Saúde

O sensor de suor pode alertar médicos e pacientes sobre a iminente tempestade de citocinas COVID
No início da pandemia COVID-19, os médicos reconheceram que os pacientes que desenvolveram uma
Por American Chemical Society - 16/04/2021


Um dispositivo semelhante a um relógio de pulso mede os níveis de citocinas no suor passivo. Crédito: Kai-Chun Lin

No início da pandemia COVID-19, os médicos reconheceram que os pacientes que desenvolveram uma "tempestade de citocinas" - uma onda de proteínas imunes pró-inflamatórias - eram frequentemente os mais doentes e com maior risco de morrer. Mas uma tempestade de citocinas também pode ocorrer em outras doenças, como a gripe. Hoje, os cientistas relatam resultados preliminares em um sensor de suor que atua como um sistema de alerta precoce para uma tempestade iminente de citocinas, o que poderia ajudar os médicos a tratar os pacientes de forma mais eficaz.
 
Os pesquisadores apresentarão seus resultados hoje na reunião de primavera da American Chemical Society (ACS).

"Especialmente agora no contexto do COVID-19, se você pudesse monitorar as citocinas pró- inflamatórias e vê-las com tendência de aumento , você poderia tratar os pacientes precocemente, mesmo antes de desenvolverem os sintomas", diz Shalini Prasad, Ph.D., diretora do projeto investigador, que apresenta o trabalho na reunião.

A detecção precoce é importante porque, uma vez desencadeada uma tempestade de citocinas, a inflamação excessiva pode danificar os órgãos, causando doenças graves e morte. Em contraste, se os médicos pudessem administrar esteroides ou outras terapias assim que os níveis de citocinas começassem a subir, as hospitalizações e as mortes poderiam ser reduzidas.

Embora os exames de sangue possam medir as citocinas, são difíceis de realizar em casa e não podem monitorar continuamente os níveis das proteínas. As citocinas são excretadas no suor em níveis mais baixos do que no sangue. Para coletar suor suficiente para o teste, os cientistas pediram aos pacientes que se exercitassem ou aplicaram uma pequena corrente elétrica na pele dos pacientes. No entanto, esses procedimentos podem alterar os níveis de citocinas, Prasad observa. “Quando se trata de citocinas, descobrimos que é preciso medi-las no suor passivo. Mas o grande desafio é que não suamos muito, especialmente em ambientes com ar-condicionado”, diz ela. Prasad, que está na Universidade do Texas em Dallas, estima que a maioria das pessoas produz apenas cerca de 5 microlitros, ou um décimo de uma gota, de suor passivo em um quadrado de pele de 0,5 polegada em 10 minutos.

"Especialmente agora no contexto do COVID-19, se você pudesse monitorar as citocinas pró- inflamatórias e vê-las com tendência de aumento , você poderia tratar os pacientes precocemente, mesmo antes de desenvolverem os sintomas"

 Shalini Prasad, Ph.D.,

Portanto, os pesquisadores queriam desenvolver um método extremamente sensível para medir os níveis de citocinas em pequenas quantidades de suor passivo. Eles basearam seu trabalho anterior em um sensor de suor vestível para monitorar marcadores de doença inflamatória intestinal (DII). O dispositivo semelhante a um relógio de pulso, que está sendo comercializado pela EnLiSense LLC (uma empresa cofundada pela Prasad), mede os níveis de duas proteínas que aumentam durante os surtos de IBD. Quando o dispositivo é usado no braço, o suor passivo se difunde em uma faixa de sensor descartável que é conectada a um leitor eletrônico. A tira do sensor, que contém dois eletrodos, é revestida com anticorpos que se ligam às duas proteínas. A ligação das proteínas aos seus anticorpos altera a corrente elétrica que flui pelo e-reader. O leitor então transfere esses dados sem fio para um aplicativo de smartphone que converte as medições elétricas em concentrações de proteínas. Depois de alguns minutos, o suor antigo se espalha e o suor recém-excretado entra na tira para análise.
 
Para seu novo sensor de citocinas (chamado de SWEATSENSER Dx), os pesquisadores fizeram tiras de sensores com anticorpos contra sete proteínas pró-inflamatórias: interleucina-6 (IL-6), IL-8, fator de necrose tumoral-α (TNF-α), TNF-relacionada ligando indutor de apoptose, IL-10, protea-10 e C-reactiva interferão induzida por γ proteína . Eles inseriram as tiras em seu dispositivo e, em um pequeno estudo observacional, eles as testaram em seis pessoas saudáveis ​​e cinco pessoas com gripe. Duas das pessoas doentes apresentaram níveis elevados de citocinas e, em todos os participantes, as citocinas no suor passivo se correlacionaram com os níveis das mesmas proteínas no soro.

O SWEATSENSER Dx foi ainda sensível o suficiente para medir citocinas em pacientes em uso de antiinflamatórios, que excretam citocinas na faixa de concentração de picogramas por mililitro baixos. O dispositivo rastreou os níveis de citocinas por até 168 horas antes que a tira do sensor precisasse ser substituída.

EnLiSense, em parceria com os pesquisadores, agora está planejando ensaios clínicos do sensor de citocinas em pessoas com infecções respiratórias. "O acesso aos pacientes COVID-19 tem sido um desafio porque os profissionais de saúde estão sobrecarregados e não têm tempo para testar dispositivos experimentais", diz Prasad. "Mas vamos continuar a testá-lo para todas as infecções respiratórias porque o gatilho da doença em si não importa - é o que está acontecendo com as citocinas que estamos interessados ​​em monitorar."

 

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