Perfiles de respuesta inmune para SARS-CoV2 según la edad

La enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19), causada por el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2), surgió en diciembre de 2019 y ha causado más de 102 millones de casos confirmados en todo el mundo al 31 de enero de 2021.¹

A pesar de un estudio intensivo a lo largo de la ciencia y las comunidades médicas, muchos aspectos clínicos y biológicos de la enfermedad, especialmente en la población pediátrica, aún no se han dilucidado. A medida que surgieron los datos de los brotes iniciales en China, el número de los casos de COVID-19 en niños parecían ser bajos, con informes que indicaban que menos del 1% eran pacientes menores de 10 años, el 1,2% tenían entre 10 y 19 años y solo 9 pacientes eran lactantes con síntomas leves.²

En los Estados Unidos, los casos de infección pediátrica representaban solo el 7% del total de casos en agosto de 2020.^2,3 Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) de EE. UU. informaron que, al 19 de septiembre de 2020, solo 4.1 % de los casos de COVID-19 confirmados a nivel nacional fueron en pacientes pediátricos en edad escolar (de 5 a 17 años).⁴ Aunque las causas de estas diferencias siguen sin estar claras, la mayoría de los niños con infección por SARS-CoV-2 son asintomáticos o presentan síntomas leves^{5 -7} y tienen un riesgo bajo de desarrollar una enfermedad respiratoria grave.^8,9

Los CDC informaron que la incidencia semanal promedio de casos de COVID-19 entre adolescentes de 12 a 17 años fue aproximadamente el doble que la de niños de 5 a 11 años.⁴ Solo un número relativamente pequeño de pacientes pediátricos ha experimentado una enfermedad grave durante la fase aguda de COVID-19.

Sin embargo, estos pacientes tienen riesgo de complicaciones graves por el síndrome inflamatorio multisistémico en niños (MIS-C), una entidad emergente que se cree que ocurre como secuela de la infección aguda por SARS-CoV-2. ^10,11 Por tanto, parece haber diferencias en las respuestas fisiopatológicas al SARS-CoV-2 según la edad.

Aunque los mecanismos fisiológicos siguen sin estar claros, la evidencia sugiere que las respuestas de anticuerpos específicos del SARS-CoV-2 pueden ser diferentes en niños y adolescentes en comparación con las de los adultos, ¹² potencialmente modulando diferentes manifestaciones clínicas.

Existe controversia sobre si los niños tienen una respuesta inmune adaptativa atenuada, que conduce a la tolerancia a la infección por SARS-CoV-2, ⁸ o si la respuesta inmune innata en los niños juega un papel más activo contra el SARS-CoV-2 que en los adultos.¹³ Además, la avidez de unión de los anticuerpos específicos del virus del SARS-CoV-2, que representa la calidad de la respuesta de los anticuerpos, no se ha caracterizado completamente en pacientes pediátricos.

Dado que el año escolar 2020-2021 se ha reanudado, con aproximadamente 56 millones de niños y adolescentes en edad escolar en los Estados Unidos que participan en clases presenciales y / o remotas, es imperativo comprender mejor las respuestas inmunes específicas al virus SARS-CoV-2 en pacientes pediátricos.

En este estudio, se evaluó la magnitud de los niveles totales de anticuerpos, los niveles de inmunoglobulina (Ig) G y las actividades de los anticuerpos neutralizantes sustitutos (SNAb), así como la avidez de unión del anticuerpo en niños, adolescentes y adultos jóvenes.

A diferencia de otros estudios, que se centraron principalmente en pacientes pediátricos hospitalizados, este estudio investigó las respuestas de anticuerpos durante la etapa de convalecencia de pacientes no hospitalizados previamente asintomáticos o levemente enfermos, que es más representativo de la población pediátrica general de pacientes con COVID-19.

> Pacientes y fuentes de datos

Este estudio se realizó en el NewYork – Presbyterian Hospital / Weill Cornell Medical Center con la aprobación de la junta de revisión institucional. La junta otorgó una exención del consentimiento informado porque solo se utilizaron muestras de suero remanentes. Se realizaron un total de 31426 pruebas de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 entre los 9 de abril y el 31 de agosto de 2020, en muestras de suero de niños (de 1 a 18 años) y adultos (de> 18 años), incluidos pacientes hospitalizados y ambulatorios.

Los lactantes menores de 1 año no se incluyeron en este estudio para excluir la posibilidad de transferencia de anticuerpos maternos. Los resultados de estas pruebas se utilizaron para calcular la tasa de positividad de anticuerpos SARS-CoV-2 para cada grupo de edad. Entre ellos, se utilizaron los resultados positivos de 85 casos pediátricos y 3648 adultos analizados con el ensayo Pylon COVID-19 IgG del 9 de abril al 21 de junio de 2020 para evaluar y comparar los niveles de IgG.

Los resultados de las muestras evaluadas con el ensayo de Siemens del 22 de junio al 31 de agosto de 2020 no se utilizaron para los estudios semicuantitativos de IgG porque aproximadamente el 50% de los resultados positivos superaron el límite superior del rango notificable, lo que impidió una comparación cuantitativa precisa de anticuerpos.

Los sueros remanentes positivos para el anticuerpo SARS-CoV-2 se recolectaron al azar en un biobanco entre el 22 de abril y el 31 de agosto de 2020, de los cuales se utilizaron muestras de 126 pacientes ambulatorios de 1 a 24 años para análisis serológicos adicionales. Estos pacientes no informaron ningún síntoma similar al COVID-19 en el momento de la prueba de anticuerpos.

Las muestras se almacenaron a 4 ° C durante no más de 2 días y luego se congelaron hasta más pruebas. Estas muestras se evaluaron para determinar los niveles de IgG de SARS-CoV-2, anticuerpos de unión al dominio de unión al receptor total (RBD) (TAb) y actividad de SNAb, así como la avidez de unión del anticuerpo a RBD.

Las características demográficas, el historial médico y los hallazgos clínicos y de laboratorio relacionados con COVID-19 de estos 126 pacientes se obtuvieron de la historia clínica electrónica (EMR; Epic Systems). Se informó que ninguno de los pacientes tenía MIS-C.

> Ensayo de IgG de SARS-CoV-2 y Ensayo de anticuerpos totales de SARS-CoV-2 para pruebas clínicas

El ensayo de IgG de COVID-19 en el analizador Pylon 3D (ET Healthcare) se usó como una prueba desarrollada en laboratorio bajo las regulaciones del Departamento de Salud del Estado de Nueva York del 9 de abril al 21 de junio de 2020. Este ensayo de fluorescencia cíclica mejorada se dirige a la proteína S-RBD y nucleocápsida recombinante, como se describió anteriormente.

El ensayo de anticuerpos totales ADVIA Centaur SARS-CoV-2 (COV2T), utilizado del 22 de junio al 25 de octubre de 2020, es un inmunoensayo quimioluminiscente aprobado por la Autorización de Uso de Emergencia de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU para detectar anticuerpos contra el SARS-CoV-2. Ambos ensayos se utilizaron para las pruebas serológicas clínicas de COVID-19. Se realizó la validación del método para demostrar la equivalencia de los 2 ensayos en la notificación de resultados positivos y negativos.

>Ensayos de TAb, SNAb y Avidez de SARS-CoV-2

El ensayo de TAb mide la unión global entre los anticuerpos del SARS-CoV-2 y el RBD de la proteína del pico del virus (es decir, S). El ensayo SNAb, diseñado como ensayo de unión competitiva, se basa en la inhibición mediada por anticuerpos del SARS-CoV-2 de la interacción entre la proteína de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) y el RBD.

La lectura del ensayo es el porcentaje de unión de RBD-ACE2 (% B / B0), que está inversamente asociado con la actividad de SNAb. El ensayo de avidez mide la tasa de disociación de los anticuerpos del SARS-CoV-2 del RBD, que está inversamente asociado con la avidez de los anticuerpos. Los ensayos de TAb, SNAb y avidez están completamente automatizados en el analizador Pylon 3D.

Las asociaciones bivariadas se evaluaron mediante la prueba exacta de Fisher entre 2 variables categóricas, mientras que se utilizó la prueba de Kruskal-Wallis o la prueba de suma de rangos de Wilcoxon entre variables numéricas y variables categóricas.

El procedimiento de Dunn se utilizó como prueba posterior para comparaciones por pares de niveles de anticuerpos entre grupos de edad después de pruebas significativas de Kruskal-Wallis. Se evaluaron 2 variables numéricas mediante el coeficiente de correlación de Spearman.

Los estadísticos de resumen se presentan como media con DE o mediana con rango intercuartílico (IQR) para las variables continuas y frecuencia con proporción para variables categóricas. Una p <0,05 de 2 colas se consideró estadísticamente significativa. Los análisis se realizaron utilizando SAS versión 9.4 (SAS Institute) o Prism versión 9.0.0 (GraphPad Software)

> Tasas de positividad de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 Del 9 de abril al 31 de agosto de 2020

Se realizó un total de 31.426 pruebas de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 (19797 [63,0%] pacientes mujeres), incluidas 1194 pruebas en pacientes pediátricos (edad media [DE], 11,0 [5,3] años) y 30 232 en pacientes adultos (edad media [DE], 49,2 [17,1] años.

En general, 197 (16,5%; IC del 95%, 14,4% -18,7%) y 5630 (18,6%; IC del 95%, 18,2% -19,1%) resultados fueron positivos en pacientes pediátricos y adultos, respectivamente.

Las tasas de positividad para pacientes pediátricos y adultos no fueron significativamente diferentes (p = 0,06). Luego, se evaluaron las tasas de positividad para diferentes grupos de edad. Adultos jóvenes, de 19 a 24 años de edad (242 de 990 [24,4%; IC del 95%, 21,8% -27,3%]) y los de 25 a 30 años (816 de 3468 [23,5%, IC del 95%, 22,1% -25,0%]) tuvo las tasas de positividad más altas en comparación con otros grupos de edad.

Niños de 1 a 10 años (76 de 500 [15,2%; IC del 95%, 12,2% -18,6%]), pacientes de 61 a 70 años (714 de 4494 [15,9%;IC del 95%, 14,8% -17,0%]), pacientes de 71 a 80 años (365 de 2824 [12,9%; IC del 95%, 11,7% -14,2%]) y pacientes mayores de 80 años (161 de 1208 [13,3% ; IC del 95%, 11,5% -15,4%]) tuvieron tasas de positividad más bajas.

> Comparación de los niveles de IgG de SARS-CoV-2 en cada grupo de edad

Se compararon los niveles de IgG de SARS-CoV-2 de 85 muestras positivas de pacientes pediátricos y 3648 positivos de pacientes adultos medidas utilizando una sola plataforma (Pylon 3D), lo que representa el 43,1% (95% IC, 36,1% -50,4%) y 64,8% (IC 95%, 63,5% -66,0%) de los resultados pediátricos y adultos positivos, respectivamente.

El nivel de IgG en la población pediátrica exhibió una correlación negativa moderada pero significativa con la edad (r = −0,45; p <0,001), y la población adulta mostró una correlación débilmente positiva con la edad (r = 0,24; p <0,001).

En particular, los 32 niños de 1 a 10 años mostraron niveles de IgG de SARS-CoV-2 medianos significativamente más altos (IQR) que los 127 adultos jóvenes de 19 a 24 años (443 [188-851] RFU frente a 95 [47-180] RFU ; P <0,001), los 611 adultos de 25 a 30 años (99 [44-180] RFU; P <0,001), los 956 adultos de 31 a 40 años (104 [48-224] RFU; P <0,001). 001), los 688 adultos de 41 a 50 años (137 [50-319] RFU; p = 0,001) y los 69 pacientes mayores de 80 años (165 [24-518] RFU; p = 0,01).

Los adultos jóvenes de 19 a 24 años y de 25 a 30 años exhibieron la mediana más baja (IQR) de los niveles de IgG de SARS-CoV-2 (95 [47-180] RFU y 99 [44-180] RFU, respectivamente), sin ninguna diferencia significativa entre estos 2 grupos de edad.

Los pacientes de 19 a 24 años mostraron niveles de IgG significativamente más bajos que los 612 adultos de 51 a 60 años (95 [47-180] RFU vs 195 [65-585]; P <0,001), los 415 de 61 a 70 años ( 225 [65-660] RFU; P <0,001), y los 170 de 71 a 80 años (233 [62-675] RFU; P <0,001), y los pacientes de 25 a 30 años mostraron una mediana significativamente menor (IQR) niveles de IgG que los adultos mayores de 41 años (p. Ej., frente a pacientes de 41-50 años: 99 [44-180] RFU frente a 137 [50-319] RFU; P <0,001) pero no los de 81 años o más (165 [24-518] RFU; P> 0,99).

Adultos de 19 a 24 años (niños frente a adultos jóvenes: 2393 [1362-4346] RFU frente a 370 [125-697] RFU; p <0,001; adolescentes frente a adultos jóvenes: 961 [290-2074] RFU frente a 370 [125- 697]; P = 0,006).

La actividad de SNAb de SARS-CoV-2 y los ensayos de avidez de unión se utilizaron para evaluar la calidad del anticuerpo de SARS-CoV-2. El% B / B0 se correlacionó positivamente con la edad (r = 0,50; P <0,001), lo que indica una correlación inversa entre la actividad de SNAb y la edad.

Similar a IgG y TAb, la mediana (IQR) de las actividades de SNAb fue mayor en niños (de 1 a 10 años) que en adolescentes (de 11 a 18 años) (% B / B0: 21,5% [10,3% a 30,0%] frente a 44,0% [25,0% a 65,3%]; P = 0,002) y adultos jóvenes (de 19 a 24 años) (% B / B0: 66,0% [37,5% a 79,5%]; P <0,001).

Los adolescentes también exhibieron una actividad SNAb mediana (IQR) más alta que los adultos jóvenes (% B / B0: 44,0% [25,0% a 65,3%] frente a 66,0% [37,5% a 79,5%]; p = 0,04).

La tasa de disociación relativa entre los anticuerpos del SARS-CoV-2 y el RBD mostró una correlación débil pero significativamente positiva con la edad (r = 0,29; P <0,001), lo que indica una correlación negativa entre la avidez de unión y la edad.