasal durant la infecció, i de 10 hom disposava d’una serologia positiva.
Hom procurava recollir mostres de femta des del primer dia de vida, i després se’n feia una recollida setmanal fins a 87 dies d’edat. No sempre era possible aconseguir mostres ja que en alguns nounats la freqüència de defecació era massa baixa. Els espècimens fecals els recollien dels bolquers infermeres formades amb depressors de llengüeta estèril i es transferien a pots d’orina estèrils que eren segellats i guardats a 4 °C per congelar-los en les primeres 6 hores a -80 °C. Els espècimens eren anonimitzats amb un codi, i ni l’investigador principal ni el tècnic de laboratori tenien accés a informació protegida de salut.
En alguns casos el contacte entre mare i infant era nul, degut a les mesures anti-covid-19 aplicades a mares amb infecció activa. En d’altres casos, el contacte davallava pel fet que el nadó era aïllat en l’UCI neonatal (un dels infants, P12, va haver de ser traslladat amb ambulància a un altre centre). Encara en d’altres mares i nadons eren plegats a la sala de post-part.
L’historial gastrointestinal i respiratori dels 14 nadons era registrat des del primer dia de vida.
L’assaig de citocines de macròfags es feia en cultius de macròfags derivats de moll de l’os, amb una ratio de 100.000 cèl·lules per pouet. Eren exposats a la mostra de femta (100 μg) prèviament inactivada per calor. Després de 18 hores d’incubació, les cèl·lules eren analitzades per qRT-PCR pel que fa a l’expressió de beta-actina (com a control), IL-6, IFN-γ i IL-1β.
La detecció de proteïna S en les mostres de femta es feia emprant plaques de 96 pous recobertes amb sACE2. La proteïna S era detectada mitjançant l’anticòs monoclonal de Genetex GTX632604.
Dels teixits placentaris es feia una extracció d’ARN total per fer-hi una qRT-PCR de SARS-CoV-2. Una extracció semblant es feia a partir de mostres de femta. Com a control positiu s’empraven cDNAs extrets d’organoides de ronyó infectats per SARS-CoV-2.
Casos i controls
La població de pacients era integrada per 14 nadons d’edats gestacionals entre 25 i 41 setmanes, nascuts de mares que havien tingut la covid-19 durant la gestació.
La població control era integrada per 30 nadons d’dats gestacionals entre 26 i 40 setmanesm nascuts de mares que no havien tingut reportada o documentada la covid-19.
Els 14 nadons de la població de casos es corresponen a 13 mares, ja que hi havia una bessonada (P13 i P14). De les 13 mares, n’hi havia 11 ja sense símptomes, que havien superat ja la covid-19 al menys 10 setmanes abans del part. La mare de P10 i la mare de P13 i P14 tenien infecció simptomàtica durant el part.
D’acord amb els protocols de Weill-Cornell vigents en el mes de maig del 2021, quan una pacient ingressada reportava haver passat la covid-19 entre 10 dies i 3 mesos abans de l’ingrés ser la considerava “recuperada de covid-19” i no se li requeria una PCR nasal.
De les 13 mares, 10 foren testades pel que fa a la presència en el sèrum d’anticossos IgG contra la proteïna N de SARS-CoV-2. Totes elles donaren positiu.
Dels 14 nounats, tots foren testats de PCR nasal en algun moment (entre les 24 hores i les 2 setmanes de vida), i tots els resultats foren negatius.
Dels 30 nounats del grup control, cap no fou testat de covid-19.
Dels 14 nounats, 12 tingueren una hospitalització sense incidències. Els prematurs, no obstant, ingressaren en la UCI neonatal on presentaven la taquipnea transitòria típica de la seva condició.
En comparar la cohort covid amb la control, els homogenats de femta mostren una major capacitat en el primer cas d’induir l’expressió de IL-6 i IFN-γ en cultius de macròfags de ratolí. No hi havia diferència entre cohorts pel que fa a l’expressió de IL-1β.
En la femta de 7 dels 14 nounats de la cohort covid-19 es detectà quantitativament la presència d’ARN viral dels gens NSP14 i E de SARS-CoV-2 en algun moments dels primers 87 dies de vida. En 2 nadons hi havia una tendència a l’augment dels nivells d’ARN en la femta. Pel que fa a la proteïna S detectada per ELISA, hi havia detecció a alt nivell en 5 del 14 nounats, i en 4 hi havia una tendència a l’augment.
El nounat P4 nasqué a 30 setmanes i 1 dia d’edat gestacional i amb un pes de 780 grams. La mare havia patit una covid-19 5 mesos amb símptomes de lleus de malaltia respiratòria de via alta. En el moment de l’ingrés, la mare era asimptomàtica però resulta positiva en el test nasal d’ARN viral i en el test serològic d’IgG contra el virus. El nounat P4 sempre resultà negatiu en els tests nasals de PCR però positiu en el test serològic d’IgG. Des del naixement, P4 presentà símptomes severs i persistents de fallida hepàtica, i es morí per aquesta causa a les 11 setmanes d’edat. L’autòpsia indicava una malaltia hepàtica al·loimmune gestacional, manifestada en una hemocromotomasi neonatal. Les anàlisis d’ARN viral de la femta indicaven un augment de SARS-CoV-2 fins el dia 56 de vida.
El nounat P6 nasqué amb una edat gestacional de 24 setmanes i 3 dies. La mare havia donat positiu per la covid-19 a les 15 setmanes de gestació i havia patit símptomes lleus de vies respiratòries altes. En el moment del part, la mare no tenia ja cap símptoma des de feia temps. Tot i ser força prematura, P6 evolucionà sense complicacions. Al dia 26 de vida (corregit per una edat gestacional de 31 setmanes) desenvolupà una enterocolitis necrotitzant. La síndrome de compartiment abdominal requerí que se li practiqués una descompressió abdominal i reseccions jejunals i ileal. Entre els dies 6 i 15 de vida, s’hi detectà en la femta nivells creixent de proteïna S de SARS-CoV-2.
Un reservori intestinal de SARS-CoV-2 en nounats nascuts de mares amb covid-19
En un terç dels infants d’aquesta cohort de mares que patiren la covid-19 durant la gestació s’hi detecten alts nivells en la femta de la proteïna S de SARS-CoV-2. Això suggereix una replicació activa en el tub digestiu. És remarcable que els mateixos nadons no presentessin nivells detectables del virus en mostres nasals. També ho és el fet que entre la infecció materna i el part passessin en general més de 10 setmanes.
Jin et al. consideren que és molt poc probable un contagi directe per microgotes o aerosols respiratoris. Cal pensar, doncs, en una transmissió de SARS-CoV-2 in utero cap al fetus, i que el virus s’establís en l’intestí fetal.
Els bessons P13 i P14 nasqueren en una unitat de cures intensives adultes, on era ingressada la mare, afectada de covid-19 severa. Però cap dels dos germans mostrà nivells detectaves d’ARN viral o proteïna en la femta. Jin et al. pensen que el fet que la mare adquirís la covid-19 a una edat gestacional de 31 setmanes, impedí que transmetés el virus a l’intestí fetal. La transmissió in utero es donaria especialment en la primera fase de la gestació quan la placenta té uns nivells més elevats d’expressió d’ACE2 i neuropilina.
El mecanisme de transmissió a través de la placenta i fins a l’intestí fetal no sembla gens clar. Hom ha detectat la presència de SARS-CoV-2 en placentes. De les 13 mares de la cohort, en 2 que tenien una covid-19 activa s’hi detectava la presència d’ARN viral en teixit placentari.
Una alternativa és la transmissió a través del líquid amniòtic, que pot ser ingerit pel fetus i passar així a l’intestí. En líquid amniòtic de mares gestant amb covid-19 s’hi ha detectat ARN viral.
Jin et al. dedueixen que hi ha un augment de risc de transmissió in utero de SARS-CoV-2 abans de la 27ª setmana de gestació. Aquesta transmissió conduiria a una infecció fonamentalment intestinal de SARS-CoV-2. Diversos estudis ja han assenyalat que la infecció intestinal de SARS-CoV-2 és més duradora que la respiratòria, tant en infants com en adults. Enteròcits i miòcits de l’intestí expressen els receptors que utilitza el SARS-CoV-2 com a porta d’entrada: ACE2 en el cas dels enteròcits i neuropilina en el cas dels miòcits. Els nivells d’ACE2 en l’intestí són especialment elevats al principi del segon semestre del desenvolupament fetal. Tant l’intestí fetal com infantil i adult no són tan accessible a les cèl·lules immunitàries com el sistema respiratori.
Els dos casos greus presentats en aquesta cohort, un d’ells mortal, podrien reflectir complicacions resultants de la infecció intestinal per SARS-CoV-2, però Jin et al. són conscients que calen cohorts més àmplies per arribar a conclusions més robustes.
Lligams:
- SARS CoV-2 detected in neonatal stool remote from maternal COVID-19 during pregnancy. Jenny C. Jin, Aparna Ananthanarayanan, Julia A. Brown, Stephanie L. Rager, Yaron Bram, Katherine Z. Sanidad, Mohammed Amir, Rebecca N. Baergen, Heidi Stuhlmann, Robert E. Schwartz, Jeffrey M. Perlman & Melody Y. Zeng. Pediatric Research (2022).
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada