Exploring immune response dynamics and microRNA signatures in COVID-19 and post-vaccination

• Autores: Pedro Martínez Fleta
• Directores de la Tesis: Francisco Sánchez Madrid (dir. tes.), Hortensia de la Fuente Flores (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2024
• Idioma: español
• Número de páginas: 125
• Tribunal Calificador de la Tesis: Mario Mellado Garcia (presid.), María Jesús García García (secret.), María Montoya González (voc.), Santiago Moreno Guillén (voc.), Julian Pardo Jimeno (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biociencias Moleculares por la Universidad Autónoma de Madrid
• Calificación: Sobresaliente Cum Laude
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
      • Ácidos nucleicos
  • Ciencias de la vida
    • Inmunología
      • Vacunas
    • Virología
      • Virus respiratorios
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen
  • español

    Durante los primeros meses de la pandemia provocada por el virus SARS-CoV-2, uno de los grandes objetivos de la comunidad científica consistió en el estudio de la respuesta inmunitaria frente al virus, ya que este se extendió rápidamente por el mundo debido a que la población no presentaba inmunidad previa. Por ello, en este trabajo se ha estudiado la respuesta de anticuerpos tras la enfermedad COVID-19 y después de la vacunación en población sana. Los resultados mostraron que los pacientes recuperados de COVID-19 presentan anticuerpos contra la proteasa principal del virus (Mpro), así como frente a otras proteínas, como la Spike (S), el Receptor Binding Domain (RBD) y la nucleoproteína (NP). Además, estos anticuerpos se pueden encontrar también en saliva. Esto ha permitido crear un ensayo que permite detectar pacientes seropositivos con alta sensibilidad y especificidad. Los anticuerpos específicos IgG contra Mpro, S y RBD fueron detectables hasta 8 meses después de la infección en individuos convalecientes y los dirigidos contra S y RBD aumentaron de nuevo tras la vacunación, especialmente en individuos sin infección previa. Con el objetivo de indagar en los mecanismos patogénicos de la COVID-19, se buscó una firma de miRNAs y otros factores solubles característicos de esta infección. Se encontraron 15 miRNAs diferencialmente expresados en el suero de pacientes con COVID-19 respecto a individuos con neumonía comunitaria, lo que llevó a identificar rutas alteradas y cambios en proteínas circulantes en plasma como EGFR y CXCL12. Por otro lado, ya que la respuesta inmunitaria a la vacunación contra el SARS-CoV-2 puede estar limitada en pacientes con enfermedades inmuno-mediadas, como la artritis reumatoide o la artritis psoriásica, se diseñó un estudio para evaluar si la suspensión del tratamiento inmunosupresor con metotrexato mejoraba esta respuesta. Se determinó que la suspensión durante 2 semanas después de cada dosis potenciaba la respuesta de anticuerpos y de linfocitos T en estos pacientes. Por último, se estudió la respuesta de linfocitos T específicos en sangre de pacientes con COVID persistente. Los datos obtenidos muestran que ciertas poblaciones de linfocitos T CD4+ y CD8+ están alteradas en estos pacientes en comparación con convalecientes sin secuelas. Concretamente, éstos presentaron menor proporción de linfocitos T CCR6+ CD4+ tras activación con proteínas virales y mayor proporción de células CXCR3+ CCR6- CD4+ y CCR4+ CCR6- CD4+, así como menores niveles de linfocitos T CD8+ productores de IFN-γ

  • English

    During the first months of the pandemic caused by SARS-CoV-2, one of the primary objectives of the scientific community was to study the immune response against the virus, since it spread worldwide due to a lack of previous immunity in the general population. Therefore, the first objective of this thesis was to study the antibody response elicited by SARS-CoV-2 in healthy individuals. The results of this work show that convalescent COVID-19 individuals elicit antibodies against the main protease of the virus (Mpro), among other proteins such as Spike (S), Receptor Binding Domain (RBD) and nucleoprotein (NP). Additionally, these antibodies can also be found in saliva. These findings allowed us to develop an assay for the detection of seropositive individuals with high sensitivity and specificity. Mpro, S and RBD specific IgG were detectable up to 8 months after infection in convalescent individuals and S and RBD antibodies further increased after vaccination, especially in subjects without previous COVID-19. Second, to elucidate the pathogenic mechanisms of COVID-19, a signature of miRNAs and other soluble factors characteristic of this infection was sought. Fifteen miRNAs were found to be differentially expressed in the serum of COVID-19 patients compared to individuals with community-acquired pneumonia, leading to the identification of altered pathways and changes in circulating proteins in plasma such as EGFR and CXCL12. Third, since the immune response to SARS-CoV-2 vaccination may be limited in patients with immune-mediated diseases such as rheumatoid arthritis or psoriatic arthritis, a study was designed to evaluate whether a temporary withdrawal of methotrexate improved this response. Our results show that discontinuation for 2 weeks after each dose potentiated the antibody and T-cell response in these patients. Finally, the specific T-cell response in the blood of patients with Long COVID was studied. The data obtained show that certain populations of CD4+ and CD8+ T cells are altered in these patients compared to convalescents without sequelae. Specifically, they presented a lower proportion of CCR6+ CD4+ T cells after activation with viral proteins and a higher proportion of CXCR3+ CCR6- CD4+ and CCR4+ CCR6- CD4+ cells, as well as lower levels of IFN-γ-producing CD8+ T cells