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Immune characterization of a Colombian family cluster with SARS-CoV-2 infection. / Caracterización inmunológica de un grupo familiar colombiano con infección por SARS-CoV-2
Aguilar-Jiménez, Wbeimar; Flórez-Álvarez, Lizdany; Rincón, Daniel S; Marín-Palma, Damariz; Sánchez-Martínez, Alexandra; Martínez, Jahnnyer; Zapata, María Isabel; Loaiza, John D; Cárdenas, Constanza; Guzmán, Fanny; Velilla, Paula A; Taborda, Natalia A; Zapata, Wildeman; Hernández, Juan C; Díaz, Francisco J; Rugeles, María T.
  • Aguilar-Jiménez W; Grupo de Inmunovirología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. wbeimar.aguilar@udea.edu.co.
  • Flórez-Álvarez L; Grupo de Inmunovirología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. liz.1.florez@gmail.com.
  • Rincón DS; Grupo de Inmunovirología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. daniel.rincon1993@gmail.com.
  • Marín-Palma D; Grupo de Inmunovirología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. bleidy1122@gmail.com.
  • Sánchez-Martínez A; Grupo de Inmunovirología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. alexandra.sanchezm@udea.edu.co.
  • Martínez J; Grupo de Inmunovirología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia; Grupo de Salud y Comunidad, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. jahnnyer20@gmail.com.
  • Zapata MI; Grupo de Inmunovirología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. mariaisab5@gmail.com.
  • Loaiza JD; Grupo de Inmunovirología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. jdario.loaiza@udea.edu.co.
  • Cárdenas C; Núcleo de Biotecnología Curauma, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Valparaíso, Chile. constanza.cardenas@pucv.cl.
  • Guzmán F; Núcleo de Biotecnología Curauma, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Valparaíso, Chile. fanny.guzman@pucv.cl.
  • Velilla PA; Grupo de Inmunovirología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. pvelilla@gmail.com.
  • Taborda NA; Grupo de Investigaciones Biomédicas Uniremington, Programa de Medicina, Facultad de Ciencias de la Salud, Corporación Universitaria Remington, Medellín, Colombia. natalia.taborda@uniremington.edu.co.
  • Zapata W; Grupo de Inmunovirología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia; Grupo Infettare, Facultad de Medicina, Universidad Cooperativa de Colombia, Medellín, Colombia. wzbuiles@gmail.com.
  • Hernández JC; Grupo de Inmunovirología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia; Grupo Infettare, Facultad de Medicina, Universidad Cooperativa de Colombia, Medellín, Colombia. juankhernandez@gmail.com.
  • Díaz FJ; Grupo de Inmunovirología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. francisco.diaz@udea.edu.co.
  • Rugeles MT; Grupo de Inmunovirología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. maria.rugeles@udea.edu.co.
Biomedica ; 41(Sp. 2): 86-102, 2021 10 15.
Article in English, Spanish | MEDLINE | ID: covidwho-1529016
ABSTRACT

INTRODUCTION:

Immunological markers have been described during COVID-19 and persist after recovery. These immune markers are associated with clinical features among SARSCoV-2 infected individuals. Nevertheless, studies reporting a comprehensive analysis of the immune changes occurring during SARS-CoV-2 infection are still limited.

OBJECTIVE:

To evaluate the production of proinflammatory cytokines, the antibody response, and the phenotype and function of NK cells and T cells in a Colombian family cluster with SARS-CoV-2 infection. MATERIALS AND

METHODS:

Proinflammatory cytokines were evaluated by RT-PCR and ELISA. The frequency, phenotype, and function of NK cells (cocultures with K562 cells) and T-cells (stimulated with spike/RdRp peptides) were assessed by flow cytometry. Anti-SARS-CoV-2 antibodies were determined using indirect immunofluorescence and plaque reduction neutralization assay.

RESULTS:

During COVID-19, we observed a high proinflammatory-cytokine production and a reduced CD56bright-NK cell and cytotoxic response. Compared with healthy controls, infected individuals had a higher frequency of dysfunctional CD8+ T cells CD38+HLA-DR-. During the acute phase, CD8+ T cells stimulated with viral peptides exhibited a monofunctional response characterized by high IL-10 production. However, during recovery, we observed a bifunctional response characterized by the co-expression of CD107a and granzyme B or perforin.

CONCLUSION:

Although the proinflammatory response is a hallmark of SARS-CoV-2 infection, other phenotypic and functional alterations in NK cells and CD8+ T cells could be associated with the outcome of COVID-19. However, additional studies are required to understand these alterations and to guide future immunotherapy strategies.
RESUMEN
Introducción. Se han descrito diferentes marcadores inmunológicos durante la COVID-19, los cuales persisten incluso después de la convalecencia y se asocian con los estadios clínicos de la infección. Sin embargo, aún son pocos los estudios orientados al análisis exhaustivo de las alteraciones del sistema inmunológico en el curso de la infección. Objetivo. Evaluar la producción de citocinas proinflamatorias, la reacción de anticuerpos, y el fenotipo y la función de las células NK y los linfocitos T en una familia colombiana con infección por SARS-CoV-2. Materiales y métodos. Se evaluaron las citocinas proinflamatorias mediante RT-PCR y ELISA; la frecuencia, el fenotipo y la función de las células NK (en cocultivos con células K562) y linfocitos T CD8+ (estimulados con péptidos spike/RdRp) mediante citometría de flujo, y los anticuerpos anti-SARS-CoV-2, mediante inmunofluorescencia indirecta y prueba de neutralización por reducción de placa. Resultados. Durante la COVID-19 hubo una producción elevada de citocinas proinflamatorias, con disminución de las células NK CD56bright y reacción citotóxica. Comparados con los controles sanos, los individuos infectados presentaron con gran frecuencia linfocitos T CD8+ disfuncionales CD38+HLA-DR-. Además, en los linfocitos T CD8+ estimulados con péptidos virales, predominó una reacción monofuncional con gran producción de IL-10 durante la fase aguda y una reacción bifuncional caracterizada por la coexpresión de CD107a y granzima B o perforina durante la convalecencia. Conclusión. Aunque la reacción inflamatoria caracteriza la infección por SARS-CoV-2, hay otras alteraciones fenotípicas y funcionales en células NK y linfocitos T CD8+ que podrían asociarse con la progresión de la infección. Se requieren estudios adicionales para entender estas alteraciones y guiar futuras estrategias de inmunoterapia.
Subject(s)
Keywords

Full text: Available Collection: International databases Database: MEDLINE Main subject: Killer Cells, Natural / T-Lymphocytes / SARS-CoV-2 / COVID-19 Type of study: Case report / Experimental Studies / Observational study / Prognostic study Limits: Adult / Humans / Male / Middle aged / Young adult Country/Region as subject: South America / Colombia Language: English / Spanish Journal: Biomedica Year: 2021 Document Type: Article Affiliation country: Biomedica.5976

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