Desde o seu surgimento no final de 2019, o SARS-CoV-2 causou um desafio global de saúde pública, e a contínua evolução viral continua a representar desafios para as vacinas e estratégias terapêuticas existentes1,2,3. Portanto, investigações adicionais sobre lesões pulmonares associadas à COVID-19 são essenciais para elucidar os mecanismos da doença e avançar nas estratégias terapêuticas.
A infecção por SARS-CoV-2 pode causar lesão pulmonar grave e pode até evoluir para síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) e síndrome da disfunção de múltiplos órgãos4,5. Um número crescente de evidências sugere que a patogênese da lesão pulmonar associada à COVID-19 é altamente complexa, com uma característica fundamental sendo a desregulação das respostas imunes e inflamatórias6,7,8,9. Por um lado, a infecção por SARS-CoV-2 pode induzir uma resposta inflamatória excessiva, levando à liberação maciça de citocinas pró-inflamatórias, como interleucina-6 (IL-6), interleucina-1β (IL-1β) e fator de necrose tumoral-α (TNF-α), desencadeando assim uma chamada "tempestade de citocinas"10,11, considerada um dos principais fatores impulsionadores da lesão pulmonar e da progressão da doença. Por outro lado, no estágio inicial da infecção, o SARS-CoV-2 pode suprimir a resposta do hospedeiro ao IFN-I por meio de múltiplos mecanismos, resultando em imunidade antiviral mediada por IFN-I prejudicada12,13,14. Assim, uma resposta tardia ao interferon acompanhada por níveis elevados de citocinas pró-inflamatórias é considerada uma característica distintiva da COVID-196,15.
Os modelos animais atualmente disponíveis para a COVID-19 dependem amplamente de camundongos transgênicos para hACE2, cepas virais adaptadas para camundongos ou outras espécies, como furões e primatas não humanos16,17. No entanto, os modelos convencionais de infecção por SARS-CoV-2 em camundongos frequentemente não conseguem reproduzir completamente as características hiperinflamatórias da COVID-1918,19,20. O LPS, um agonista do TLR4, induz respostas inflamatórias robustas e é amplamente utilizado em modelos de lesão pulmonar aguda21. Portanto, o modelo induzido por SARS-CoV-2 e LPS descrito neste estudo foi desenvolvido para investigações focadas na lesão pulmonar associada à COVID-19, particularmente nos mecanismos subjacentes à ativação inflamatória excessiva e às respostas imunes antivirais prejudicadas. Em comparação com modelos que utilizam apenas SARS-CoV-2, esta abordagem enfatiza as características imuno-inflamatórias, mantendo o contexto da infecção viral. Este modelo possui um potencial considerável para investigar mecanismos imuno-inflamatórios, em vez de modelar a transmissão viral ou o curso natural completo da infecção por SARS-CoV-2.
Este protocolo descreve o estabelecimento procedural de um modelo murino de lesão pulmonar associada à COVID-19 induzida por SARS-CoV-2 e LPS. Diante das limitações dos modelos existentes em reproduzir a desregulação imune-inflamatória associada à COVID-19, esta abordagem fornece uma plataforma prática para o estudo dos mecanismos da doença e a avaliação de possíveis estratégias terapêuticas. O modelo foi avaliado sistematicamente por meio de histopatologia pulmonar, carga viral, citocinas inflamatórias e respostas de IFN-I.