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

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.

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.

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

Abstract | Introduction: Immunological markers have been described during COVID-19 and persist after recovery. These immune markers are associated with clinical features among SARS- CoV-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 CD56 bright 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.

[Role of dendritic cells in infection by dengue virus: targets for replication and immune response]. / Papel de las células dendríticas en la infección por el virus dengue: blancos de replicación y respuesta inmune.

Dengue fever, caused by dengue virus (DENV) infection, is one of the most important diseases in the world, not only due to the high morbidity/mortality rates it causes, but also because of its great economic and social impact in tropical/subtropical countries. DENV infection has a wide range of clinical manifestations ranging from asymptomatic infection or infection with mild symptoms to severe dengue that can lead to death. At present, no etiological treatment or effective globally distributed vaccine against the four DENV serotypes exists. Despite great efforts made to understand the mechanism associated with DENV disease pathogenesis the causes leading to severe dengue presentation have not been clarified. Some hypotheses seek to give a biological and physiological explanation to the clinical manifestations that appear during the infection. Based on the evidence that after contact with dendritic cells DENV alters the functionality of these cells, this review aims to describe the most relevant findings regarding the importance of dendritic cells in the context of DENV infection and progression of the illness.

Papel de las células dendríticas en la infección por el virus dengue: blancos de replicación y respuesta inmune / Role of dendritic cells in infection by dengue virus: targets for replication and immune response

Dengue fever, caused by dengue virus (DENV) infection, is one of the most important diseases in the world, not only due to the high morbidity/mortality rates it causes, but also because of its great economic and social impact in tropical/subtropical countries. DENV infection has a wide range of clinical manifestations ranging from asymptomatic infection or infection with mild symptoms to severe dengue that can lead to death. At present, no etiological treatment or effective globally distributed vaccine against the four DENV serotypes exists. Despite great efforts made to understand the mechanism associated with DENV disease pathogenesis the causes leading to severe dengue presentation have not been clarified. Some hypotheses seek to give a biological and physiological explanation to the clinical manifestations that appear during the infection. Based on the evidence that after contact with dendritic cells DENV alters the functionality of these cells, this review aims to describe the most relevant findings regarding the importance of dendritic cells in the context of DENV infection and progression of the illness.

El dengue, causada por el virus dengue (DENV), es una de las enfermedades más importantes no sólo por los altos índices de morbilidad/mortalidad, sino también por su gran impacto económico y social en los países de las regiones tropicales/subtropicales. La infección por el DENV cursa por un variado rango de manifestaciones clínicas que van desde una infección asintomática o con síntomas leves, hasta el dengue grave que puede ser fatal. En la actualidad, no se dispone de un tratamiento etiológico y tampoco de una vacuna eficaz mundialmente distribuida, contra los 4 serotipos del DENV. A pesar de los grandes esfuerzos orientados a entender el mecanismo asociado con la patogénesis de la enfermedad, aún no se ha logrado esclarecer de forma definitiva las causas que conllevan a las formas graves de enfermedad. Algunas hipótesis buscan dar una explicación biológica y fisiológica a las manifestaciones clínicas que se presentan durante la infección. Dado que una de ellas sugiere que luego del contacto con las células dendríticas el DENV altera su funcionalidad, la presente revisión tiene como objetivo describir los hallazgos más relevantes referentes a la importancia de dichas células en el marco de la infección por el DENV y progresión de la enfermedad.