No ini­cio da pandemia COVID-19, os médicos reconheceram que os pacientes que desenvolveram uma "tempestade de citocinas" - uma onda de protea­nas imunes pra³-inflamata³rias - eram frequentemente os mais doentes e com maior risco de morrer. Mas uma tempestade de citocinas também pode ocorrer em outras doena§as, 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 apresentara£o seus resultados hoje na reunia£o de primavera da American Chemical Society (ACS).

"Especialmente agora no contexto do COVID-19, se vocêpudesse monitorar as citocinas pra³- inflamata³rias e vê-las com tendaªncia de aumento , vocêpoderia tratar os pacientes precocemente, mesmo antes de desenvolverem os sintomas", diz Shalini Prasad, Ph.D., diretora do projeto investigador, que apresenta o trabalho na reunia£o.

A detecção precoce éimportante 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 na­veis de citocinas comea§assem a subir, as hospitalizações e as mortes poderiam ser reduzidas.

Embora os exames de sangue possam medir as citocinas, são difa­ceis de realizar em casa e não podem monitorar continuamente os na­veis das protea­nas. As citocinas são excretadas no suor em na­veis 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 elanãtrica na pele dos pacientes. No entanto, esses procedimentos podem alterar os na­veis de citocinas, Prasad observa. “Quando se trata de citocinas, descobrimos que épreciso medi-las no suor passivo. Mas o grande desafio éque não suamos muito, especialmente em ambientes com ar-condicionado”, diz ela. Prasad, que estãona Universidade do Texas em Dallas, estima que a maioria das pessoas produz apenas cerca de 5 microlitros, ou um danãcimo de uma gota, de suor passivo em um quadrado de pele de 0,5 polegada em 10 minutos.

Portanto, os pesquisadores queriam desenvolver um manãtodo extremamentesensívelpara medir os na­veis de citocinas em pequenas quantidades de suor passivo. Eles basearam seu trabalho anterior em um sensor de suor vesta­vel para monitorar marcadores de doença inflamata³ria intestinal (DII). O dispositivo semelhante a um rela³gio de pulso, que estãosendo comercializado pela EnLiSense LLC (uma empresa cofundada pela Prasad), mede os na­veis de duas protea­nas que aumentam durante os surtos de IBD. Quando o dispositivo éusado no braa§o, o suor passivo se difunde em uma faixa de sensor descarta¡vel que éconectada a um leitor eletra´nico. A tira do sensor, que contanãm dois eletrodos, érevestida com anticorpos que se ligam a s duas protea­nas. A ligação das protea­nas aos seus anticorpos altera a corrente elanãtrica que flui pelo e-reader. O leitor então transfere esses dados sem fio para um aplicativo de smartphone que converte as medições elanãtricas em concentrações de protea­nas. Depois de alguns minutos, o suor antigo se espalha e o suor recanãm-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 protea­nas pra³-inflamata³rias: 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 interfera£o induzida por γ protea­na . Eles inseriram as tiras em seu dispositivo e, em um pequeno estudo observacional, eles as testaram em seis pessoas sauda¡veis ​​e cinco pessoas com gripe. Duas das pessoas doentes apresentaram na­veis elevados de citocinas e, em todos os participantes, as citocinas no suor passivo se correlacionaram com os na­veis das mesmas protea­nas no soro.

O SWEATSENSER Dx foi aindasensívelo suficiente para medir citocinas em pacientes em uso de antiinflamata³rios, que excretam citocinas na faixa de concentração de picogramas por mililitro baixos. O dispositivo rastreou os na­veis de citocinas por até168 horas antes que a tira do sensor precisasse ser substitua­da.

EnLiSense, em parceria com os pesquisadores, agora estãoplanejando ensaios clínicos do sensor de citocinas em pessoas com infecções respirata³rias. "O acesso aos pacientes COVID-19 tem sido um desafio porque os profissionais de saúde estãosobrecarregados e não tem tempo para testar dispositivos experimentais", diz Prasad. "Mas vamos continuar a testa¡-lo para todas as infecções respirata³rias porque o gatilho da doença em si não importa - éo que estãoacontecendo com as citocinas que estamos interessados ​​em monitorar."