RESUMO: A investigação é essencial para compreender o sistema imunitário e destrinçar os mecanismos de doença. No entanto, a maioria dos estudos realizados não consideram as diferenças sexuais como variável. No caso especifico das mulheres, estas desenvolvem uma resposta imunitária mais forte, o que contribui não só para a rápida eliminação de agentes patogénicos, mas também para um aumento da eficácia na vacinação. No entanto, esta resposta imune mais forte contribui também para o aumento da suscetibilidade a doenças inflamatórias crónicas. A pandemia de COVID-19 veio realçar a necessidade urgente de compreendermos os mecanismos moleculares que sustentam o dimorfismo sexual na resposta imunitária. Por um lado, pertencer ao sexo masculino é considerado um fator de risco de morte e hospitalização por COVID-19, por outro, as mulheres apresentam um risco mais elevado de desenvolvimento de doença prolongada. Apesar de todas estas diferenças na resposta imunitária à infeção por SARS-CoV-2, as mulheres, e em particular grávidas e lactantes, foram excluídas dos ensaios clínicos para a vacina da COVID-19. A gravidez é considerada um fator de risco para maior severidade de infeção por SARS-CoV-2. No entanto, é importante realçar que a proteção imunitária transferida no útero e também no leite materno é essencial para conferir proteção aos recém-nascidos, uma vez que estudos recentes demonstraram que no Brasil os recém-nascidos estão entre o grupo de crianças que, após infeção por SARS-CoV-2, apresenta mais sequelas. Neste último ano estudámos os efeitos da infeção por SARS-CoV-2 na gravidez e os efeitos da vacinação em lactantes. Demonstrámos que o rácio de transferência de IgG entre grávidas infetadas com SARS-CoV-2 e o feto é ineficiente. Em contraste, a vacinação com BNT162b2 de mulheres lactantes induz a transferência de anticorpos IgA e IgG específicos para a proteína spike para o leite materno. Funcionalmente, estes anticorpos não são neutralizantes. Além disso, mostrámos pela primeira vez que células T específicas para a proteína spike são transferidas através do leite materno para o bebé. Contudo, são necessários estudos futuros para determinar se os anticorpos e as células T específicas poderão mediar proteção no bebé. Nesta tese identificámos uma nova hormona imunomoduladora, o que realça a necessidade de explorar os mecanismos responsáveis pelo dimorfismo sexual na resposta imunitária. Adicionalmente, os nossos resultados em mulheres lactantes vacinadas para a COVID-19 e em mulheres grávidas infetadas com SARS-CoV-2 reforçam que é essencial preencher as lacunas no conhecimento das diferenças entre homens e mulheres, não apenas em relação a doenças, mas também em relação à resposta imunitária às vacinas e/ou infeções, e de que forma é que esta pode ser modulada pelas etapas da vida da mulher.

ABSTRACT: To understand the immune system and to unveil mechanism of diseases there is a need for studies in fundamental research. However, the majority of research has been conducted ignoring one of the most important variables, sex. Accumulating evidence reinforces the role of sex differences in immune response and consequently in diseases outcomes. Specifically, women mount a stronger immune response contributing both to faster clearance of pathogens and to increased vaccine efficacy. However, this stronger immune response also accounts for higher female susceptibility to autoimmune and to chronic diseases. The urgent need to understand the molecular mechanisms and players underpinning dimorphic immune responses was further highlighted by COVID-19 pandemic. On one hand, male sex was considered a risk factor for death and hospitalization; on the other hand, females are at higher risk to develop long COVID. Despite these clear sex-based differences in immune responses to SARS-CoV-2 infection, women in particular life stages, pregnancy and lactation, were excluded from COVID-19 vaccine trials. While pregnancy is considered a risk factor for COVID-19 severity, immune protection transfer in utero and through breastmilk is considered essential to provide protection to infants. Specially relevant since recent studies, particularly from Brazil, have shown that infants are the children’s group with worse COVID-19 outcomes. For this past year we addressed the effects of COVID-19 infection and vaccination in the particular women’s physiological stages of pregnancy and lactation, respectively. We demonstrated that in SARS-CoV-2 infected pregnant women IgG transfer ratio is inefficient. In contrast, we observed that BNT162b2 vaccination of lactating women leads to spike-reactive IgA and IgG transfer to the breastmilk. Functionally, we found that these antibodies were non-neutralizing. Importantly, we also observed for the first time that spike-reactive T cells were transferred to the suckling infant through breastmilk. Further studies are required to determine whether the transferred antibodies and spike-T cells can mediate protection in the suckling infant. By identifying a new immunomodulatory hormone, this thesis highlighted the need of exploring the molecular underpinnings of immune sex bias. Moreover, it will be crucial to fill the data gap between men and women not only concerning pathologies but also the immune response to vaccines and/or infections and how it may be affected by the women’s developmental stage, as highlighted by our results in COVID-19 vaccinated lactating women and COVID-19 infected pregnant women, respectively.