Resumo: Pacientes infectados com SARS-CoV-2 apresentam alterações significantes na composição e funcionalidade da microbiota, quadro esse chamado de disbiose associada a COVID-19. Essas alterações têm sido associadas com menores concentrações de ácidos graxos de cadeia curta (AGCCs), metabólitos microbianos que atuam na comunicação entre a microbiota e as células do hospedeiro, incluindo os componentes do sistema imunológico do hospedeiro. No entanto, a relevância da microbiota intestinal bem como de seus compostos imunomoduladores frente à infecção pelo SARS-CoV-2 ainda não está bem estabelecida. Desta forma, a proposta do trabalho foi investigar o efeito do tratamento com AGCCs e o impacto da redução da carga microbiana intestinal durante a infecção por SARS-CoV-2. Para isso, utilizamos modelo in vitro com biópsias intestinais e linhagem de células epiteliais intestinais humanas para avaliar o efeito dos AGCCs na infecção por SARS-CoV-2. Em seguida, analisamos in vivo, com camundongos K18-hACE2, a relevância da depleção da microbiota após o tratamento com antimicrobianos em respostas clínicas e imunológicas à infecção por SARS-CoV-2. Além disso, comparamos os efeitos da infecção pela variante gama (P.1) versus à infecção por SARS CoV-2 ancestral (B.1) nas alterações da microbiota intestinal. Nossos resultados indicaram que os AGCCs, quando adicionados in vitro, apesar de reduzirem a expressão de proteínas importantes para a entrada e reconhecimento do vírus na célula hospedeira como TMPRSS2 e DDX58, respectivamente, não impactaram na carga viral em células epiteliais ou biópsias intestinais. No modelo animal de infecção por SARS-CoV 2 demonstramos que a depleção da microbiota intestinal por tratamento agudo com antimicrobianos orais de amplo espectro, não alterou a sobrevida pós-infecção e teve apenas efeitos pontuais na resposta imune ao SARS-CoV-2 indicando que, nestas condições, a alteração da microbiota pelos antimicrobianos não interfere no desenvolvimento da doença. Por fim, observamos que a infecção pela variante gama em K18-hACE2 induziu alterações em componentes da barreira intestinal e na composição da microbiota que são mais evidentes do que no caso da infecção pela cepa ancestral. Nós hipotetizamos que estas alterações tenham relação com a gravidade e infecção do sistema nervoso pelo vírus. Em suma, neste trabalho mostramos que, nas condições testadas, alterações agudas da microbiota intestinal ou suplementação in vitro com metabólitos da microbiota, AGCCs, não alteraram a resposta à infecção por SARS-CoV-2. Também mostramos dados que indicam que as diferentes cepas de SARS-CoV-2 impactam de modo diferente a microbiota intestinal e aspectos relacionados à função de barreira do intestino, o que pode ser relevante para as diferenças clínicas entre as mesmas Ver menos

Abstract: Patients infected with SARS-CoV-2 show significant changes in the composition and functionality of the microbiota, a condition called COVID-19 associated dysbiosis. These alterations have been associated with lower concentrations of short-chain fatty acids (SCFAs), metabolites that work as communications molecules between the microbiota and host cells, including components of the host's immune system. However, the relevance of the intestinal microbiota and its immunomodulatory compounds against SARS-CoV-2 infection is not yet well established. Thus, the aim of this work was to investigate the effect of treatment with SCFAs and the impact of reducing the intestinal microbial load during SARS-CoV-2 infection. For this, we used an in vitro model with intestinal biopsies and human intestinal epithelial cell lineage to evaluate the effect of SCFAs on SARS-CoV-2 infection. We then analyzed in vivo, with K18-hACE2 mice, the impact of microbiota depletion after antimicrobial treatment on clinical and immunological responses to SARS-CoV-2 infection. Furthermore, we compared the effects of gamma variant infection (P.1) versus ancestral SARS CoV-2 infection (B.1) on gut microbiota composition. Our results indicated that SCFAs, when added in vitro, despite reducing the expression of important proteins for virus entry and recognition in the host cell, such as TMPRSS2 and DDX58, respectively, did not impact the viral load in epithelial cells or intestinal biopsies. In the animal model of SARS-CoV-2 infection, we demonstrated that depletion of the intestinal microbiota by acute treatment with oral broad-spectrum antimicrobials does not alter post-infection survival and has only punctual effects on the immune response to SARS-CoV-2 indicating that under these conditions the alteration of the microbiota by antimicrobials does not interfere with the development of the disease. Finally, we observed that infection by the gamma variant in K18-hACE 2 induced changes in components of the intestinal barrier and in the composition of the microbiota that are more evident than in the case of infection by the ancestral strain. We hypothesized that these changes are related to the severity and virus infection of the nervous system. Briefly, in this work we show that, under the conditions tested, acute changes in the intestinal microbiota or in vitro supplementation with microbial metabolites, SCFAs, did not alter the response to SARS-CoV-2 infection. We also show data that indicate that different strains of SARS-CoV-2 have a different impact on the gut microbiota and aspects related to the gut barrier function, which may be relevant to the clinical differences between them Ver menos